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Erschienen in: Metals and Materials International 4/2023

10.09.2022

Microstructure-Based Modelling of Elastoplastic Properties and Deformation Characteristics of Advanced High Strength Dual-Phase Steel

verfasst von: Mingshuai Huo, Haibo Xie, Tao Zhang, Lianjie Li, Fei Lin, Fenghua Chen, Jingbao Liu, Ting Yang, Valerie Linton, Zhengyi Jiang

Erschienen in: Metals and Materials International | Ausgabe 4/2023

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Abstract

The 3D representative volume element modelling concerning different microstructural features and renowned work hardening models was developed in this study. Simulation results of stress–strain relationship based on the Kocks–Mecking model exhibit satisfactory accordance with the experimental results compared to the Swift–Voce law and J2 elastoplastic-based theory. The volume fraction of martensite has a great influence on the mechanical properties of the DP1180 steel. The results indicate that the plastic stress is mainly condensed in martensites and phase boundaries, while the plastic strain localisation is predominantly detected in the ferrite grains and/or between two narrow martensites. To capture the stress–strain partitioning behaviour and deformation particularities in DP1180, a further analysis based on evolving microstructure has been carried out on various strain levels after tensile loading. It offers insights into the role of each constituent phase on the mechanical properties as well as the dominant shear failure modes of the DP1180.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat L. Li, H. Xie, T. Liu, X. Li, X. Liu, M. Huo, E. Wang, J. Li, H. Liu, L. Sun, Z. Jiang, Steel Res. Int. 93, 2100359 (2022)CrossRef L. Li, H. Xie, T. Liu, X. Li, X. Liu, M. Huo, E. Wang, J. Li, H. Liu, L. Sun, Z. Jiang, Steel Res. Int. 93, 2100359 (2022)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat D. Raabe, D. Ponge, O. Dmitrieva, B. Sander, Adv. Eng. Mater. 11, 547–555 (2009)CrossRef D. Raabe, D. Ponge, O. Dmitrieva, B. Sander, Adv. Eng. Mater. 11, 547–555 (2009)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat P.F. Gao, J. Guo, M. Zhan, Z.N. Lei, M.W. Fu, J. Alloy. Compd. 831, 154851 (2020)CrossRef P.F. Gao, J. Guo, M. Zhan, Z.N. Lei, M.W. Fu, J. Alloy. Compd. 831, 154851 (2020)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat M. Huo, J. Zhao, H. Xie, F. Jia, S. Li, H. Zhang, Z. Jiang, Mater. Charact. 148, 142–155 (2019)CrossRef M. Huo, J. Zhao, H. Xie, F. Jia, S. Li, H. Zhang, Z. Jiang, Mater. Charact. 148, 142–155 (2019)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat G. Su, X. Gao, M. Huo, H. Xie, L. Du, J. Xu, Z. Jiang, Constr. Build. Mater. 261, 119908 (2020)CrossRef G. Su, X. Gao, M. Huo, H. Xie, L. Du, J. Xu, Z. Jiang, Constr. Build. Mater. 261, 119908 (2020)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat M. Huo, J. Zhao, H. Xie, S. Li, H. Zhang, Z. Hu, Z. Jiang, Proc. Inst. Mech. Eng. B J. Eng. Manuf. 233, 1954–1967 (2019)CrossRef M. Huo, J. Zhao, H. Xie, S. Li, H. Zhang, Z. Hu, Z. Jiang, Proc. Inst. Mech. Eng. B J. Eng. Manuf. 233, 1954–1967 (2019)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat J.I. Yoon, J. Jung, H.H. Lee, J.Y. Kim, H.S. Kim, Met. Mater. Int. 25, 1161–1169 (2019)CrossRef J.I. Yoon, J. Jung, H.H. Lee, J.Y. Kim, H.S. Kim, Met. Mater. Int. 25, 1161–1169 (2019)CrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat M. Azuma, S. Goutianos, N. Hansen, G. Winther, X. Huang, Mater. Sci. Technol.-Lond. 28, 1092–1100 (2012)CrossRef M. Azuma, S. Goutianos, N. Hansen, G. Winther, X. Huang, Mater. Sci. Technol.-Lond. 28, 1092–1100 (2012)CrossRef
