SCM440 강재의 변형저항과 변형효율의 예측

초록

SCM 440 강재의 열간 변형거동을 900℃∼1100℃의 온도 범위와 0.05/sec∼5/sec의 변형속도의 범위에 대해 비틀림 시험기를 이용하여 평가하였다. 유동 응력곡선과 미세 조직의 관찰 결과는 동적 재결정(DRX)의 특징을 나타내었다. 가공경화 속도(θ)-유동응력(σ) 곡선으로 부터 구한 동적 재결정을 위한 임계 변형량(εc)은 최대 변형량(εp)의 약 0.75배로 결정할 수 있었다. 임계 변형량은 온도가 증가할수록 변형속도가 감소할수록 감소하였다. SCM 440 강재의 변형저항(peak stress, σp)은 다음의 식으로 정확하게 예측할 수 있었다. strain rate = 1.46x1012[sinh(0.0109σP)]4.86 exp[(-318,000 J/mol) / RT] 변형저항이 최소가 되는 변형조건에서 임계 변형량이 최소가 되는 것을 알 수 있었다. 변형 효율(deformation efficiency,η)과 미세 조직적 불안정성(microstructural instability,ζ)은 유동 응력곡선으로부터 구한 변형속도 민감도를 이용하여 계산할 수 있었다. 변형 효율과 미세 조직적 불안정성, 그리고 변형저항의 변형 조건에 따른 변화를 이용하여 변형량 100%에 대한 변형지도를 작성할 수 있었다. 소성 변형에 있어서 최적의 변형조건은 100%에 대해 1100℃, 0.5/sec로 결정할 수 있었으며 미세 조직의 관찰로도 확인할 수 있었다.