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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 11/2017

21.08.2017

Extension of the Mechanical Threshold Stress Model to Static and Dynamic Strain Aging: Application to AA5754-O

verfasst von: Yu Feng, Sudipto Mandal, Brian Gockel, Anthony D. Rollett

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 11/2017

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Abstract

Based on the mechanical threshold stress model and the visco-plastic self-consistent algorithm, a modified constitutive model is developed to model static strain aging and dynamic strain aging for application to a non-heat treatable aluminum alloy, AA5754-O. The implementation is based on a combination of the evolution of dislocation density and the effect of solutes on both mobile dislocations and forest dislocations. Using this model, the stress–strain behavior of AA5754-O is simulated in multi-path, multi-temperature, and variable strain rate tensile tests. The low temperature and strain rate sensitivities of the modified mechanical threshold stress model in the dynamic strain aging regime are successfully accounted for. The results show quantitative agreement with experimental data from multiple sources.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat H. Lim, C. C. Battaile; J. L. Brown and C. R. Weinberger: Model. Simul. Mater. Sci. Eng., 2016, vol. 24, p. 55018.CrossRef H. Lim, C. C. Battaile; J. L. Brown and C. R. Weinberger: Model. Simul. Mater. Sci. Eng., 2016, vol. 24, p. 55018.CrossRef
2.
3.
Zurück zum Zitat J.L. Amorós, A.H. Cottrell, A. Seeger: Deformation and Flow of Solids/Verformung Und Fliessen Des Festkörpers, Springer, Berlin (1956). J.L. Amorós, A.H. Cottrell, A. Seeger: Deformation and Flow of Solids/Verformung Und Fliessen Des Festkörpers, Springer, Berlin (1956).
4.
Zurück zum Zitat P. S. Follansbee: Fundamentals of Strength, 1st ed., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, 2013. P. S. Follansbee: Fundamentals of Strength, 1st ed., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, 2013.
5.
Zurück zum Zitat A. H. Cottrell and B. A. Bilby: Proc. Phys. Soc. Sect. A, 1949, vol. 62, p. 49.CrossRef A. H. Cottrell and B. A. Bilby: Proc. Phys. Soc. Sect. A, 1949, vol. 62, p. 49.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat H. Mecking and U. F. Kocks: Acta Metall., 1981, vol. 29, pp. 1865–75.CrossRef H. Mecking and U. F. Kocks: Acta Metall., 1981, vol. 29, pp. 1865–75.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat A. Van Den Beukel and U. F. Kocks: Acta Metall., 1982, vol. 30, pp. 1027–34.CrossRef A. Van Den Beukel and U. F. Kocks: Acta Metall., 1982, vol. 30, pp. 1027–34.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat U.F. Kocks, A.S. Argon, and M.F. Ashby: Thermodynamics and Kinetics of Slip. Pergamon Press, Oxford, 1975. U.F. Kocks, A.S. Argon, and M.F. Ashby: Thermodynamics and Kinetics of Slip. Pergamon Press, Oxford, 1975.
9.
Zurück zum Zitat P. S. Follansbee and U. F. Kocks: Acta Metall., 1988, vol. 36, pp. 81–93.CrossRef P. S. Follansbee and U. F. Kocks: Acta Metall., 1988, vol. 36, pp. 81–93.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat A.J. Beaudoin, U.F. Kocks, S.R. MacEwen, S.R. Chen, and M.G. Stout: Hot Deformation of Aluminum Alloys II Symposium, 1999. A.J. Beaudoin, U.F. Kocks, S.R. MacEwen, S.R. Chen, and M.G. Stout: Hot Deformation of Aluminum Alloys II Symposium, 1999.
11.
