粘塑性自洽多晶體塑性模型VPSC(二)

上一期推文中我們使用粘塑性自洽多晶體塑性模型(Visco-plasitic Self Consistant,VPSC)計算了面心立方(face centered cubic,fcc)金屬材料奧氏體鋼的單向拉伸和單向壓縮變形過程,我們看到,盡管這兩種變形模式下材料的流動應力演變過程很相近,但變形過程中織構的演變卻有很大差異。詳見如下鏈接:

http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1262333

本文介紹VPSC模擬體心立方(body centered cubic,bcc)金屬材料鐵素體鋼的軋制過程。

材料初始仍設為隨機織構,其(100)、(110)和(111)極圖見圖1。在經過100%的軋制變形后,材料內部織構發生明顯變化,表現出明顯的軋制織構,見圖2。軋制過程中材料的硬化曲線見圖3,材料的初始屈服強度為180MPa,隨著變形量的增加,材料逐漸發生硬化,當應變量達到120%時,材料的強度接近320MPa,強度提高了約140MPa。圖4給出了變形過程中材料的屈服面演化情況,可見隨著變形量的增大,材料的屈服面發生明顯擴張,表現為材料發生明顯的強化。圖5給出了軋制過程中鐵素體鋼內部不同滑移模式的相對開動率情況,可以看出,{123}<111>滑移模式開動率最大,{110}<111>滑移模式開動率次之,{112}<111>滑移模式開動率最小,且隨著變形的增加,{110}<111>滑移模式開動率逐漸增大,而{112}<111>和{123}<111>滑移模式開動率逐漸降低。

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粘塑性自洽多晶體塑性模型VPSC(二)的圖2

圖1. 隨機織構極圖

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粘塑性自洽多晶體塑性模型VPSC(二)的圖4

圖2. 軋制織構極圖

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粘塑性自洽多晶體塑性模型VPSC(二)的圖6

圖3. 應力應變曲線

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粘塑性自洽多晶體塑性模型VPSC(二)的圖8

圖4 變形過程中材料的屈服面演化過程

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粘塑性自洽多晶體塑性模型VPSC(二)的圖10

圖5 軋制變形過程中各滑移系相對開動率演化情況

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