KR20230052148A - Method of analyzing and evaluating flow stress or metal forming process using instability index - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 불안정성 인덱스를 이용한 유동 응력과 소성가공 공정 분석 및 평가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flow stress and plastic working process analysis and evaluation method using an instability index.
소재의 소성변형 불안정성은, 소성변형의 증가에 따라 유동 응력 또는 유효 응력의 감소에 의하여 발생할 수 있으며, 예를 들면, 전위와 용질 원자 사이의 동적 상호 작용으로 인한 동적 변형 시효(DSA, Dynamic Strain Aging) 또는 고 유동 응력 저 열용량 재료의 소성가공에 의해 발생될 수 있다. The plastic strain instability of a material can be caused by a decrease in flow stress or effective stress with an increase in plastic strain, for example, Dynamic Strain Aging (DSA) due to dynamic interactions between dislocations and solute atoms. ) or by plastic working of high flow stress low heat capacity materials.
상온 이상의 특정 온도 구간에서 강을 인장 시험하면 소성 구간에서 요동하는 톱니모양(serration)이 발생할 수 있고, 인장강도의 증가 또는 인성(toughness)의 감소가 발생할 수 있다. 온간 상태 (500-800℃)의 티타늄 및 그 합금(예, Ti-6Al-4V)의 압축 시험에서 급격한 유동 응력의 감소가 발생할 수 있다.When a steel is subjected to a tensile test at a specific temperature range above room temperature, serrations may occur in the plastic range, and an increase in tensile strength or a decrease in toughness may occur. In compression testing of titanium and its alloys (eg Ti-6Al-4V) in the warm state (500-800 °C) a rapid decrease in flow stress may occur.
기존에는 DSA 또는 과도한 유동 응력 감소가 유발되는 소재의 복잡한 소성변형 거동의 분석은 정성적인 접근(qualitative approach)이 대다수이다. In the past, the majority of analyzes of DSA or complex plastic deformation behavior of materials that cause excessive flow stress reduction have taken a qualitative approach.
본 발명은, DSA 또는 과도한 유동 응력 감소가 유발되는 소재의 복잡한 소성변형 거동을 분석하기 위해 정량적인 접근(quantitative approach)을 위한 불안정성 인덱스(instability index)를 이용할 수 있다. In the present invention, an instability index for a quantitative approach may be used to analyze the complex plastic deformation behavior of a material in which DSA or excessive flow stress reduction is induced.
상기 불안정성 인덱스는 소성가공중 유동 응력 (재료) 또는 유효 응력 (공정)에 기인하는 소성가공 공정의 불안정성의 분석 및 평가 목적으로 사용될 수 있다.The instability index may be used for analysis and evaluation of instability of the plastic working process due to flow stress (material) or effective stress (process) during plastic working.
본 발명의 소성가공 공정 분석 및 평가 방법은, 시편을 소성가공 시험기에 로딩하는 로딩 단계, 시편을 소성가공 공정하는 공정 단계, 공정 단계의 데이터를 이용하여 상기 공정의 불안정성을 분석 및 평가하는 분석 및 평가 단계를 포함할 수 있고, The plastic working process analysis and evaluation method of the present invention includes a loading step of loading a specimen into a plastic working tester, a process step of plastic working a specimen, analysis and evaluation of instability of the process using data from the process step, and may include an evaluation step;
분석 및 평가 단계에는 상기 소성가공 공정에서 기인하는 소성변형 불안정성, 또는 상기 시편에서 기인하는 소성변형 불안정성을 나타내는 불안정성 인덱스(instability index)가 이용될 수 있다. In the analysis and evaluation step, an instability index indicating plastic deformation instability resulting from the plastic working process or plastic deformation instability resulting from the specimen may be used.
온도의 증가에 따라 유동 응력은 전반적으로 감소하는 경향일 수 있고, 국소적으로 증가하는 구간을 가질 수 있고, DSA도 국소적 증가의 원인이 될 수 있다. As the temperature increases, the flow stress may tend to decrease overall and may have a section where it increases locally, and DSA may also cause a local increase.
온도 및 변형 경화(strain hardening)에 따른 유동 응력 거동은 3가지 패턴 유형으로 분류될 수 있고, 각각의 패턴 유형은 온도에 따라 유동 응력이 감소, 정지하거나 증가, 급격하게 감소할 수 있다. The flow stress behavior according to temperature and strain hardening can be classified into three pattern types, and each pattern type can decrease, stop, increase, or rapidly decrease the flow stress depending on the temperature.