Zurück zum Zitat S. Kok, A. J. Beaudoin, and D. A. Tortorelli: Int. J. Plast., 2002, vol. 18, pp. 715–41.CrossRef S. Kok, A. J. Beaudoin, and D. A. Tortorelli: Int. J. Plast., 2002, vol. 18, pp. 715–41.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat B. Banerjee and A. Bhawalkar: J. Mech. Mater. Struct., 2008, vol. 3, pp. 391–424.CrossRef B. Banerjee and A. Bhawalkar: J. Mech. Mater. Struct., 2008, vol. 3, pp. 391–424.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat M. A. Iadicola, L. Hu, A. D. Rollett, and T. Foecke: Int. J. Solids Struct., 2012, vol. 49, pp. 3507–16.CrossRef M. A. Iadicola, L. Hu, A. D. Rollett, and T. Foecke: Int. J. Solids Struct., 2012, vol. 49, pp. 3507–16.CrossRef
14.
15.
16.
17.
Zurück zum Zitat P. S. Follansbee: Metall. Mater. Trans. A, 2016, vol. 47, pp. 4455–66.CrossRef P. S. Follansbee: Metall. Mater. Trans. A, 2016, vol. 47, pp. 4455–66.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Y. Estrin and L.P. Kubin: Acta Metall., 1986, vol. 34, pp. 2455–64.CrossRef Y. Estrin and L.P. Kubin: Acta Metall., 1986, vol. 34, pp. 2455–64.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat L. P. Kubin, Y. Estrin, and C. Perrier: Acta Metall. Mater., 1992, vol. 40, pp. 1037–44.CrossRef L. P. Kubin, Y. Estrin, and C. Perrier: Acta Metall. Mater., 1992, vol. 40, pp. 1037–44.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat C. Fressengeas, A. J. Beaudoin, M. Lebyodkin, L. P. Kubin, and Y. Estrin: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 400–401, pp. 226–30.CrossRef C. Fressengeas, A. J. Beaudoin, M. Lebyodkin, L. P. Kubin, and Y. Estrin: Mater. Sci. Eng. A, 2005, vol. 400–401, pp. 226–30.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat R. A. Lebensohn and C. N. Tomé: Acta Metall. Mater., 1993, vol. 41, pp. 2611–24.CrossRef R. A. Lebensohn and C. N. Tomé: Acta Metall. Mater., 1993, vol. 41, pp. 2611–24.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat A. H. Cottrell: Dislocations and Plastic Flow in Crystals, 1st ed., Oxford University Press, New York, 1953. A. H. Cottrell: Dislocations and Plastic Flow in Crystals, 1st ed., Oxford University Press, New York, 1953.
23.
Zurück zum Zitat J. Friedel: Dislocations, 1st ed., Addison-Wesley Publishing Company Inc, Massachusetts, 1964. J. Friedel: Dislocations, 1st ed., Addison-Wesley Publishing Company Inc, Massachusetts, 1964.
24.
25.
Zurück zum Zitat M. Pham, M. Iadicola, A. Creuziger, L. Hu, and A. D. Rollett: Int. J. Plast., 2015, vol. 75, pp. 226–43.CrossRef M. Pham, M. Iadicola, A. Creuziger, L. Hu, and A. D. Rollett: Int. J. Plast., 2015, vol. 75, pp. 226–43.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat N. Abedrabbo, F. Pourboghrat, and J. Carsley: Int. J. Plast., 2007, vol. 23, pp. 841–75.CrossRef N. Abedrabbo, F. Pourboghrat, and J. Carsley: Int. J. Plast., 2007, vol. 23, pp. 841–75.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat F. Ozturk, S. Toros, and H. Pekel: Mater. Sci. Technol., 2009, vol. 25, pp. 919–24.CrossRef F. Ozturk, S. Toros, and H. Pekel: Mater. Sci. Technol., 2009, vol. 25, pp. 919–24.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat K. Zhao, R. Fan and L. Wang: J. Mater. Eng. Perform., 2016, vol. 25, pp. 781–89.CrossRef K. Zhao, R. Fan and L. Wang: J. Mater. Eng. Perform., 2016, vol. 25, pp. 781–89.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat J. Cheng and S. Nemat-Nasser: Acta Mater., 2000, vol. 48, pp. 3131–44.CrossRef J. Cheng and S. Nemat-Nasser: Acta Mater., 2000, vol. 48, pp. 3131–44.