پیشبینی رفتار ماکرومکانیکی فولادهای دوفازی با استفاده از مدلسازی میکرومکانیکی ریزساختار واقعی | ||
مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
مقاله 3، دوره 5، شماره 1، فروردین 1394، صفحه 31-38 اصل مقاله (1.49 M) | ||
نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2015.423 | ||
نویسندگان | ||
علی چلویی دارابی1؛ حمیدرضا چمنی2؛ مجیدرضا آیت الهی* 3 | ||
1کارشناسی ارشد ، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران | ||
2دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
3دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله رفتار ماکرومکانیکی فولادهای دوفازی با استفاده از مدلسازی میکرومکانیکی پیشبینی شده است. به منظور ساخت فولاد دوفازی با درصدهای مختلف فاز مارتنزیت، فولاد C-Mn تحت عملیات حرارتی مختلف قرار گرفته و سپس در آب کوئنچ شده است. پس از آن با استفاده از متالوگرافی و تصویربرداری میکروسکوپ نوری، ریز ساختارهای واقعی فولادهای دوفازی بدست آمده است. با استفاده از کد پردازش تصویر نوشته شده در نرمافزار Matlab ریز ساختارهای واقعی پردازش شده و سپس با استفاده از کد اجزا محدود نوشته شده در نرمافزار Ansys، سلول واحد دو بعدی مدل شده است. در ادامه، با استفاده از تئوری نابجایی و ترکیب شیمیایی موضعی فازهای فریت و مارتنزیت، منحنی تنش-کرنش واقعی این فازها استخراج شده است. نتایج مدلسازی میکرومکانیکی دو بعدی سلول واحد با شرایط مرزی پریودیک تحت بارگذاری کشش تک محوره انجام شده با نتایج آزمایش تجربی مقایسه شده است. در این بررسی نشان داده میشود که مدل میکرومکانیکی دوبعدی در درصد فاز مارتنزیتهای پایین قابلیت پیشبینی استحکام و رفتار نرمشوندگی فولادهای دوفازی را دارد. علاوه بر آن از مدل میکرومکانیکی دوبعدی به منظور ارزیابی پیشرفت موضعی شدن کرنش نیز میتوان استفاده نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
فولاد دوفازی؛ مدلسازی میکرومکانیکی؛ رفتار مکانیکی؛ شرط مرزی پریودیک | ||
مراجع | ||
[1] Rashid M.S (1976) GM 980 X- A Unique High Strength Sheet Steel with Superior Formability. SAE Technical Paper 760206, Soc Auto Eng Cong, Detroit: 938–949. [2] Kim NJ, Nakagawa AH, Nakagawa AH (1986) Effective grain size of dual-phase steel. Mat Sci and Eng 83(1): 145-149. [3] Tarigopula V, Hopperstad O, Langseth M, Clausen A (2008) Elastic-plastic behaviour of dual-phase, high-strength steel under strain-path changes. Euro J of Mech-A/Solids 27(5):764-782. [4] Luo M, Wierzbicki T (2010) Numerical failure analysis of a stretch-bending test on dual-phase steel sheets using a phenomenological fracture model. Int J of Solids and Structures 47(22): 3084-3102. [5] Qin J, Chen R, Wen X, Lin Y, Liang M, Lu F (2013) Mechanical behaviour of dual-phase high-strength steel under high strain rate tensile loading. Mat Sci Eng: A 586: 62-70. [6] Cadoni E, Dotta M, Forni D, Tesio N, Albertini C (2013) Mechanical behaviour of quenched and self-tempered reinforcing steel in tension under high strain rate. Mat Des 49: 657-66. [7] Paul SK, (2012) Micromechanics based modeling of Dual Phase steels: Prediction of ductility and failure modes. Comput Mater Sci 56:34-42. [8] Sun X, Choi KS, Liu WN, Khaleel MA (2009) Predicting failure modes and ductility of dual phase steels using plastic strain localization. Int J Plast 25(10):1888-1909. [9] Al-Abbasi F, Nemes J (2003) Micromechanical modeling of dual phase steels. Int J Mech Sci 45(9): 1449-1465. [10] Kadkhodapour J, Schmauder S, Raabe D, Ziaei-Rad S, Weber U, Calcagnotto M (2011) Experimental and numerical study on geometrically necessary dislocations and non-homogeneous mechanical properties of the ferrite phase in dual phase steels. Acta Mat 59(11): 4387-4394. [11] Ramazani A, Mukherjee K, Prahl U, Bleck W (2012) Modelling the effect of microstructural banding on the flow curve behaviour of dual-phase (DP) steels. Comput Mater Sci 52(1): 46-54. [12] Calcagnotto M, Adachi Y, Ponge D, Raabe D (2011) Deformation and fracture mechanisms in fine-and ultrafine-grained ferrite/martensite dual-phase steels and the effect of aging. Acta Mat 59(2): 658-670. [13] Anazadeh Sayed A, Kheirandish S (2012) Affect of the tempering temperature on the microstructure and mechanical properties of dual phase steels. Mat sci eng:A 532: 21-25. [14] Ludwik P (1909) Elemente der technologischen Mechanik: J. Springer. USA, 32. [15] Böhm HJ (1998) A short introduction to basic aspects of continuum micromechanics. Vienna Uni Tech. Cdl-fmd Report 3. [16] Rodriguez RM, Gutiérrez I (2003) Unified formulation to predict the tensile curves of steels with different microstructures. Mat Sci Forum 426-432: 4525-4530. [17] Sodjit S, Uthaisangsuk V (2012) Microstructure based prediction of strain hardening behavior of dual phase steels. Mat Des 41: 370-379. [18] خیراندیش ش، اسدی اسدآباد م (1392) فولادهای دوفازی. انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,401 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,968 |