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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 12/2016

26.02.2016

Determining Individual Phase Flow Properties in a Quench and Partitioning Steel with In Situ High-Energy X-Ray Diffraction and Multiphase Elasto-Plastic Self-Consistent Method

verfasst von: Xiaohua Hu, Kyoo Sil Choi, Xin Sun, Yang Ren, Yangdong Wang

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 12/2016

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Abstract

The micromechanical properties of the constituent phases were characterized for advanced high-strength steels (AHSS) produced by a quenching and partitioning (Q&P) process with in situ tensile loading under synchrotron-based, high-energy X-ray diffraction. The constituent phases present are retained austenite and three martensites (tempered, untampered, and freshly formed martensites). For the material investigated, the 200 and 220 lattice strains of the retained austenite phase were calculated by examining the changes of the X-ray diffraction peak positions during deformation. The 200 and 211 lattice strains of the various martensitic phases with similar crystal structures were determined by separating their overlapped diffraction peaks. Apart from tempered and untempered martensite, the diffraction peaks of freshly formed martensite as a result of austenite-to-martensite transformation can also be separated due to a high initial austenite volume fraction. The phase stresses are first estimated with an empirical relationship through the X-ray diffraction elastic constants. A multiphase elasto-plastic self-consistent model is next used for more accurate determination of the constitutive behaviors of the various phases by comparing the predicted lattice strain distributions and global stress–strain curves with the measured ones. The determined constitutive laws will be used for microstructure-based modeling for sheet formability of the Q&P AHSS steel.

