U procesu izrade velikih otkivaka radi se o procesu deformacije koji se odvija više puta na visokoj temperaturi, a deformacija je svaki put popraćena promjenom unutarnje mikrostrukture materijala. Pokretačka sila dinamičke rekristalizacije materijala raste s višom temperaturom deformacije i većim iznosom redukcije, što dovodi do dinamičke rekristalizacije materijala.
30Cr2Ni4MoV čelik je srednje legirani niskotlačni rotorski čelik, koji se uglavnom koristi za osovine, zupčanike i generatore, dinamička rekristalizacija metala poboljšat će makro mehanička svojstva otkovaka ili samih proizvoda. Istraživači s Fakulteta za znanost o materijalima i inženjerstvo Sveučilišta za znanost i tehnologiju Taiyuan proučavali su ponašanje dinamičke rekristalizacije lijevanog čelika 30Cr2Ni4MoV i uspostavili model dinamičke rekristalizacije kako bi pružili teoretsku osnovu za kontrolu i optimizaciju procesa kovanja u uvjetima visoke temperature.
U ovoj studiji, 30Cr2Ni4MoV ingot materijal korišten je kao predmet istraživanja, a uznemirujući test fizičke simulacije i proces testiranja toplinske simulacije provedeni su pomoću Gleeble-1500D stroja za ispitivanje toplinske simulacije.
Budući da unutarnja struktura lijevanog materijala nije bila ujednačena, uzorak je zagrijan na 1250 stupnjeva, držan 20 sati radi homogenizacije, a tretirani uzorak je prerađen u cilindar Φ8 mm × 12 mm za kompresiju u ravnini. Nakon brušenja i poliranja, uzorci su urezani u prezasićenoj otopini pikrinske kiseline na 40 stupnjeva, a mikrostruktura uzoraka promatrana je metalografskim mikroskopom Zaiss Imager. Srednja poprečna duljina zrna D dinamičke rekristalizacije izmjerena je prema ASTM standardu za mjerenje veličine zrna, a ponašanje dinamičke rekristalizacije analizirano je prema krivulji naprezanje-deformacija.
Iz krivulje naprezanje-deformacija lijevanog čelika 30Cr2Ni4MoV pri istoj brzini deformacije, može se vidjeti da se naprezanje tečenja, vršno naprezanje i vršno deformacija postupno smanjuju s porastom temperature deformacije kada su brzina deformacije i količina deformacije konstantni . To je zato što s povećanjem temperature deformacije postupno jača učinak toplinske aktivacije, što rezultira jačanjem dislokacijskog gibanja i smanjenjem kritičnog smičnog naprezanja, tako da se postupno smanjuje i otpornost deformacije metalnih materijala.
Utvrđeno je da naprezanje tečenja uzorka značajno opada s porastom temperature deformacije i smanjenjem brzine deformacije. Parametri procesa kao što su količina deformacije, temperatura deformacije i brzina deformacije imaju određeni utjecaj na otpornost deformacije. Što je viša temperatura deformacije i niža brzina deformacije, to je veći stupanj omekšanja uzrokovan dinamičkom rekristalizacijom. Kada je temperatura deformacije ista, što je niža brzina deformacije, niža je vršna deformacija krivulje naprezanje-deformacija, što ukazuje da se pojava dinamičke rekristalizacije može pospješiti pri višoj temperaturi i nižoj brzini deformacije.
Proučavanjem ponašanja dinamičke rekristalizacije lijevanog čelika 30Cr2Ni4MoV dobiveni su modeli stacionarnog naprezanja tečenja, vršne deformacije, kritične deformacije i naprezanja zasićenja materijala. Uspostavljeni su dinamički model dinamičke rekristalizacije i dimenzionalni model dinamičke rekristalizacije, čime su postavljeni teorijski temelji za proces oblikovanja velikih otkivaka niskotlačnog rotorskog čelika.