시편의 유동 응력 거동은 특정 스트로크의 전 및 후에 서로 다른 불안정성 경향을 가지는 제1 스트로크 구간 및 제2 스트로크 구간으로 분별될 수 있다. The flow stress behavior of the specimen can be divided into a first stroke section and a second stroke section with different instability tendencies before and after a specific stroke.
금속 성형 공정중 소재의 불안정성 또는 변형률 균일도를 정량적으로 분석하기 위해 불안정성 인덱스가 도입될 수 있다. An instability index can be introduced to quantitatively analyze the instability or strain uniformity of a material during a metal forming process.
불안정성 인덱스는, DSA, 급격한 연화를 포함하는 거시적 거동의 변형 불안정성을 분석하는 것 뿐 아니라, 소성가공 공정 중 유동 거동 및 거시 반응 간의 관계 또는 공정의 불안정성을 설명하기 위한 정량적인 척도로 사용될 수 있다. The instability index can be used as a quantitative measure not only to analyze the deformation instability of macroscopic behaviors including DSA and rapid softening, but also to explain the relationship between flow behavior and macroscopic reactions or process instability during plastic working processes.
도 1은 본 발명의 시편 온도의 유동 응력에 대한 영향에 대한 설명도이다.
도 2는 본 발명의 압축 시험의 설명도이다.
도 3은 본 발명의 3가지 패턴 유형에 대한 불안정성 인덱스 전파의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 불안정성 인덱스의 설명도이다.
도 5는 도 4의 초기 일부 구간의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제1 스트로크 구간 및 제2 스트로크 구간의 설명도이다.
도 7은 본 발명의 온도 변화에 따른 응력-변형률 선도이다.
도 8은 본 발명의 변형 경화 속도-변형률 선도이다. 1 is an explanatory diagram of the effect of the specimen temperature on the flow stress of the present invention.
2 is an explanatory diagram of a compression test of the present invention.
3 is an explanatory diagram of instability index propagation for three pattern types of the present invention.
4 is an explanatory diagram of the instability index of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an initial partial section of FIG. 4 .
6 is an explanatory diagram of a first stroke section and a second stroke section of the present invention.
7 is a stress-strain diagram according to temperature change according to the present invention.
8 is a strain hardening rate-strain diagram of the present invention.
본 발명의 불안정성 인덱스는, 금속 성형중 발생하는 소성변형 불안정 현상을 분석 및 평가하는데 기여할 수 있다. 따라서, 소성변형 불안정 현상은 소재 실험 및 소성공정의 결합에 의해 야기될 수 있다. The instability index of the present invention can contribute to the analysis and evaluation of plastic deformation instability occurring during metal forming. Therefore, plastic deformation instability can be caused by a combination of material experimentation and firing process.
일반적인 금속 소재는 온도의 상승에 따라 기계적 강도가 감소할 수 있으나, 동적 변형 시효(DSA, Dynamic Strain Aging) 현상은, 온도가 상승함에 따라 오히려 기계적 강도가 증가하는 것일 수 있다. Although mechanical strength of a general metal material may decrease as the temperature increases, a dynamic strain aging (DSA) phenomenon may rather increase mechanical strength as the temperature increases.
냉간 단조 공정 또는 제품에 대한 온도의 영향을 측정하기 위해, 소성가공 시험기(200)로 시편(100)을 냉간 단조 압축 시험하는 동안, 써모커플(300)(thermocouple)을 이용하여 시편(100)의 온도를 측정할 수 있고, 온도 변화에 따른 유동 응력의 변동 데이터를 얻을 수 있다.In order to measure the effect of temperature on the cold forging process or product, during the cold forging compression test of the
본 발명은 시편(100)의 소성변형 거동을 분석하기 위한 것일 수 있고, 일 실시 예로, 시편(100)의 업세팅 실험(upsetting test)을 위한 소성가공 시험기(200), 시편(100)의 온도를 측정하기 위한 써모커플(300)을 포함할 수 있다. The present invention may be for analyzing the plastic deformation behavior of the
시편(100)은 강(steel)을 포함하는 금속일 수 있고, 예를 들어, 시편(100)은 AISI 1025, SUS404C, SUS304, S35C, TWIP강(TWinning-Induced Plasticity steel), 또는 TRIP강(TRansformation Induced Plasticity steel)을 포함할 수 있다. The
소성가공 시험기(200)는 시편(100)의 자동 다단계 냉간 단조(automatic multi-stage cold forging)를 위한 것일 수 있고, 써모커플(300)은 시편(100)의 중앙 위치인 중간 평면(120)(mid-plane)에 용접될 수 있다. The
온도에 대한 유동 응력 데이터는, 유동 응력에 대한 DSA 거동의 영향을 분석하기 위해 다양한 샘플링 온도의 데이터가 수집될 수 있다. 예를 들어, 샘플링 온도 20도, 100도, 200도, 300도, 400도, 500도, 또는 600도에서 수집될 수 있다. Flow stress versus temperature data can be collected at various sampling temperatures to analyze the effect of DSA behavior on flow stress. For example, it may be collected at a sampling temperature of 20 degrees, 100 degrees, 200 degrees, 300 degrees, 400 degrees, 500 degrees, or 600 degrees.
