Modified ZERILLI-ARMSTRONG model for 21-4N heat-resistant steel

Modelo ZERILLI-ARMSTRONG modificado para acero resistente al calor 21-4N

Se utilizó el simulador térmico Gleeble - 1500D para realizar el ensayo de compresión isotérmica de acero resistente al calor 21 - 4N bajo el rango T de 1 273 - 1 453 K y ε̇ de 0,01 - 10 s^-1. A partir de los datos de tensión-deformación obtenidos, se calcularon diversos parámetros del modelo de Zerilli-Armstrong modificado (m - Z - A). Se establecieron las ecuaciones constitutivas del acero resistente al calor 21 - 4N basadas en el m - Z - A. El modelo m - Z - A puede describir bien el comportamiento reológico del acero resistente al calor 21 - 4N. El proceso de simulación puede completarse con éxito, lo que indica que los modelos establecidos pueden utilizarse para el estudio de simulación de la deformación térmica del acero resistente al calor 21 - 4N y son correctos. Los resultados pueden proporcionar algunos datos básicos importantes para la simulación del acero resistente al calor 21 - 4N en el proceso de deformación plástica.

INTRODUCCIÓN

El 21 - 4N es un acero austenítico niquelado resistente al calor desarrollado con éxito en el 1 950. Dado que contiene una gran cantidad de Cr, presenta una elevada resistencia a la oxidación y a la corrosión. El 21 - 4N se endurece principalmente por precipitación de carbono y nitruros, presenta una elevada resistencia al desgaste y tenacidad a altas temperaturas, y tiene una estabilidad de microestructura alternante en frío y en caliente. Por lo tanto, el 21 - 4N es el material preferido para la producción de válvulas de motores de combustión interna de alta potencia que funcionan en condiciones de alta temperatura, y se utiliza ampliamente en automóviles, transbordadores espaciales, barcos y otros campos [1]. El modelo constitutivo es un modelo matemático de las propiedades macroscópicas de los materiales reactivos. Desempeña un papel crucial en la predicción de la tensión de flujo de la producción real [2]. Los materiales constitutivos más comunes. Puede proporcionar una base teórica fiable para los modelos utilizados actualmente son el modelo de Arrhenius, Johnson - Cook (J - C) modelo, Zerilli-Armstrong (Z - A) modelo, Red Neuronal Artificial (ANN) y Fields - Backofen (F - B) modelo.

En los últimos años, muchos académicos han estudiado varios modelos constitutivos de diferentes materiales. Chan [3] utilizó el modelo F - B para describir la relación constitutiva de la aleación AZ31B basada en magnesio. Los resultados calculados concuerdan con los experimentales. Tsao et al [4] utilizaron la ecuación F - B para establecer y obtuvieron buenos resultados de predicción. Xu et al [5] establecieron el modelo m - F - B de la aleación AA5083 para predecir su comportamiento reológico a alta temperatura, y obtuvieron buenos resultados de predicción. Samantaray et al [6] modelo Z - A y modelo Arrhenius para describir el comportamiento de flujo del acero 9Cr - 1Mo.