Flow stress behavior of 30CrMoA steel under high temperature compression

Comportamiento de la tensión de fluencia del acero 30CrMoA sometido a compresión a alta temperatura

Con el fin de seleccionar razonablemente los parámetros del proceso de laminación del acero 30CrMoA, se estudiaron las características reológicas del acero 30CrMoA a alta temperatura. En primer lugar, se obtuvo la curva tensión-deformación del acero 30CrMoA en el intervalo de temperaturas de 1 223 K a 1 423 K y la velocidad de deformación de 0,01 s^-1 a 10 s^-1 mediante experimentos de simulación térmica. A continuación, se estableció un modelo constitutivo empírico y las constantes de material del modelo constitutivo establecido se determinaron mediante un análisis de regresión de los datos experimentales. Por último, se verificó la precisión del modelo constitutivo del acero 30CrMoA. Los resultados muestran que el error entre el valor calculado y el valor experimental está dentro del 5 %, lo que indica que el modelo constitutivo del acero 30CrMoA tiene una gran precisión.

INTRODUCCIÓN

El acero 30CrMoA tiene buena resistencia y tenacidad. Se utiliza a menudo para fabricar ejes de trenes, recipientes a presión y piezas estructurales de aviones. Utilizando experimentos de simulación térmica para estudiar las propiedades reológicas a alta temperatura del acero 30CrMoA, no sólo se obtiene la influencia de los parámetros del proceso, como la temperatura de deformación, la velocidad de deformación y la cantidad de deformación, en la tensión reológica, sino que también se proporciona una base teórica para la formulación razonable de los procesos de transformación de metales a altas temperaturas [1]. En cuanto a la investigación de las propiedades reológicas a alta temperatura de las aleaciones, las aleaciones Al-Mg son las más comunes [2]. La investigación sobre el acero 30CrMoA se centra actualmente en el tratamiento térmico, el refuerzo superficial y las características de fatiga. Qinjian Z. et al. [3] propusieron el método de refuerzo superficial por ultrasonidos (USS), y utilizaron este método para estudiar experimentalmente las características básicas de los ejes de tren de 30CrMoA. Zhang Q. et al. [4] estudiaron el efecto de la tecnología de refuerzo por extrusión de vibración ultrasónica (UVET) en el refuerzo superficial del acero 30CrMoA.

En este trabajo, la curva de tensión-deformación del acero 30CrMoA sometido a compresión a alta temperatura se obtiene mediante experimentos de simulación térmica y, a continuación, se establece una ecuación constitutiva empírica de tensión de flujo. Las constantes de material de la ecuación constitutiva se obtienen mediante un análisis de regresión lineal de los datos de tensión-deformación obtenidos a partir de los experimentos de simulación térmica. Por último, los valores calculados del pico de tensión se comparan con los valores experimentales para verificar la exactitud de la ecuación constitutiva establecida.

MATERIALES Y MÉTODOS EXPERIMENTALES

La composición química (en % en peso) del acero 30CrMoA utilizado en el experimento es 0,3 C - 0,92 Cr - 0,03 Ni - 0,025 Cu - 0,2 Mo - 0,27 Si - 0,55 Mn - 0,025 S - 0,025 P.