온도의 증가에 따라 유동 응력은 전반적으로 감소하는 경향일 수 있고, 국소적 증가하는 구간을 가질 수 있다. 국소적 증가 구간을 DSA 유동 응력 언덕(DSA flow stress hill)이라 할 수 있고, 국소적 증가 구간의 양 끝단은 극점을 포함할 수 있다. As the temperature increases, the flow stress may tend to decrease overall and may have a section of local increase. The local increase section may be referred to as a DSA flow stress hill, and both ends of the local increase section may include poles.
극점은 제1 극점 및 제2 극점을 포함할 수 있고, 제1 극점은 제2 극점보다 낮은 온도일 수 있고, 제2 극점은 제1 극점보다 높은 응력을 가질 수 있다. 따라서, 유동 응력은, 온도의 증가에 따라 감소하다가 제1 극점에서 제2 극점까지 증가한 후, 제2 극점에서부터 다시 감소할 수 있다. The pole may include a first pole and a second pole, the first pole may have a lower temperature than the second pole, and the second pole may have a higher stress than the first pole. Therefore, the flow stress may decrease as the temperature increases, increase from the first pole point to the second pole point, and then decrease again from the second pole point.
온도 변화에 따른 유동 응력 거동 분석은 선택된 변형률 속도(strain rate)에서 수행될 수 있다. 선택된 변형률 속도 범위에는 예를 들어, 1/s, 5/s, 10/s, 20/s이 포함될 수 있다. 국소 극점의 온도는 변형률(strain)보다는 변형률 속도 및 온도에 더 의존적일 수 있다. 특정 변형률 속도에 대하여, 변형률 범위에서의 온도에 대한 유동 응력 곡선을 표시할 수 있고, 변형률 범위에는 0.01, 0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5이 포함될 수 있다. Flow stress behavior analysis with temperature change can be performed at a selected strain rate. The strain rate range selected may include, for example, 1/s, 5/s, 10/s, 20/s. The temperature of the local pole may be more dependent on strain rate and temperature than on strain. For a specific strain rate, a flow stress curve can be displayed versus temperature in a strain range, and the strain range can include 0.01, 0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, and 0.5.
온도 및 변형 경화(strain hardening)에 따른 유동 응력 거동은 3가지 패턴 유형으로 분류될 수 있다. 3가지 패턴은, 온도 증가에 따른 유동 응력이 각각 감소, 정지하거나 증가, 급격하게 감소하는 경우에 해당할 수 있다. 즉, 3가지 패턴 유형은 제1 패턴 유형(P1), 제2 패턴 유형(P2), 또는 제3 패턴 유형(P3)을 포함할 수 있다. The flow stress behavior according to temperature and strain hardening can be classified into three pattern types. The three patterns may correspond to cases in which the flow stress decreases, stops or increases, and rapidly decreases as the temperature increases. That is, the three pattern types may include the first pattern type P1, the second pattern type P2, or the third pattern type P3.
제1 패턴 유형(P1)은, 온도 증가에 따라 유동 응력이 감소할 수 있고, 온도 20도, 100도, 또는 400도에서 나타날 수 있으며, 낮은 변형률에서 더 큰 변형률 경화가 발생할 수 있다. 변형률 경화(strain hardening)는 소성변형으로 금속이나 고분자가 경화되는 현상일 수 있다.In the first pattern type P1, flow stress may decrease with increasing temperature, may appear at a temperature of 20 degrees, 100 degrees, or 400 degrees, and greater strain hardening may occur at a low strain. Strain hardening may be a phenomenon in which metals or polymers are hardened by plastic deformation.
