Исследование распределения напряжений и деформаций в трехмерной микроструктуре двухфазной стали в рамках теории пластичности кристаллов
Двухфазные стали - это современные высокопрочные сплавы, применяемые для изготовления конструкций и силовых элементов автомобильных кузовов. Сочетание прочности и пластичности, а также обедненный легирующими элементами состав делают их экономически выгодным материалом для производства облегченных конструкций, в частности в автомобилестроении. Механический отклик двухфазных сталей обусловлен распределением деформаций и напряжений между ферритной и мартенситной фазами, а также отдельными зернами и субзернами этих фаз. Таким образом, изучение влияния микроструктурных особенностей на глобальные и локальные механические свойства имеет первостепенное значение для разработки новых марок двухфазных сталей. Микромеханика двухфазных сталей довольно подробно изучена методами компьютерного моделирования, в то время как численные инструменты и экспериментальные методы для описания и моделирования реальной трехмерной микроструктуры таких сложных материалов появились совсем недавно. В статье проведено компьютерное моделирование в рамках теории пластичности кристаллов для трехмерной двухфазной микроструктуры, полученной методом EBSD-томографии (3D electron backscatter diffraction). Использован метод послойного EBSD-анализа. Срезы трехмерной микроструктуры выступают в качестве двумерных моделей для изучения влияния такого упрощения на распределение напряжений и деформаций. Моделирование проводили с использованием феноменологической модели пластичности кристаллов и спектрального метода, реализованного в программном комплексе DAMASK для моделирования современных материалов.