QP980钢拉伸过程的晶体塑性模拟
2021-12-07汪华苗李大永
上海交通大学学报 2021年11期
杨 浩,汪华苗,李大永
(上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240)
第三代先进高强钢(3G-AHSS)具有良好的强度和塑性,在车身结构件制造方面有广阔的应用前景[1].淬火配分(QP)钢[2]是一种典型的第三代先进高强钢,QP钢的室温组织一般为马氏体相与弥散分布的奥氏体相,对于部分奥氏体化的情况,其室温组织还含有铁素体相[3].QP钢的变形行为复杂,变形诱发的马氏体相变(DIMT)不仅使强度提高,而且能够增加相变诱导塑性(TRIP)[4].为了探究QP钢的变形行为,需要对其内部各组成相的微观性能和演化规律进行深入的研究.
以往研究从实验和理论建模的角度对QP钢的变形行为进行了分析.实验上,通过纳米压痕[5]、微柱压缩[6]、高能X射线衍射(HEXRD)[7]及中子衍射[8]等方法研究了QP钢中各相的力学行为以及相变动力学,或是采用不同温度、不同应变率[9]以及不同加载模式[10]研究了加载条件对相变行为及力学行为的影响.在理论建模方面,一般分为现象学模型和微观晶体塑性模型.其中,现象学模型一般从实验现象出发,首先建立与温度、应变率、应力三轴度及罗德角的相变动力学方程[11],描述残余奥氏体相体积分数的演化规律,然后在本构模型中引入残余奥氏体体积分数项,从而建立考虑相变的现象学本构关系.现象学本构模型能够很好地描述材料的宏观变形行为,且计算效率高,但无法描述材料变形过程中微观结构的演化规律.晶体塑性模型从晶粒层面出发,首先……
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