应力松弛对应变诱发马氏体相变影响的有限元模拟

金属学报, 2014, 50(4): 498-506. doi: 10.3724/SP.J.1037.2013.00559

应力松弛对应变诱发马氏体相变影响的有限元模拟

冯瑞 ^1, , 张美汉 ^2, , 陈乃录 ^3, , 左训伟 ^4, , 戎咏华 ^5,

1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200240

2.上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200240

3.上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200240

4.上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200240

5.上海交通大学材料科学与工程学院,上海,200240

基金项目: National Natural Science Foundation of China(.51031001 and 51371117) 国家自然科学基金项目51031001和51371117资助

关键词：淬火-配分-回火(Q-P-T)钢 , 相变诱发塑性(TRIP) , 有限元模拟 , 应力松弛 , 单轴拉伸

FINITE ELEMENT SIMULATION OF THE EFFECT OF STRESS RELAXATION ON STRAIN-INDUCED MARTENSITIC TRANSFORMATION

Keywords： quenching-partitioning-tempering (Q-P-T) steel , transformation induced plasticity (TRIP) , finite element simulation , stress relaxation , uniaxial tension

在基于新型淬火-分配-回火(Q-P-T)钢微观组织的有限元模型中,建立了产生马氏体相变的一维应变等效模型,模拟了单轴拉伸条件下的相变诱发塑性(TRIP)效应,由此揭示了该效应的微观机制.TRIP效应产生的应力松弛有效地缓解了未转变的残余奥氏体和邻近马氏体的应力,阻止了裂纹的形成,并使较多的残余奥氏体在较大的应变下存在,这是TRIP效应的起因;模拟结果还显示,相变形成的新(应变诱发)马氏体比原始(热诱发)马氏体承载更大的应力,由此预测裂纹首先在新马氏体中或其边界处形成.应力松弛效应使应变诱发马氏体断续缓慢地生成,这与实验观察结果相符.通过比较有应力松弛效应和无应力松弛效应的有限元模拟结果发现,无应力松弛效应使应变诱发马氏体相继快速地生成,这与实验不符,由此反证TRIP效应必然产生应力松弛.

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