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在珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體過程中，原鐵素體由體心立方晶格改組為奧氏體的面心立方晶格，原滲碳體由復(fù)雜斜方晶格轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘?em>立方晶格。所以，鋼的加熱轉(zhuǎn)變既有碳原子的擴散，也有晶體結(jié)構(gòu)的變化。基于能量與成分條件，奧氏體晶核在珠光體的鐵素體與滲碳體兩相交界處產(chǎn)生，這兩相交界面越多，奧氏體晶核越多。 第二階段：奧氏體的長大。奧氏體晶核形成后，它的一側(cè)與滲碳體相接，另一側(cè)與鐵素體相接。

ZrO2陶瓷有三種晶體結(jié)構(gòu)，分別是單斜相（monoclinic phase）、四方相（tetragonal phase）和立方相（cubic phase）。三種晶型的密度分別為：單斜相5.65g/cm3，四方相6.10g/cm3，立方相6.27g/cm3。燒結(jié)過程中，從高溫降到1000℃左右時，ZrO2會發(fā)生從四方相到單斜相的晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，并同時伴隨約4%的體積膨脹，是材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力和微裂紋。

研究中使用的材料是316L不銹鋼，它是面心立方（FCC）；因此，滑移可能發(fā)生在12個滑移系統(tǒng)上（｛111｝＜110＞）只用一組滑移系開動的雙晶模型三維模型：模擬得到的尺寸效應(yīng)效果需要注意的是當(dāng)前模型不會考慮考慮變形過程中晶粒變形的影響（體素網(wǎng)格變形過程中與晶界距離保持不變）如果向結(jié)構(gòu)施加大的載荷，則晶粒有可能發(fā)生顯著程度的變形。

從圖4可知，擠壓溫度對于管材的抗拉強度、斷后延伸率和斷面收縮率影響較小，然而擠壓溫度對管材的屈服強度產(chǎn)生了明顯影響，具體來說：TA2的相轉(zhuǎn)變溫度對管材的屈服強度產(chǎn)生了明顯影響，TA2相轉(zhuǎn)變溫度以下和TA2相轉(zhuǎn)變溫度以上管材屈服強度均有較好的穩(wěn)定性，其原因為TA2晶體結(jié)構(gòu)由密排六方結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結(jié)構(gòu)。

代表性體積單元的創(chuàng)建(晶體塑性材料模型+Voronoi多晶粒)前面的模型都是把晶粒幾何形狀簡化為立方體，而實際上晶粒幾何形狀非常復(fù)雜。實際的晶粒幾何模型可以從實際實驗得到的晶粒圖進行幾何形狀提取，或者用voronoi模型。由于幾何體比立方體復(fù)雜，通常需要寫腳本進行處理，下面介紹使用voronoi模型進行晶體塑性有限元分析。

模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶，承受X方向20％的工程應(yīng)變。

在之前的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（fcc）、體心立方（bcc）金屬材料變形過程，實現(xiàn)了織構(gòu)演變的模擬，應(yīng)力預(yù)測等。本文將介紹VPSC模擬FCC金屬等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAE)工藝。

模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶，承受X方向20％的工程應(yīng)變。

模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶，承受X方向20％的工程應(yīng)變。局部應(yīng)力應(yīng)變分布與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)結(jié)果如下：初始幾何模型與晶粒取向分布：拉伸變形局部應(yīng)力分布：拉伸變形局部應(yīng)變分布：宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)情況：變形結(jié)束后多晶取向分布：六 時間及費用1. 教學(xué)費用：根據(jù)每次培訓(xùn)的人數(shù)定價,具體聯(lián)系客服獲取當(dāng)前期培訓(xùn)價格.2.

VPSC 是為應(yīng)用于低對稱材料（六邊形、三角形、正交、三角形）而開發(fā)的，盡管它在立方材料上也表現(xiàn)良好。VPSC 說明了單晶和聚集體的特性和響應(yīng)的完全各向異性。它模擬了骨料在外部應(yīng)變和應(yīng)力作用下的塑性變形。VPSC 基于滑移和孿晶的物理剪切機制，并考慮了晶粒相互作用效應(yīng)。除了提供宏觀應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)外，它還解釋了單個晶粒的硬化、重新定向和形狀變化。