제2 패턴 유형(P2)은, 온도 증가에 따라 유동 응력이 거의 고정된 값을 유지하거나, 약간 증가할 수 있고, 온도 200도 및 300도에서 나타날 수 있다. In the second pattern type P2, the flow stress may maintain a substantially fixed value or may slightly increase as the temperature increases, and may appear at temperatures of 200 degrees and 300 degrees.
제3 패턴 유형(P3)은, 온도 증가에 따라 유동 응력이 급격하게 감소할 수 있고, 온도 500도에서 나타날 수 있다. 특정 변형률, 예를 들어 0.03에서 더 급격하게 감소할 수 있다. In the third pattern type P3, the flow stress may rapidly decrease as the temperature increases, and may appear at a temperature of 500 degrees. It may decrease more rapidly at a certain strain, for example 0.03.
금속 성형 공정중 소재의 불안정성 또는 변형률 균일도를 정량적으로 분석하기 위해 불안정성 인덱스(χ, instability index)가 정의될 수 있다. 불안정성 인덱스는 다음의 [수학식 1]로 주어질 수 있다. An instability index (χ) may be defined to quantitatively analyze the instability or strain uniformity of a material during a metal forming process. The instability index can be given by the following [Equation 1].
불안정성 인덱스의 부호는, 유효 응력의 미분에 의존할 수 있고, 불안정성 인덱스의 부호는 업세팅 공정중 소재의 불안정성 또는 변형률 균일도를 결정할 수 있다. The sign of the instability index may depend on the derivative of the effective stress, and the sign of the instability index may determine the instability or strain uniformity of the material during the upsetting process.
불안정성 인덱스가 양의 값으로 증가할수록 변형률 균일도는 더 증가할 수 있고, 불안정성 인덱스가 음의 값으로 감소할수록 변형률 균일도는 더 감소할 수 있으며, 즉 불안정도는 더 증가할 수 있다. As the instability index increases to a positive value, the strain uniformity may further increase, and as the instability index decreases to a negative value, the strain uniformity may further decrease, that is, the instability may further increase.
시편(100)에 대한 압축 테스트의 경우, 압축 테스트중 시편(100)에 대한 불안정성 인덱스를 계산할 수 있고, 각 패턴 유형의 대표 온도를 선정하여 비교할 수 있다. 예를 들어, 각 패턴 유형의 대표 온도는 각각 100도, 300도, 500도일 수 있고, 모두 변형률 속도 5/s에서 수행될 수 있다. In the case of a compression test for the
특정 스트로크(stroke)의 전 및 후에 서로 다른 불안정성 경향이 나타날 수 있기에, 특정 스트로크를 기준으로, 2개의 다른 불안정성 인덱스 스케일로 구분될 수 있다. 특정 스트로크는, 예를 들어 1.0mm일 수 있다. 1.0mm 스트로크보다 작은 스트로크 구간을 제1 스트로크 구간(S1), 1.0mm 스트로크보다 큰 스트로크 구간을 제2 스트로크 구간(S2)이라 할 수 있다. Since different instability tendencies may appear before and after a specific stroke, two different instability index scales can be distinguished based on the specific stroke. A specific stroke may be, for example, 1.0 mm. A stroke section smaller than 1.0 mm stroke may be referred to as a first stroke section S1, and a stroke section larger than 1.0 mm stroke may be referred to as a second stroke section S2.
제1 스트로크 구간(S1)에서, 제2 패턴 유형(P2)은 다른 패턴 유형에 비해 배럴링(barreling)이 더 빨리 시작될 수 있다. 제3 패턴 유형(P3)은 다른 패턴 유형에 비해 배럴링이 지연될 수 있고, 이러한 지연된 배럴링은 변형률 균질성을 증가시킬 수 있다.In the first stroke section S1 , barreling of the second pattern type P2 may start faster than other pattern types. The barreling of the third pattern type P3 may be delayed compared to other pattern types, and the delayed barreling may increase strain homogeneity.