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat M. A. Soare and W. A. Curtin: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 4046–61.CrossRef M. A. Soare and W. A. Curtin: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 4046–61.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat M. A. Soare and W. A. Curtin: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 4091–4101.CrossRef M. A. Soare and W. A. Curtin: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 4091–4101.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat F. Zhang, A. F. Bower, and W. A. Curtin: Int. J. Numer. Methods Eng., 2011, vol. 86, pp. 70–92.CrossRef F. Zhang, A. F. Bower, and W. A. Curtin: Int. J. Numer. Methods Eng., 2011, vol. 86, pp. 70–92.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat J. Cheng, S. Nemat-Nasser, and W. Guo: Mech. Mater., 2001, vol. 33, pp. 603–16.CrossRef J. Cheng, S. Nemat-Nasser, and W. Guo: Mech. Mater., 2001, vol. 33, pp. 603–16.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat S. Nemat-Nasser and Y. Li: Acta Mater., 1998, vol. 46, pp. 565–77.CrossRef S. Nemat-Nasser and Y. Li: Acta Mater., 1998, vol. 46, pp. 565–77.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat W. A. Curtin, D. L. Olmsted, and L. G. Hector: Nat. Mater., 2006, vol. 5, pp. 875–80.CrossRef W. A. Curtin, D. L. Olmsted, and L. G. Hector: Nat. Mater., 2006, vol. 5, pp. 875–80.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat S. M. Keralavarma, A. F. Bower, and W. A. Curtin: Nat. Commun., 2014, vol. 5, pp. 4604–12.CrossRef S. M. Keralavarma, A. F. Bower, and W. A. Curtin: Nat. Commun., 2014, vol. 5, pp. 4604–12.CrossRef
37.
38.
Zurück zum Zitat P. Franciosi, M. Berveiller, and A. Zaoui: Acta Metall., 1980, vol. 28, pp. 273–83.CrossRef P. Franciosi, M. Berveiller, and A. Zaoui: Acta Metall., 1980, vol. 28, pp. 273–83.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat A. S. Argon and E. Orowan: Physics of Strength and Plasticity, Cambridge, M.I.T. Press, 1969. A. S. Argon and E. Orowan: Physics of Strength and Plasticity, Cambridge, M.I.T. Press, 1969.
40.
Zurück zum Zitat U. Essmann and H. Mughrabi: Philos. Mag. A, 1979, vol. 40, pp. 731–56.CrossRef U. Essmann and H. Mughrabi: Philos. Mag. A, 1979, vol. 40, pp. 731–56.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat L.P. Kubin and Y. Estrin: Acta Metall. Mater., 1990, vol. 38, pp. 697–708.CrossRef L.P. Kubin and Y. Estrin: Acta Metall. Mater., 1990, vol. 38, pp. 697–708.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat B. S. Anglin, B. T. Gockel, and A. D. Rollett: Integr. Mater. Manuf. Innov., 2016, vol. 5, p. 11.CrossRef B. S. Anglin, B. T. Gockel, and A. D. Rollett: Integr. Mater. Manuf. Innov., 2016, vol. 5, p. 11.CrossRef
43.
Zurück zum Zitat L. Hu, A. D. Rollett, M. Iadicola, T. Foecke, and S. Banovic: Metall. Mater. Trans. A, 2012, vol. 43, pp. 854–69.CrossRef L. Hu, A. D. Rollett, M. Iadicola, T. Foecke, and S. Banovic: Metall. Mater. Trans. A, 2012, vol. 43, pp. 854–69.CrossRef
44.
Zurück zum Zitat MATLAB: Version 8.5.0 (R2015a), The MathWorks Inc., Natick, 2015. MATLAB: Version 8.5.0 (R2015a), The MathWorks Inc., Natick, 2015.
Metadaten
Titel
Extension of the Mechanical Threshold Stress Model to Static and Dynamic Strain Aging: Application to AA5754-O
verfasst von
Yu Feng
Sudipto Mandal
Brian Gockel
Anthony D. Rollett
Publikationsdatum
21.08.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 11/2017
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-017-4276-6

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