首先在Neper中生成一個1×1×1的三維立方體晶體模型，共200個晶粒： neper -T -n 200 -dim 3 -domain "cube(1,1,1)" -oriformat plain -oridescriptor euler-bunge -o Jiahe1 如果想輸出晶粒的等效直徑，可以加上-statcell diameq命令，會自動生成一個文件存儲所有晶粒的等效直徑

影響韌脆轉(zhuǎn)變溫度的冶金因素：晶體結(jié)構(gòu)：體心立方金屬及其合金存在低溫脆性。普通中、低強度鋼的基體是體心立方點陣的鐵素體，故這類鋼有明顯的低溫脆性。化學(xué)成分：間隙溶質(zhì)元素溶入鐵素體基體中，偏聚于位錯線附近，阻礙位錯運動，致σs升高，鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。顯微組織：晶粒大小，細(xì)化晶粒使材料韌性增加；減小亞晶和胞狀結(jié)構(gòu)尺寸也能提高韌性。

奧氏體 碳溶于γ-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，具有面心立方結(jié)構(gòu)，為高溫相，用符號A表示。奧氏體在1148℃有最大溶解度2.11%C，727℃時可固溶0.77%C；強度和硬度比鐵素體高，塑性和韌性良好，并且無磁性，具體力學(xué)性能與含碳量和晶粒大小有關(guān)，一般為170~220 HBS、 =40~50%。

實現(xiàn)策略驗證使用包含200個晶粒的二維模型拉伸驗證。

模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶，承受X方向20％的工程應(yīng)變。局部應(yīng)力應(yīng)變分布與宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)結(jié)果如下：初始幾何模型與晶粒取向分布：拉伸變形局部應(yīng)力分布：拉伸變形局部應(yīng)變分布：宏觀應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)情況：變形結(jié)束后多晶取向分布：六 時間及費用1.

多晶體微觀結(jié)構(gòu)模型純銅的平均晶粒直徑約為60um，構(gòu)建三維晶粒最簡單的方法是如左圖所示將各晶粒都簡化為立方體，其邊長為60um，則每個晶粒體積為60*60*60=216,000um3，在0.4*0.4*0.4mm的三維空間里包含有0.4*0.4*0.4/216000*10-9=296個晶粒；構(gòu)建三維晶粒最常用的方法是使用VORONOI多晶體方法，其構(gòu)建過程與晶粒長大過程類似。

參考坐標(biāo)系的三個軸一般取晶體的三個晶軸或低指數(shù)的晶向，對于立方晶系，由于具有24次對稱性，所以只選擇[001]-[101]-[111]的部分進行描述。

影響韌脆轉(zhuǎn)變溫度的冶金因素：晶體結(jié)構(gòu)：體心立方金屬及其合金存在低溫脆性。普通中、低強度鋼的基體是體心立方點陣的鐵素體，故這類鋼有明顯的低溫脆性。化學(xué)成分：間隙溶質(zhì)元素溶入鐵素體基體中，偏聚于位錯線附近，阻礙位錯運動，致σs升高，鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。顯微組織：晶粒大小，細(xì)化晶粒使材料韌性增加；減小亞晶和胞狀結(jié)構(gòu)尺寸也能提高韌性。

采用CPFEM模擬了面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)、體心立方結(jié)構(gòu)(BCC)和密排六方結(jié)構(gòu)(HCP)的單晶、多晶及多相材料受到外部載荷時的力學(xué)響應(yīng)。基于滑移原理的晶體變形理論，隨著變形的進行各滑移系統(tǒng)的臨界剪應(yīng)力都會增大，CPFEM將捕捉到材料的力學(xué)響應(yīng)(應(yīng)力-應(yīng)變曲線)。這些應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)有助于從根本上理解晶粒尺度下金屬變形的性質(zhì)。

華中科技大學(xué)的Jianqiu Liu等人采用經(jīng)典的局部和非局部應(yīng)變梯度晶體塑性有限元模擬方法研究了非均質(zhì)多晶中尺寸相關(guān)的微孔生長, 采用局部CP理論和非局部CP理論描述了典型面心立方(FCC)多晶銅的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)。結(jié)果表明，孔隙-晶粒尺寸比和絕對微孔尺寸對微孔生長均有顯著影響，分別為第一類(由晶粒尺度非均質(zhì)變形引起)和第二類(由塑性應(yīng)變梯度引起)尺寸效應(yīng)。