제2 스트로크 구간(S2)은 제1 스트로크 구간(S1)과는 다른 불안정성 인덱스의 경향 또는 전파가 나타날 수 있다. 제1 패턴 유형(P1) 및 제2 패턴 유형(P2)은 제3 패턴 유형(P3)에 비해서 더 안정적일 수 있고, 특히 제2 패턴 유형(P2)이 가장 안정적일 수 있다. 제3 패턴 유형(P3)은 다른 유형에 비해서 배럴링이 더 빨리 나타날 수 있고, 시편(100)의 중앙에서 더 큰 음의 값을 가질 수 있다. 제1 스트로크 구간(S1) 및 제2 스트로크 구간(S2)에서 불안정성 인덱스가 클수록 (양의 값) 더 안정함을 의미할 수 있고, 불안정성 인덱스가 음수로써 그 절대값이 클수록 더 불안정함을 의미할 수 있다. In the second stroke section S2, a tendency or propagation of an instability index different from that in the first stroke section S1 may appear. The first pattern type P1 and the second pattern type P2 may be more stable than the third pattern type P3, and in particular, the second pattern type P2 may be the most stable. In the third pattern type P3, barreling may appear faster than other types, and may have a larger negative value at the center of the
스트로크 또는 변위(displacement)에 대한 불안정성 인덱스를 나타낼 수 있다. It can represent the instability index for stroke or displacement.
제1 스트로크 구간(S1)에서, 제3 유형 패턴은 다른 패턴 유형과는 확연히 다른 경향을 보일 수 있고, 이는 매우 높은 변형률 경화에 기인한 것일 수 있으며, 상대적으로 높은 변형률 균일도를 가질 수 있다. In the first stroke section S1, the third type pattern may show a tendency distinctly different from other pattern types, which may be due to very high strain hardening and may have relatively high strain uniformity.
제2 유형 패턴의 초기의 불안정성 인덱스의 급증은 업세팅 하중의 가파른 증가를 야기할 수 있다. 이는 향상된 변형 균질성으로 인한 접촉 인터페이스가 증가했기 때문일 수 있다. The rapid increase in the initial instability index of the second type pattern may lead to a steep increase in the upsetting load. This may be due to the increased contact interface due to improved strain homogeneity.
변형률 1.5 근방에서, 제3 유형 패턴의 업세팅 하중은 상대적으로 작게 증가할 수 있고, 불안정성 인덱스는 가파르게 감소할 수 있다. 이는 거시적 DSA 및 변형 불안정성의 결과일 수 있다. In the vicinity of strain 1.5, the upsetting load of the third type pattern may increase relatively small, and the instability index may decrease steeply. This may be a result of macroscopic DSA and strain instability.
따라서, 불안정성 인덱스는, DSA, 급격한 연화를 포함하는 거시적 거동의 변형 불안정성을 분석하는 것 뿐 아니라, 유동 거동 및 거시 반응간의 관계를 설명하기 위한 정량적인 척도로 사용될 수 있다. Therefore, the instability index can be used as a quantitative measure to explain the relationship between flow behavior and macroscopic response, as well as to analyze deformation instability of macroscopic behavior including DSA, rapid softening.
100... 시편
120... 중간 평면
200... 소성가공 시험기
300... 써모커플
P1... 제1 패턴 유형
P2... 제2 패턴 유형
P3... 제3 패턴 유형
S1... 제1 스트로크 구간
S2... 제2 스트로크 구간100... specimen 120... mid-plane
200... plastic working
P1... 1st pattern type P2... 2nd pattern type
P3... 3rd pattern type S1... 1st stroke section
S2... 2nd stroke area
Claims (10)
상기 시편을 소성가공 공정하는 공정 단계;
상기 공정 단계의 데이터를 이용하여 상기 공정의 불안정성을 분석 및 평가하는 분석 및 평가 단계; 를 포함하고,
상기 분석 및 평가 단계에는 상기 소성가공 공정에서 기인하는 소성변형 불안정성, 또는 상기 시편에서 기인하는 소성변형 불안정성을 나타내는 불안정성 인덱스(instability index)가 이용되는 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
A loading step of loading the specimen into a plastic working tester;
A process step of plastic working the specimen;
an analysis and evaluation step of analyzing and evaluating instability of the process using data of the process step; including,
In the analysis and evaluation step, a plastic working process analysis and evaluation method in which an instability index representing plastic strain instability resulting from the plastic working process or plastic strain instability resulting from the specimen is used.
