في عملية صنع المطروقات الكبيرة، فهي عملية تشوه تتم عدة مرات عند درجة حرارة عالية، ويكون التشوه في كل مرة مصحوبًا بتغيير البنية المجهرية الداخلية للمادة. تزداد القوة الدافعة لإعادة البلورة الديناميكية للمادة مع ارتفاع درجة حرارة التشوه وكمية التخفيض الأكبر، مما يؤدي إلى إعادة البلورة الديناميكية للمادة.
الفولاذ 30Cr2Ni4MoV عبارة عن فولاذ دوار منخفض الضغط من سبيكة متوسطة، يستخدم بشكل أساسي في الأعمدة والتروس والمولدات، كما أن إعادة البلورة الديناميكية المعدنية ستحسن الخواص الميكانيكية الكلية للمطروقات أو المنتجات نفسها. قام باحثون من كلية علوم وهندسة المواد بجامعة تاييوان للعلوم والتكنولوجيا بدراسة سلوك إعادة البلورة الديناميكي للفولاذ المصبوب 30Cr2Ni4MoV وأنشأوا نموذجًا لإعادة البلورة الديناميكية لتوفير الأساس النظري للتحكم في عملية الحدادة وتحسينها في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة.
في هذه الدراسة، تم استخدام مادة السبائك 30Cr2Ni4MoV كموضوع بحث، وتم إجراء اختبار المحاكاة الفيزيائية المزعجة وعملية اختبار المحاكاة الحرارية بواسطة آلة اختبار المحاكاة الحرارية Gleeble-1500D.
نظرًا لأن الهيكل الداخلي للمادة المصبوبة لم يكن موحدًا، فقد تم تسخين العينة إلى 1250 درجة، وتم الاحتفاظ بها لمدة 20 ساعة للتجانس، وتمت معالجة العينة المعالجة في أسطوانة Φ8mm×12mm لضغط المستوى. بعد الطحن والتلميع، تم حفر العينات في محلول حمض البكريك المفرط عند درجة حرارة 40 درجة، وتم ملاحظة البنية المجهرية للعينات بواسطة مجهر فحص المعادن Zaiss Imager. تم قياس متوسط الطول المستعرض للحبوب D لإعادة التبلور الديناميكي وفقًا لمعيار قياس حجم الحبوب ASTM، وتم تحليل سلوك إعادة التبلور الديناميكي وفقًا لمنحنى الإجهاد والانفعال.
من منحنى الإجهاد والانفعال للفولاذ المصبوب 30Cr2Ni4MoV بنفس معدل الانفعال، يمكن ملاحظة أن إجهاد التدفق وذروة الإجهاد وذروة الانفعال كلها تنخفض تدريجيًا مع زيادة درجة حرارة التشوه عندما يكون معدل الانفعال وكمية التشوه ثابتين . وذلك لأنه مع زيادة درجة حرارة التشوه، يتم تعزيز تأثير التنشيط الحراري تدريجيًا، مما يؤدي إلى تقوية حركة الخلع وتقليل إجهاد القص الحرج، بحيث تقل أيضًا مقاومة التشوه للمواد المعدنية تدريجيًا.
لقد وجد أن إجهاد الجريان للعينة يتناقص بشكل ملحوظ مع زيادة درجة حرارة التشوه وانخفاض معدل الانفعال. معلمات العملية مثل كمية التشوه ودرجة حرارة التشوه ومعدل التشوه لها تأثير معين على مقاومة التشوه. كلما ارتفعت درجة حرارة التشوه وانخفض معدل الإجهاد، زادت درجة التليين الناتجة عن إعادة التبلور الديناميكي. عندما تكون درجة حرارة التشوه هي نفسها، كلما انخفض معدل الإجهاد، انخفض إجهاد الذروة لمنحنى الإجهاد والانفعال، مما يشير إلى أنه يمكن تعزيز حدوث إعادة البلورة الديناميكية عند درجة حرارة أعلى ومعدل إجهاد أقل.
من خلال دراسة سلوك إعادة التبلور الديناميكي للفولاذ المصبوب 30Cr2Ni4MoV، تم الحصول على نماذج إجهاد التدفق الثابت، وذروة الانفعال، والإجهاد الحرج، وإجهاد التشبع للمادة. تم إنشاء النموذج الديناميكي لإعادة البلورة الديناميكية ونموذج الأبعاد لإعادة البلورة الديناميكية، مما وضع الأساس النظري لعملية تشكيل المطروقات الكبيرة من الفولاذ الدوار منخفض الضغط.