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Literatur
3.
Zurück zum Zitat 3. N. Jia, Z.H. Cong, X. Sun, S. Cheng, Z.H. Nie, Y. Ren, P.K. Liaw, and Y.D. Wang: Acta Mater., 2009, vol. 57, p. 3965.CrossRef 3. N. Jia, Z.H. Cong, X. Sun, S. Cheng, Z.H. Nie, Y. Ren, P.K. Liaw, and Y.D. Wang: Acta Mater., 2009, vol. 57, p. 3965.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat 4. G. Frommeyer, U. Brux, and P. Neumann: ISIJ Int., 2003, vol. 43, p. 438.CrossRef 4. G. Frommeyer, U. Brux, and P. Neumann: ISIJ Int., 2003, vol. 43, p. 438.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat 5. E. De Moor, C. Fojer, J. Penning, A.J. Clarke, and J.G. Speer: Phys. Rev. B, 2010, vol. 82, p. 104210.CrossRef 5. E. De Moor, C. Fojer, J. Penning, A.J. Clarke, and J.G. Speer: Phys. Rev. B, 2010, vol. 82, p. 104210.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat 6. D.V. Edmonds, K. He, F.C. Rizzo, B.C. De Cooman, D.K. Matlock, and J.G. Speer: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 438, no. 440, p. 25.CrossRef 6. D.V. Edmonds, K. He, F.C. Rizzo, B.C. De Cooman, D.K. Matlock, and J.G. Speer: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 438, no. 440, p. 25.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat 7. U. F. Kocks and H. Mecking: Progr. Mater. Sci., 2003, vol. 48, p. 171.CrossRef 7. U. F. Kocks and H. Mecking: Progr. Mater. Sci., 2003, vol. 48, p. 171.CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat 9. N.J. Petch: J. Iron Steel Inst., 1953, vol. 174, p. 25. 9. N.J. Petch: J. Iron Steel Inst., 1953, vol. 174, p. 25.
10.
Zurück zum Zitat 10. X.H. Hu, P. Van Houtte, M. Liebeherr, A. Walentek, M. Seefeldt, and H. Vandekinderen: Acta Mater., 2006, vol. 54, p. 1029.CrossRef 10. X.H. Hu, P. Van Houtte, M. Liebeherr, A. Walentek, M. Seefeldt, and H. Vandekinderen: Acta Mater., 2006, vol. 54, p. 1029.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat 11. O. Bouaziz and P. Buessler: Adv. Eng. Mater., 2004, vol. 6, p. 79.CrossRef 11. O. Bouaziz and P. Buessler: Adv. Eng. Mater., 2004, vol. 6, p. 79.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat 12.J.W. Hutchinson: Proc. Royal Soc. London Series A, 1970, vol. 319, p. 247-72.CrossRef 12.J.W. Hutchinson: Proc. Royal Soc. London Series A, 1970, vol. 319, p. 247-72.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat 13.J.W. Hutchinson (1976) Proc. R. Soc. London Series A-Math. Phys. Sci., 348: 101-27.CrossRef 13.J.W. Hutchinson (1976) Proc. R. Soc. London Series A-Math. Phys. Sci., 348: 101-27.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat 14. K.S. Choi, W.N. Liu, X. Sun, and M.A. Khaleel: Metall. Mater. Trans. A-Phys. Metall. Mater. Sci., 2009, vol. 40A, p. 796.CrossRef 14. K.S. Choi, W.N. Liu, X. Sun, and M.A. Khaleel: Metall. Mater. Trans. A-Phys. Metall. Mater. Sci., 2009, vol. 40A, p. 796.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat 15. Z. Marciniak, J. Duncan, and S.J. Hu: Mechanics of Sheet Metal Forming, Elsevier, Atlanta, GA, 2002. 15. Z. Marciniak, J. Duncan, and S.J. Hu: Mechanics of Sheet Metal Forming, Elsevier, Atlanta, GA, 2002.
16.
Zurück zum Zitat 16. A.G. Considere: Ann. Ponts. Chausses, 1885, vol. 9, p. 574. 16. A.G. Considere: Ann. Ponts. Chausses, 1885, vol. 9, p. 574.
17.
Zurück zum Zitat 17. X.H. Hu, M. Jain, D.S. Wilkinson, and R.K. Mishra: Acta Mater., 2008, vol. 56, p. 3187.CrossRef 17. X.H. Hu, M. Jain, D.S. Wilkinson, and R.K. Mishra: Acta Mater., 2008, vol. 56, p. 3187.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat 18. X. Sun, K.S. Choi, W.N. Liu, and M.A. Khaleel: Int. J. Plastic., 2009, vol. 25, p. 1888.CrossRef 18. X. Sun, K.S. Choi, W.N. Liu, and M.A. Khaleel: Int. J. Plastic., 2009, vol. 25, p. 1888.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat 19. X.H. Hu, D.S. Wilkinson, M. Jain, P.D. Wu, and R.K. Mishra: Mater. Sci. Eng. A, 2011, vol. 528, p. 2002.CrossRef 19. X.H. Hu, D.S. Wilkinson, M. Jain, P.D. Wu, and R.K. Mishra: Mater. Sci. Eng. A, 2011, vol. 528, p. 2002.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat 20. X.H. Hu, M. Jain, P.D. Wu, D.S. Wilkinson, and R.K. Mishra: J. Mater. Process. Tech., 2010, vol. 210, p. 1232.CrossRef 20. X.H. Hu, M. Jain, P.D. Wu, D.S. Wilkinson, and R.K. Mishra: J. Mater. Process. Tech., 2010, vol. 210, p. 1232.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat 21. K.S. Choi, W.N. Liu, X. Sun, M.A. Khaleel, Y. Ren, and Y.D. Wang: Metall. Mater. Trans. A-Phys. Metall. Mater. Sci., 2008, vol. 39A, p. 3089.CrossRef 21. K.S. Choi, W.N. Liu, X. Sun, M.A. Khaleel, Y. Ren, and Y.D. Wang: Metall. Mater. Trans. A-Phys. Metall. Mater. Sci., 2008, vol. 39A, p. 3089.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat 22. K.S. Choi, W.N. Liu, X. Sun, and M.A. Khaleel: Acta Mater., 2009, vol. 57, p. 2592.CrossRef 22. K.S. Choi, W.N. Liu, X. Sun, and M.A. Khaleel: Acta Mater., 2009, vol. 57, p. 2592.