상기 불안정성 인덱스의 부호는 유효 유동 응력(effective flow stress)을 유효 변형률(effective strain)에 대해 물질 미분(material derivative)한 값에 의해 결정되고,
상기 물질 미분은 재료 시험 또는 소성가공 공정 중 질점에서 단위 유효 변형률 증가에 대한 유동 응력이 의존하는 모든 파라미터에 의한 유효 응력의 증가분의 전체 합이며,
상기 불안정성 인덱스가 더 큰 양의 값으로 증가할수록, 상기 시편의 소성변형은 더 안정적이고,
상기 불안정성 인덱스가 더 작은 음의 값으로 감소할수록, 상기 시편의 소성변형은 더 불안정적인 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 1,
The sign of the instability index is determined by the material derivative of the effective flow stress with respect to the effective strain,
The material derivative is the total sum of increases in effective stress by all parameters on which the flow stress depends on the increase in unit effective strain at a material point during a material test or plastic working process,
As the instability index increases to a more positive value, the plastic deformation of the specimen is more stable,
As the instability index decreases to a smaller negative value, the plastic deformation of the specimen becomes more unstable plastic working process analysis and evaluation method.
상기 불안정성 인덱스인
상기 정규화 불안정성 상수의 차원은 상기 응력 파워와 동일한 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 1,
The instability index is
The dimension of the normalized instability constant is the same plastic working process analysis and evaluation method as the stress power.
상기 분석 및 평가 단계에는, 상기 시편의 유동 응력-온도 선도 또는 상기 소성가공 공정 중 소재의 질점에서 불안정성 인덱스를 시뮬레이션하는 단계가 포함되고,
상기 시편의 온도 또는 변형 경화(strain hardening)에 대한 상기 시편의 유동 응력 거동은 세가지 패턴 유형으로 분별되며,
상기 세가지 패턴 유형은 제1 패턴 유형, 제2 패턴 유형, 제3 패턴 유형을 포함하고,
상기 제1 패턴 유형은 상기 시편의 온도 증가에 따라 유동 응력이 감소하며,
상기 제2 패턴 유형은 상기 시편의 온도 증가에 따라 유동 응력이 거의 유지되거나 증가하고,
상기 제3 패턴 유형은 상기 시편의 온도 증가에 따라 유동 응력이 상기 제1 패턴 유형에 비해서 급격하게 감소하는 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 1,
The analysis and evaluation step includes simulating the flow stress-temperature diagram of the specimen or the instability index at the material point during the plastic working process,
The flow stress behavior of the specimen for temperature or strain hardening of the specimen is classified into three pattern types,
The three pattern types include a first pattern type, a second pattern type, and a third pattern type,
In the first pattern type, the flow stress decreases as the temperature of the specimen increases,
In the second pattern type, the flow stress is almost maintained or increased as the temperature of the specimen increases,
The third pattern type is a plastic working process analysis and evaluation method in which the flow stress decreases rapidly compared to the first pattern type as the temperature of the specimen increases.
상기 응력-온도 선도의 온도 범위는 0도에서 600도 사이인 경우,
상기 제1 패턴 유형은, 온도 20도, 100도, 또는 400도에서 나타나고, 더 낮은 변형률에서 더 큰 변형률 경화(strain hardening)가 발생하며, 상기 변형률 경화는 상기 소성변형시 시편의 강도가 상승하는 것이고,
상기 제2 패턴 유형은 온도 200도 및 300도에서 나타나며,
상기 제3 패턴 유형은 온도 500도에서 나타나고,
상기 응력-온도 선도는 변형률 범위 0.01에서 0.5중, 0.03에서 가장 급격하게 감소하는 유동 응력과 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 4,
When the temperature range of the stress-temperature diagram is between 0 and 600 degrees,
The first pattern type appears at a temperature of 20 degrees, 100 degrees, or 400 degrees, and a greater strain hardening occurs at a lower strain, and the strain hardening increases the strength of the specimen during the plastic deformation. would,
The second pattern type appears at temperatures of 200 degrees and 300 degrees,
The third pattern type appears at a temperature of 500 degrees,
The stress-temperature diagram is a flow stress and plastic working process analysis and evaluation method that decreases most rapidly in the strain range of 0.01 to 0.5 and 0.03.
