Constitutive Equations and Processing Maps for 49MnVS3 Non-Quenched and Tempered Steel

Abstract

Flow stress variations of 49MnVS3 non-quenched and tempered steel are studied in isothermal compression tests on a Gleeble-1500D thermal simulated test machine at a deformation temperatures of 950, 1000, 1150, and 1200° C, and strain rates of 0.1, 1, 5, and 10 s⁻¹, with obtaining the strain hardening exponent n and deformation activation energy Q of the alloy. Thus, the constitutive equations and processing maps of compression flow behavior for 49MnVS3 non-quenched and tempered steel at high temperatures are established. It shows that the peak stress is shownto significantly reduced with a decrease in the strain rate and increase in deformation temperature when the alloy deforms at high temperature, and the deformation activation energy is 350.98 kJ/mol. When the true strain of 49MnVS3 non-quenched and microalloyed steel high-temperature deformation is 0.5, the optimum process parameters of the alloy are determined to be 1150–1200° C for the deformation temperature and 2–10 s⁻¹ for the strain rate, based on the criterion that the process parameters of higher power dissipation efficiency values should be chosen in the dynamic recrystallization region as the best processing technology.

Изменение напряжения течения незакаленной и закаленной стали 49MnVS3 исследовали путем проведения испытаний на изотермическое сжатие на установке Gleeble-1500D, моделирующей высокотемпературные условия, при температурах деформации 950, 1000, 1150, 1200° C и скоростях деформации 0,1; 1; 5 и 10 c⁻¹ с показателем степени деформационного упрочнения n и значением энергии активации деформации сплава Q. Установлены определяющие уравнения и схемы обработки компрессионного режима течения для незакаленной и закаленной стали 49MnVS3 при высокой температуре. Анализ уравнений показал, что максимальное значение напряжения значительно уменьшается при снижении скорости деформации и повышении температуры деформации, если сплав подвергается деформации при высокой температуре, а значение энергии активации деформации составляет 350,98 кДж/моль. Если значения истинной деформации незакаленной стали 49MnVS3 и высокотемпературной деформации микролегированной стали составляют 0,5, то оптимальные параметры процесса обработки сплава определяются при температуре деформирования 1150…1200° C и скорости деформации 2…10 c⁻¹ на основе критерия, который способствует отбору параметров с более высокой эффективностью рассеивания мощности в области динамической рекристаллизации в качестве оптимальной технологии обработки.

Зміну напруження течії незагартованої і загартованої сталі 49MnVS3 досліджували шляхом проведення випробувань на ізотермічний стиск на установці Gleeble-1500D, що моделює високотемпературні умови, за температур деформації 950, 1000, 1150, 1200° C та швидкості деформації 0,1; 1; 5 і 10 c⁻¹ із показником степеня деформаційного зміцнення n і значенням енергії активації деформації сплаву Q. Установлено визначальні рівняння і схеми обробки компресійного режиму течії для незагартованої і загартованої сталі 49MnVS3 за високої температури. Аналіз рівнянь показав, що максимальне значення напруження значно зменшується зі зниженням швидкості деформації і підвищенні температури деформації, якщо сплав зазнає деформації за високої температури, а значення енергії активації деформації дорівнює 350,98 кДж/моль. Якщо значення істинної деформації незагартованої сталі 49MnVS3 і високотемпературної деформації мікролегованої сталі дорівнюють 0,5, то оптимальні параметри процесу обробки сплаву визначаються за температури деформування 1150...1200° C і швидкості деформації 2...10 c⁻¹ на основі критерію, який сприяє відбору параметрів із більш високою ефективністю розсіяння потужності в області динамічної рекристалізації як оптимальної технології обробки.