12.
13.
Zurück zum Zitat W. Woo, V.T. Em, E.Y. Kim, S.H. Han, Y.S. Han, S.-H. Choi, Acta Mater. 60, 6972–6981 (2012)CrossRef W. Woo, V.T. Em, E.Y. Kim, S.H. Han, Y.S. Han, S.-H. Choi, Acta Mater. 60, 6972–6981 (2012)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat T. Matsuno, R. Ando, N. Yamashita, H. Yokota, K. Goto, I. Watanabe, Int. J. Mech. Sci. 180, 105663 (2020)CrossRef T. Matsuno, R. Ando, N. Yamashita, H. Yokota, K. Goto, I. Watanabe, Int. J. Mech. Sci. 180, 105663 (2020)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat H. Ghassemi-Armaki, R. Maaß, S.P. Bhat, S. Sriram, J.R. Greer, K.S. Kumar, Acta Mater 62, 197–211 (2014)CrossRef H. Ghassemi-Armaki, R. Maaß, S.P. Bhat, S. Sriram, J.R. Greer, K.S. Kumar, Acta Mater 62, 197–211 (2014)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat C. Tian, D. Ponge, L. Christiansen, C. Kirchlechner, Acta Mater. 183, 274–284 (2020)CrossRef C. Tian, D. Ponge, L. Christiansen, C. Kirchlechner, Acta Mater. 183, 274–284 (2020)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat R. Shi, G. Li, Z. Nie, Q. Fan, Mater. Sci. Eng. A 675, 138–146 (2016)CrossRef R. Shi, G. Li, Z. Nie, Q. Fan, Mater. Sci. Eng. A 675, 138–146 (2016)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat K. Paveebunvipak, V. Uthaisangsuk, Mater. Design 160, 731–751 (2018)CrossRef K. Paveebunvipak, V. Uthaisangsuk, Mater. Design 160, 731–751 (2018)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat A. Bardelcik, A. Sardar, C.J. Vowles, Steel Res. Int. 92, 2000536 (2021)CrossRef A. Bardelcik, A. Sardar, C.J. Vowles, Steel Res. Int. 92, 2000536 (2021)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat P. Knysh, K. Sasaki, T. Furushima, M. Knezevic, Y.P. Korkolis, Comput. Mater. Sci. 167, 42–51 (2019)CrossRef P. Knysh, K. Sasaki, T. Furushima, M. Knezevic, Y.P. Korkolis, Comput. Mater. Sci. 167, 42–51 (2019)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat T. Hüper, S. Endo, N. Ishikawa, K. Osawa, ISIJ Int. 39, 288–294 (1999)CrossRef T. Hüper, S. Endo, N. Ishikawa, K. Osawa, ISIJ Int. 39, 288–294 (1999)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat T. Matsuno, T. Yoshioka, I. Watanabe, L. Alves, Int. J. Mech. Sci. 163, 105133 (2019)CrossRef T. Matsuno, T. Yoshioka, I. Watanabe, L. Alves, Int. J. Mech. Sci. 163, 105133 (2019)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat T. Matsuno, C. Teodosiu, D. Maeda, A. Uenishi, Int. J. Plasticity 74, 17–34 (2015)CrossRef T. Matsuno, C. Teodosiu, D. Maeda, A. Uenishi, Int. J. Plasticity 74, 17–34 (2015)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat K. Ismail, A. Perlade, P.J. Jacques, T. Pardoen, L. Brassart, Int. J. Plasticity 118, 130–146 (2019)CrossRef K. Ismail, A. Perlade, P.J. Jacques, T. Pardoen, L. Brassart, Int. J. Plasticity 118, 130–146 (2019)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat U. Martin, H. Oetttel, U. Mühle, M. Jerenz, Adv. Eng. Mater. 3, 871–876 (2001)CrossRef U. Martin, H. Oetttel, U. Mühle, M. Jerenz, Adv. Eng. Mater. 3, 871–876 (2001)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat J. Bouquerel, K. Verbeken, B.C. De Cooman, Acta Mater. 54, 1443–1456 (2006)CrossRef J. Bouquerel, K. Verbeken, B.C. De Cooman, Acta Mater. 54, 1443–1456 (2006)CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat R.-M. Rodriguez, I. Gutierrez, Mater. Sci. Forum 426-432, 4525–4530 (2003) R.-M. Rodriguez, I. Gutierrez, Mater. Sci. Forum 426-432, 4525–4530 (2003)
29.
