Numerical simulation of stress relieving of an austenite stainless steel

Urevc, Janez (avtor), Koc, Pino (avtor), Štok, Boris (avtor)

An approach to numerical simulation of the annealing process with stress relieving is presented in the paper. For austenite stainless steel 316L (AISI), which exhibits no phase transformation from the melting point to room temperature, a viscous-elastic-plastic constitutive model is elaborated. First, from given experimental data the respective mechanical material parameters as a function of temperature are numerically identified by an inverse procedure. Then, the adequacy of the adopted model and identified material parameters is proven by a numerical simulation of stress relieving in two technological cases: (i) two-stage deep drawing with intermediate stress annealing and, (ii) simplified welding process followed by post weld heat treatment. In both cases the obtained residual stress state reduction is found to be in good agreement with the empirical experience and data provided from literature.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: mechanical properties, modelling and process simulation, stress relieving, viscouselastic- plastic constitutive model, stainless steel
• Vrsta gradiva: Članek v reviji
• Tipologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek
• Organizacija: FS - Fakulteta za strojništvo
• Status publikacije: Objavljeno
• Različica publikacije: Objavljena publikacija
• Leto izida: 2009
• Št. strani: Str. 590-598
• Številčenje: Vol. 55, no. 10
• PID: 20.500.12556/RUL-160833-60591caa-8589-69f7-6693-f2f11c028362
• UDK: 669.14.018.8
• ISSN pri članku: 0039-2480
• COBISS.SI-ID: 11207707
• Datum objave v RUL: 05.09.2024

Gradivo je del revije

• Naslov: Strojniški vestnik
• Skrajšan naslov: Stroj. vestn.
• Založnik: Zveza strojnih inženirjev in tehnikov Slovenije [etc.], = Association of Mechanical Engineers and Technicians of Slovenia [etc.
• ISSN: 0039-2480
• COBISS.SI-ID: 762116

Licence

• Licenca: CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
• Povezava: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
• Opis: To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Naslov: Numerično simuliranje žarjenja za odpravo zaostalih napetosti avstenitnega nerjavnega jekla

Izvleček

V delu je predstavljen pristop k numeričnim simulacijam žarjenja za odpravljanje zaostalih napetosti. Obravnavano je avstenitno nerjavno jeklo 316L (AISI) s popolnoma avstenitno strukturo v celotnem temperaturnem razponu od sobne temperature do temperature okolice. Jeklo, zaradi povišanih temperatur, obravnavamo kot visko-elasto-plastično. Mehanske lastnosti jekla in njihove temperaturne odvisnosti so za izbran visko-elasto-plastičen konstitutivni model identificirane s pomočje inverzne identifikacije na osnovi eksperimentalnih podatkov. Ustreznost izbranega materialnega modela ter identificiranih snovnih lastnosti je prikazana na primeru numerične simulacije žarjenja za odpravljanje zaostalih napetosti na primeru dveh, v praksi široko uporabljenih tehnoloških procesih: (i) globokem vleku z vmesnim žarjenjem za odpravljanje zaostalih napetosti ter (ii) žarjenju za odpravljanje varilnih napetosti v primeru poenostavljenega procesa varjenja. Velikost odpravljenih zaostalih napetosti je v obeh obravnavanih primerih v dobrem soglasju z empiričnimi izkušnjami ter podatki iz literature.

• Ključne besede: mehanske lastnosti, modeliranje procesov, simulacija procesov, elasto-plastičen konstitutivni model, odpravljanje napetosti