Disipace energie a nestabilita procesu při tváření středně uhlíkové oceli za tepla

Zdeněk Janděl

Master's thesis

Energy dissipation and instability of the process when heat forming medium carbon steel

Abstract:

Kovové materiály, které překročily elastickou deformaci, se plasticky deformují zpevňováním. Metoda stanovení vlastností se provádí pomocí křivek napětí-deformace. Byly použity plastometrické testy na plastometru Gleeble 3800, u kterého je možné, aby jeden ze tří termomechanických mechanických parametrů zůstal konstantní. Cíle práce jsou dva: konkrétně matematicky popsat průběh těchto křivek napětí-deformace a poté odvodit hodnoty disipace energie a nestability plastické deformace. Tento soubor dat byl získán prostřednictvím řad jednoosých tlakových zkoušek za tepla v teplotním rozsahu 1173 K – 1553 K a v rozmezí rychlosti deformace 0,1 s–1 až 100 s−1. Analytický sinus hyperbolický vztah pro stanovení aktivační energie a dalších konstant, které byly na základě experimentálně naměřených hodnot píku, tj. maximálního napětí, s porovnáním naměřených a vypočtených hodnoty. Následně jsou zpracovány procesní mapy pomocí účinnosti disipace energie η a parametrem plastické nestability ξ.

Abstract:

Metallic materials that have exceeded elastic deformation deform plastically with hardening. The method of determining properties is operated by means of stress-strain curves. Plastometric tests on Gleeble were used, which always allow one of the three thermomechanical mechanical parameters to remain constant. The aims of the thesis are two: namely to describe mathematically the course of these stress-strain curves and then to derive the values of energy dissipation and plastic deformation instability. This dataset was acquired via series of uniaxial hot compression tests in the temperature range of 1173 K - 1553 K and the strain rate range of 0.1 s−1 - 100 s−1. The analysis used sinh relation for determination of activation energy and other constants, which was based on experimentally measured values of peak, i.e. maximum stress, with comparison of measured and calculated values. Subsequently, process maps are compiled using the energy dissipation efficiency η and the plastic deforma-tion instability criterion ξ, and these two parameters are also interpreted together as the criteria of formability at high temperatures.

Keywords

Disipace energie, nestabilita plastické deformace, disipační mapa, procesní mapa, koeficient citlivosti plastického toku materiálu

Keywords

Energy dissipation, parameter of plastic instability, dissipation map, processing map, strain rate sensitivity exponent

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 1. 9. 2020
• Supervisor: Jiří Kliber
• Reader: Miroslav Greger

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Master programme / field:
Metalurgické inženýrství / Moderní metalurgické technologie