Zurück zum Zitat M.A. Groeber, M.A. Jackson, Integr. Mater. Manuf. Innov. 3, 56–72 (2014)CrossRef M.A. Groeber, M.A. Jackson, Integr. Mater. Manuf. Innov. 3, 56–72 (2014)CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat J. Kadkhodapour, A. Butz, S. Ziaei-Rad, S. Schmauder, Int. J. Plasticity 27, 1103–1125 (2011)CrossRef J. Kadkhodapour, A. Butz, S. Ziaei-Rad, S. Schmauder, Int. J. Plasticity 27, 1103–1125 (2011)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Y. Hou, S. Cai, T. Sapanathan, A. Dumon, M. Rachik, Comput. Mater. Sci. 158, 243–254 (2019)CrossRef Y. Hou, S. Cai, T. Sapanathan, A. Dumon, M. Rachik, Comput. Mater. Sci. 158, 243–254 (2019)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat K.-S. Zhang, J.W. Ju, Z. Li, Y.-L. Bai, W. Brocks, Mech. Mater. 85, 16–37 (2015)CrossRef K.-S. Zhang, J.W. Ju, Z. Li, Y.-L. Bai, W. Brocks, Mech. Mater. 85, 16–37 (2015)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat B. Tang, Q. Wang, N. Guo, J. Liu, H. Ge, Z. Luo, X. Li, Eng. Fract. Mech. 240, 107351 (2020)CrossRef B. Tang, Q. Wang, N. Guo, J. Liu, H. Ge, Z. Luo, X. Li, Eng. Fract. Mech. 240, 107351 (2020)CrossRef
35.
36.
38.
Zurück zum Zitat M. Mazinani, W.J. Poole, Metall. Mater. Trans. A 38, 328–339 (2007)CrossRef M. Mazinani, W.J. Poole, Metall. Mater. Trans. A 38, 328–339 (2007)CrossRef
39.
40.
Zurück zum Zitat A. Bag, K.K. Ray, E.S. Dwarakadasa, Metall. Mater. Trans. A 30, 1193–1202 (1999)CrossRef A. Bag, K.K. Ray, E.S. Dwarakadasa, Metall. Mater. Trans. A 30, 1193–1202 (1999)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat D. Brands, D. Balzani, L. Scheunemann, J. Schröder, H. Richter, D. Raabe, Arch. Appl. Mech. 86, 575–598 (2016)CrossRef D. Brands, D. Balzani, L. Scheunemann, J. Schröder, H. Richter, D. Raabe, Arch. Appl. Mech. 86, 575–598 (2016)CrossRef
42.
43.
Zurück zum Zitat C.C. Tasan, J.P.M. Hoefnagels, M. Diehl, D. Yan, F. Roters, D. Raabe, Int. J. Plasticity 63, 198–210 (2014)CrossRef C.C. Tasan, J.P.M. Hoefnagels, M. Diehl, D. Yan, F. Roters, D. Raabe, Int. J. Plasticity 63, 198–210 (2014)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat X. Wei, S.A. Asgari, J.T. Wang, B.F. Rolfe, H.C. Zhu, P.D. Hodgson, Comput. Mater. Sci. 108, 72–79 (2015)CrossRef X. Wei, S.A. Asgari, J.T. Wang, B.F. Rolfe, H.C. Zhu, P.D. Hodgson, Comput. Mater. Sci. 108, 72–79 (2015)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat V. Uthaisangsuk, U. Prahl, W. Bleck, Eng. Fract. Mech. 78, 469–486 (2011)CrossRef V. Uthaisangsuk, U. Prahl, W. Bleck, Eng. Fract. Mech. 78, 469–486 (2011)CrossRef
46.
47.
48.
Zurück zum Zitat S.V. Harren, H.E. Dève, R.J. Asaro, Acta Metall. 36, 2435–2480 (1988)CrossRef S.V. Harren, H.E. Dève, R.J. Asaro, Acta Metall. 36, 2435–2480 (1988)CrossRef
49.
Zurück zum Zitat O. Wouters, W.P. Vellinga, R. van Tijum, J.T.M. De Hosson, Acta Mater. 54, 2813–2821 (2006)CrossRef O. Wouters, W.P. Vellinga, R. van Tijum, J.T.M. De Hosson, Acta Mater. 54, 2813–2821 (2006)CrossRef
50.
Zurück zum Zitat C. Zhang, B. Gong, C. Deng, D. Wang, Mater. Sci. Eng. A 685, 310–316 (2017)CrossRef C. Zhang, B. Gong, C. Deng, D. Wang, Mater. Sci. Eng. A 685, 310–316 (2017)CrossRef
Metadaten
Titel
Microstructure-Based Modelling of Elastoplastic Properties and Deformation Characteristics of Advanced High Strength Dual-Phase Steel
verfasst von
Mingshuai Huo
Haibo Xie
Tao Zhang
Lianjie Li
Fei Lin
Fenghua Chen
Jingbao Liu
Ting Yang
Valerie Linton
Zhengyi Jiang
Publikationsdatum
10.09.2022
Verlag
The Korean Institute of Metals and Materials
Erschienen in
Metals and Materials International / Ausgabe 4/2023
Print ISSN: 1598-9623
Elektronische ISSN: 2005-4149
DOI
https://doi.org/10.1007/s12540-022-01287-5

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