상기 공정 단계에는, 상기 소성가공 시험기의 스트로크(stroke)의 변화에 따른 상기 불안정성 인덱스의 전파를 상기 시편 상에 표시하는 스트로크 단계가 포함되고,
상기 스트로크 단계에서, 상기 시편의 유동 응력 거동은, 설정 스트로크를 기준으로 상기 설정 스트로크 이전인 제1 스트로크 구간 및 상기 설정 스트로크 이후인 제2 스트로크 구간으로 분별되며,
상기 제1 스트로크 구간 및 제2 스트로크 구간은 서로 다른 상기 불안정성 인덱스 경향을 가지는 유동 응력과 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 1,
The process step includes a stroke step of displaying the propagation of the instability index according to a change in the stroke of the plastic working tester on the specimen,
In the stroke step, the flow stress behavior of the specimen is divided into a first stroke section before the set stroke and a second stroke section after the set stroke based on the set stroke,
The first stroke section and the second stroke section have flow stress and plastic working process analysis and evaluation methods having different instability index tendencies.
상기 공정 단계에는, 상기 소성가공 시험기의 스트로크(stroke)의 변화에 따른 상기 불안정성 인덱스의 전파를 상기 시편 상에 표시하는 스트로크 단계가 포함되고,
상기 스트로크 단계에서, 상기 시편의 유동 응력 거동은, 소정의 스트로크를 기준으로 상기 소정의 스트로크 이전인 제1 스트로크 구간, 및 상기 소정의 스트로크 이후인 제2 스트로크 구간으로 분별되며, 상기 제1 스트로크 구간 및 제2 스트로크 구간은 서로 다른 상기 불안정성 인덱스 경향을 가지고,
상기 시편의 온도 또는 변형 경화(strain hardening)에 대한 상기 시편의 유동 응력 거동은 세가지 패턴 유형으로 분별되며,
상기 세가지 패턴 유형은, 상기 시편의 온도 증가에 따라, 유동 응력이 감소하는 제1 패턴 유형, 유동 응력이 거의 유지되거나 증가하는 제2 패턴 유형, 및 유동 응력이 상기 제1 패턴 유형에 비해서 급격하게 감소하는 제3 패턴 유형을 포함하고,
상기 제1 스트로크 구간에서, 상기 제2 패턴 유형은 다른 패턴 유형에 비해 배럴링(barreling)이 더 빠르게 시작되고, 상기 제3 패턴 유형은 다른 패턴 유형에 비해 배럴링이 지연되는 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 1,
The process step includes a stroke step of displaying the propagation of the instability index according to a change in the stroke of the plastic working tester on the specimen,
In the stroke step, the flow stress behavior of the specimen is divided into a first stroke section before the predetermined stroke and a second stroke section after the predetermined stroke based on the predetermined stroke, and the first stroke zone And the second stroke section has a different instability index tendency,
The flow stress behavior of the specimen for temperature or strain hardening of the specimen is classified into three pattern types,
The three pattern types include a first pattern type in which the flow stress decreases as the temperature of the specimen increases, a second pattern type in which the flow stress is almost maintained or increased, and a flow stress is rapidly increased compared to the first pattern type. a decreasing third pattern type;
In the first stroke section, the second pattern type starts barreling faster than other pattern types, and the third pattern type analyzes the plastic working process in which barreling is delayed compared to other pattern types, and Assessment Methods.