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat 23. H. Ghassemi-Armaki, P. Chen, S. Bhat, S. Sadagopan, S. Kumar, and A. Bower: Acta Mater., 2013, vol. 61, p. 3640.CrossRef 23. H. Ghassemi-Armaki, P. Chen, S. Bhat, S. Sadagopan, S. Kumar, and A. Bower: Acta Mater., 2013, vol. 61, p. 3640.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat 24. M. Dao, N. Chollacoop, K.J. Van Vliet, T.A. Venkatesh, and S. Suresh: Acta Mater., 2001, vol. 49, p. 3899.CrossRef 24. M. Dao, N. Chollacoop, K.J. Van Vliet, T.A. Venkatesh, and S. Suresh: Acta Mater., 2001, vol. 49, p. 3899.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat 25. J.L. Bucaille, S. Stauss, E. Felder, and J. Michler: Acta Mater., 2003, vol. 51, p. 1663.CrossRef 25. J.L. Bucaille, S. Stauss, E. Felder, and J. Michler: Acta Mater., 2003, vol. 51, p. 1663.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat 26. N. Jia, R. Lin Peng, Y.D. Wang, S. Johansson, and P.K. Liaw: Acta Mater., 2008, vol. 56, p. 782.CrossRef 26. N. Jia, R. Lin Peng, Y.D. Wang, S. Johansson, and P.K. Liaw: Acta Mater., 2008, vol. 56, p. 782.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat 27. Z.H. Cong, N. Jia, X. Sun, Y. Ren, J. Almer, and Y.D. Wang: Metall. Mater. Trans. A, 2009, vol. 40, p. 1383.CrossRef 27. Z.H. Cong, N. Jia, X. Sun, Y. Ren, J. Almer, and Y.D. Wang: Metall. Mater. Trans. A, 2009, vol. 40, p. 1383.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat 28. P. Van Houtte and L. De Buyser: Acta Metall. Mater., 1993, vol. 41, p. 323.CrossRef 28. P. Van Houtte and L. De Buyser: Acta Metall. Mater., 1993, vol. 41, p. 323.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat 30.W. Voigt: Lehrbuch der Kristallphysik, Teubner-Verlag, Berlin, 1928. 30.W. Voigt: Lehrbuch der Kristallphysik, Teubner-Verlag, Berlin, 1928.
31.
32.
Zurück zum Zitat 32. K.S. Choi, X.H. Hu, X. Sun, M.D. Taylor, E. De Moor, J. Speer, and D.K. Matlock: Sae Technicalpaper Series, 2014, vol. 2014, no. 1, p. 812. 32. K.S. Choi, X.H. Hu, X. Sun, M.D. Taylor, E. De Moor, J. Speer, and D.K. Matlock: Sae Technicalpaper Series, 2014, vol. 2014, no. 1, p. 812.
33.
Zurück zum Zitat 33. X.C. Xiong, B. Chen, M.X. Huang, J.F. Wang, and L. Wang: Scripta Mater., 2013, vol. 68, p. 321.CrossRef 33. X.C. Xiong, B. Chen, M.X. Huang, J.F. Wang, and L. Wang: Scripta Mater., 2013, vol. 68, p. 321.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat 34. P. Van Houtte: The MTM-FHM Software System, version 2, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium, 2000. 34. P. Van Houtte: The MTM-FHM Software System, version 2, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium, 2000.
35.
Zurück zum Zitat 35. W.H. Bragg and W.L. Bragg: Proc. R. Soc. London. Series A, 1913, vol. 88, p. 428.CrossRef 35. W.H. Bragg and W.L. Bragg: Proc. R. Soc. London. Series A, 1913, vol. 88, p. 428.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat 39. H. Moller and G. Martin: Mitt. Kaiser Wilhelm Inst. Eisenforsch. Duesseldorf 1939, vol. 21, p. 261. 39. H. Moller and G. Martin: Mitt. Kaiser Wilhelm Inst. Eisenforsch. Duesseldorf 1939, vol. 21, p. 261.
39.
Zurück zum Zitat 40. S.A. Kim and W.L. Johnson: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 452, no. 453, p. 633.CrossRef 40. S.A. Kim and W.L. Johnson: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 452, no. 453, p. 633.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat 41. P.A. Turner and C.N. Tome: Acta Metall. Mater., 1994, vol. 42, p. 4143.CrossRef 41. P.A. Turner and C.N. Tome: Acta Metall. Mater., 1994, vol. 42, p. 4143.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat J.J. Coryell, V. Savic, S.K. Mishra, S.M. Tiwari, L.G. Hector, J.R. Bradley, F.E. Pinkerton, K.S. Snavely, and J. Li: GM Internal Report, 2012, vol. 13, p. 191. J.J. Coryell, V. Savic, S.K. Mishra, S.M. Tiwari, L.G. Hector, J.R. Bradley, F.E. Pinkerton, K.S. Snavely, and J. Li: GM Internal Report, 2012, vol. 13, p. 191.
42.
Zurück zum Zitat 43. S. He, A. Van Bael, S.Y. Li, P. Van Houtte, F. Mei, and A. Sarban: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 346, p. 101.CrossRef 43. S. He, A. Van Bael, S.Y. Li, P. Van Houtte, F. Mei, and A. Sarban: Mater. Sci. Eng. A, 2003, vol. 346, p. 101.CrossRef
43.
Zurück zum Zitat J. Tacq, M. Kriška, and M. Seefeldt: Synchrotron Diffraction Study of the Cementite Phase in Cold Drawn Pearlitic Steel Wires, presented at International Conference on Residual Stresses 9 (ICRS 9), 2014. J. Tacq, M. Kriška, and M. Seefeldt: Synchrotron Diffraction Study of the Cementite Phase in Cold Drawn Pearlitic Steel Wires, presented at International Conference on Residual Stresses 9 (ICRS 9), 2014.
Metadaten
Titel
Determining Individual Phase Flow Properties in a Quench and Partitioning Steel with In Situ High-Energy X-Ray Diffraction and Multiphase Elasto-Plastic Self-Consistent Method
verfasst von
Xiaohua Hu
Kyoo Sil Choi
Xin Sun
Yang Ren
Yangdong Wang
Publikationsdatum
26.02.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 12/2016
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-016-3373-2

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