纳米Cu析出相及晶界对微合金化钢力学性能的影响

doi:10.12066/j.issn.1007-2861.1748

上海大学学报(自然科学版) ›› 2017, Vol. 23 ›› Issue (3): 432-442.doi: 10.12066/j.issn.1007-2861.1748

纳米Cu析出相及晶界对微合金化钢力学性能的影响

李智^1,2, 胡丽娟^1,2, 谢耀平^1,2, 赵世金^1,2

1.上海大学材料研究所, 上海 200072; 2. 上海大学微结构重点实验室, 上海 200072

收稿日期:2015-09-16 出版日期:2017-06-30 发布日期:2017-06-30
通讯作者: 胡丽娟(1979—), 女, 博士, 研究方向为金属材料微观组织演化及材料塑性成形模拟等. E-mail: lijuanhu@shu.edu.cn
作者简介:胡丽娟(1979—), 女, 博士, 研究方向为金属材料微观组织演化及材料塑性成形模拟等. E-mail: lijuanhu@shu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金青年基金资助项目(51301102)

Effect of Cu precipitation and grain boundary on mechanical properties of microalloyed steel

LI Zhi^1,2, HU Lijuan^1,2, XIE Yaoping^1,2, ZHAO Shijin^1,2

1. Institute of Materials Science, Shanghai University, Shanghai 200072, China;
2. Laboratory for Microstructures, Shanghai University, Shanghai 200072, China

Received:2015-09-16 Online:2017-06-30 Published:2017-06-30

摘要/Abstract

摘要：

基于弹塑性有限元理论, 构建包含纳米Cu析出相及晶界的微合金化钢拉伸理论模型. 计算纳米Cu析出相及晶界对微合金化钢力学性能的影响. 研究在不同晶粒大小、不同纳米Cu析出相尺寸、不同应变条件下微合金化钢的单向拉伸性能, 分析包含Cu析出相及晶界的晶粒变形趋势, 探求纳米Cu析出相对基体材料的强化机制. 研究结果表明: 纳米Cu析出相心部塑性最大, 晶界处的塑性低于晶内, 且晶内发生塑性应变速率高于晶界; 析出相与晶界都能起到增强材料塑性的作用, 包含纳米Cu析出相及晶界的多晶模型在晶粒变形过程中, 晶界参与协调变形作用.

关键词: Cu析出相, 晶界, 力学性能, 微观组织, 微合金化钢

Abstract:

Based on the elastic plastic finite element method, a microalloyed steel model of tension including Cu precipitation is constructed. This model is introduced into the finite element analysis of tension of microalloyed steel by changing the microstructure of Cu precipitation and grain boundary. Uniaxial tensile tests are conducted under different sizes of Cu precipitation and grain, and various values of the strain. Equivalent strain-stress curves are obtained. Strengthening mechanism is learned by analyzing the distribution of stress and strain. The results show that excellent ductility takes place at the center of Cu precipitation. Both intra-granular plasticity and its strain rate are better than grain boundary. In addition, a tension test of polycrystal model contained Cu precipitation and
grain boundary also shows compatible deformation of grain boundary.

Key words: Cu precipitation, grain boundary, mechanical property, microstructure, microalloyed steel

李智1,2, 胡丽娟1,2, 谢耀平1,2, 赵世金1,2. 纳米Cu析出相及晶界对微合金化钢力学性能的影响[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2017, 23(3): 432-442.

LI Zhi1,2, HU Lijuan1,2, XIE Yaoping1,2, ZHAO Shijin1,2. Effect of Cu precipitation and grain boundary on mechanical properties of microalloyed steel[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2017, 23(3): 432-442.

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Effect of Cu precipitation and grain boundary on mechanical properties of microalloyed steel

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