상기 공정 단계에는, 상기 소성가공 시험기의 스트로크(stroke)의 변화에 따른 상기 불안정성 인덱스의 전파를 상기 시편 상에 표시하는 스트로크 단계가 포함되고,
상기 스트로크 단계에서, 상기 시편의 유동 응력 거동은, 소정의 스트로크를 기준으로 상기 소정의 스트로크 이전인 제1 스트로크 구간, 및 상기 소정의 스트로크 이후인 제2 스트로크 구간으로 분별되며, 상기 제1 스트로크 구간 및 제2 스트로크 구간은 서로 다른 상기 불안정성 인덱스 경향을 가지고,
상기 시편의 온도 또는 변형 경화(strain hardening)에 대한 상기 시편의 유동 응력 거동은 세가지 패턴 유형으로 분별되며,
상기 세가지 패턴 유형은, 상기 시편의 온도 증가에 따라, 유동 응력이 감소하는 제1 패턴 유형, 유동 응력이 거의 유지되거나 증가하는 제2 패턴 유형, 및 유동 응력이 상기 제1 패턴 유형에 비해서 급격하게 감소하는 제3 패턴 유형을 포함하고,
상기 제2 스트로크 구간은, 상기 제2 패턴 유형, 제1 패턴 유형, 및 제3 패턴 유형의 순서로 상기 불안정성 인덱스가 높고, 상기 제3 패턴 유형은 다른 패턴 유형에 비해서 배럴링이 더 빠르게 나타나는 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 1,
The process step includes a stroke step of displaying the propagation of the instability index according to a change in the stroke of the plastic working tester on the specimen,
In the stroke step, the flow stress behavior of the specimen is divided into a first stroke section before the predetermined stroke and a second stroke section after the predetermined stroke based on the predetermined stroke, and the first stroke zone And the second stroke section has a different instability index tendency,
The flow stress behavior of the specimen for temperature or strain hardening of the specimen is classified into three pattern types,
The three pattern types include a first pattern type in which the flow stress decreases as the temperature of the specimen increases, a second pattern type in which the flow stress is almost maintained or increased, and a flow stress is rapidly increased compared to the first pattern type. a decreasing third pattern type;
In the second stroke section, the instability index is high in the order of the second pattern type, the first pattern type, and the third pattern type, and the third pattern type exhibits barreling faster than other pattern types. Machining process analysis and evaluation methods.
상기 분석 및 평가 단계에는, 상기 시편의 상기 불안정성 인덱스-스트로크(stroke) 선도 또는 상기 소성가공 공정의 불안정성 인덱스를 시뮬레이션하는 단계가 포함되고,
초기 스트로크에서 상기 불안정성 인덱스는 급격하게 증가하고, 상기 급격한 증가후 상기 불안정성 인덱스는, 상기 스트로크의 증가에 따라 점차적으로 감소하는 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.
According to claim 1,
The analysis and evaluation step includes simulating the instability index-stroke diagram of the specimen or the instability index of the plastic working process,
In the initial stroke, the instability index rapidly increases, and after the rapid increase, the instability index gradually decreases as the stroke increases.
상기 분석 및 평가 단계에는, 상기 시편의 상기 불안정성 인덱스-스트로크(stroke) 선도를 시뮬레이션하는 스트로크 단계가 포함되고,
상기 스트로크 단계에서, 상기 시편의 유동 응력 거동은, 소정의 스트로크를 기준으로 상기 소정의 스트로크 이전인 제1 스트로크 구간, 및 상기 소정의 스트로크 이후인 제2 스트로크 구간으로 분별되며, 상기 제1 스트로크 구간 및 제2 스트로크 구간은 서로 다른 상기 불안정성 인덱스 경향을 가지고,
상기 시편의 온도 또는 변형 경화(strain hardening)에 대한 상기 시편의 유동 응력 거동은 세가지 패턴 유형으로 분별되며,
상기 세가지 패턴 유형은, 상기 시편의 온도 증가에 따라, 유동 응력이 감소하는 제1 패턴 유형, 유동 응력이 거의 유지되거나 증가하는 제2 패턴 유형, 및 유동 응력이 상기 제1 패턴 유형에 비해서 급격하게 감소하는 제3 패턴 유형을 포함하고,
상기 제1 스트로크 구간에서, 상기 제3 유형 패턴은 다른 유형 패턴에 비해 상기 불안정성 지수가 높고,
상기 제2 스트로크 구간의 초기에서, 상기 제3 유형 패턴은 다른 패턴 유형에 비해 낮은 상기 불안정성 인덱스를 가지는 소성가공 공정 분석 및 평가 방법.According to claim 1,
The analysis and evaluation step includes a stroke step of simulating the instability index-stroke diagram of the specimen,
In the stroke step, the flow stress behavior of the specimen is divided into a first stroke section before the predetermined stroke and a second stroke section after the predetermined stroke based on the predetermined stroke, and the first stroke zone And the second stroke section has a different instability index tendency,
The flow stress behavior of the specimen for temperature or strain hardening of the specimen is classified into three pattern types,
The three pattern types include a first pattern type in which the flow stress decreases as the temperature of the specimen increases, a second pattern type in which the flow stress is almost maintained or increased, and a flow stress is rapidly increased compared to the first pattern type. a decreasing third pattern type;
In the first stroke section, the third type pattern has a higher instability index than other type patterns;
At the beginning of the second stroke period, the third type pattern has a low instability index compared to other pattern types. Plastic working process analysis and evaluation method.
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