·1446 工程科学学报，第37卷，第11期 在应力一应变曲线初始阶段，两种实验钢的微观模型 2] Li Z,Wu D,Shao M F.Controlled rolling and controlled cooling 均出现较大误差.这是因为依据Tomota等o提出的 technology of Fe-C-Mn-Si multiphase steel.Appl Mech Mater, 单向拉伸变形过程分段理论，此时双相钢中软、硬相处 2013,377:107 B] Hwang S W,Ha M C,Kang Y J,et al.Microstructural character- 于不同弹塑性变形状态，因此各独立相的应变与宏观 istics of multiphase low carbon steel welds with different Ti and B 总应变之间的关系不是简单的线性关系，但当各独 element contents.Ade Mater Res,2013,716:132 立相均进入塑性变形时，则可以用线性关系来表示. Wang C,Ding H,Cai M,et al.Characterization of microstructures 由F+M两相组成DP590实验钢的微观模型要比由 and tensile properties of TRIP-aided steels with different matrix F+B+M三相组成DP780实验钢的预测结果更精确. microstructure.Mater Sci Eng A,2014,610:65 这是因为三相间相界面滑移状态相要比两相的复杂， [5]Sha Q,Li D,LiG.Dynamic and static reerystallization behaviour 因此模型中简单化、经验性的晶界摩擦系数C需要进 of coarse-grained austenite in a Nb-V-Ti microalloyed steel. Iron Steel Res Int,2014,21 (2):233 一步研究修正，才能更好适应多相的情况 6]Fu Y,Yu H.Application of mathematical modeling in two-stage 1000 rolling of hot rolled wire rods.J Mater Process Technol,2014,214 900 (9):1962 800 Shi W C.Study on Macroscopic and Microscopic Dynamic Deforma- 700 tion Beharior of TRIP780 High Strength Steel [Dissertation]. 600 Shanghai:Shanghai Jiao Tong University,2009 500 (史文超.TKIP780高强钢动态变形行为的宏微观研究[学位 400 论文].上海：上海交通大学，2009) 300 B] Bouquerel J,Verbeken K.De Cooman B C.Microstructure-ased --DP590实验测得 ···DP590理论计算 model for the static mechanical behaviour of multiphase steels 200 一DP780实验测得 Acta Mater,2006,54(6):1443 100 -·-DP780理论计算 [9]Tomota Y,Nakamura S,Kuroki K,et al.On the average intemnal 0.05 0.10 0.15 stresses in each constituent phase in plastically deformed twoduc- 真应变 tile-phase alloys.Mater Sci Eng,1980,46(1):69 图4实验得到应力一应变曲线与微观模型计算得到的结果对比 [10]Tomota Y,Umenota M,Komatsubara N,el al.Prediction of Fig.4 Comparison between the stress-strain curves of dual-phase mechanical properties of multi-phase steel based on stress-strain steel obtained by the microstructure-based model and experiment curves.1S0lmt,1992,32(3):343 01] Liang X,Li Da Y,Peng Y H.The stress-strain relationship of 3结论 continuous annealed microalloyed dual-phase steel.Shanghai Jiaotong Univ,2008,42(5)765 (1)基于能量守恒和混合硬化准则，建立了双相 (梁轩，李大永，彭颖红.连续退火微合金双相钢的应力应 钢微观本构模型，并与DP590和DP780钢的单向拉伸 变关系.上海交通大学学报，2008,42(5)：765) 得到的真实应力一应变曲线对比，总体上该模型能够 02] Delannay L,Jacques P,Pardoen T.Modeling of the plastic flow of trip-aided multiphase steel based on an incremental mean-field 很好预测拉伸曲线趋势，特别是在进入平稳塑性变形 approach.Int J Solids Siruct,2008.45(6):1825 时计算结果更精确.修正各独立相的应变与宏观总应 13] Magee C L.Transformation Kinetics,Microplasticity and Ageing 变之间的关系（非线性）和晶界摩擦系数可以进一步 of Martensite in Fe-31 Ni [Dissertation].Pittsburgh,PA:Car- 提高模型精度 negie Institute of Technologie University,1966 (2)通过合理的成分设计和工艺参数控制，能够 04] Dan W J,Lin Z Q,Li S H,et al.Study on the mixture strain 实现低Mo中温卷取的热轧DPS90双向钢和低温卷取 hardening of multi-phase steels.Mater Sci Eng A,2012,552:1 热轧DP780双相钢，两种实验钢的抗拉强度分别达到 05] Yu H Y.Investigation on Transformation-induced Plasticity Be- havior in Complex Strain State for TRIP Steels and Its Application 620MPa和820MPa,伸长率分别达到29%和19% into Formability Prediction Autobody Panels [Dissertation]. 参考文献 Shanghai:Shanghai Jiao Tong University,2005 (余海蒸.复杂应变状态下TP钢相变诱发塑性行为及其 Kang YL.Theory and Technology of Processing and Forming for 在车身覆盖件中的应用研究[学位论文].上海：上海交通 Adranced Automobile Steel Sheets.Beijing:Metallurgical Industry 大学，2005) Press,2009 [16]Tasan CC,Hoefnagels J P M,Geers M G D.Microstructural (康永林.现代汽车板工艺及成形理论与技术.北京：治金工 banding effects clarified through micrographic digital image corre- 业出版社，2009) lation.Scripta Mater,2010,62(11)835工程科学学报，第 37 卷，第 11 期 在应力--应变曲线初始阶段，两种实验钢的微观模型 均出现较大误差． 这是因为依据 Tomota 等［10］提出的 单向拉伸变形过程分段理论，此时双相钢中软、硬相处 于不同弹塑性变形状态，因此各独立相的应变与宏观 总应变之间的关系不是简单的线性关系［16］，但当各独 立相均进入塑性变形时，则可以用线性关系来表示． 由 F + M 两相组成 DP590 实验钢的微观模型要比由 F + B + M三相组成 DP780 实验钢的预测结果更精确． 这是因为三相间相界面滑移状态相要比两相的复杂， 因此模型中简单化、经验性的晶界摩擦系数 C 需要进 一步研究修正，才能更好适应多相的情况． 图 4 实验得到应力--应变曲线与微观模型计算得到的结果对比 Fig． 4 Comparison between the stress--strain curves of dual-phase steel obtained by the microstructure-based model and experiment 3 结论 ( 1) 基于能量守恒和混合硬化准则，建立了双相 钢微观本构模型，并与 DP590 和 DP780 钢的单向拉伸 得到的真实应力--应变曲线对比，总体上该模型能够 很好预测拉伸曲线趋势，特别是在进入平稳塑性变形 时计算结果更精确． 修正各独立相的应变与宏观总应 变之间的关系( 非线性) 和晶界摩擦系数可以进一步 提高模型精度． ( 2) 通过合理的成分设计和工艺参数控制，能够 实现低 Mo 中温卷取的热轧 DP590 双向钢和低温卷取 热轧 DP780 双相钢，两种实验钢的抗拉强度分别达到 620 MPa 和 820 MPa，伸长率分别达到 29% 和 19% ． 参 考 文 献 ［1］ Kang Y L． Theory and Technology of Processing and Forming for Advanced Automobile Steel Sheets． Beijing: Metallurgical Industry Press，2009 ( 康永林． 现代汽车板工艺及成形理论与技术． 北京: 冶金工 业出版社，2009) ［2］ Li Z，Wu D，Shao M F． Controlled rolling and controlled cooling technology of Fe--C--Mn--Si multiphase steel． Appl Mech Mater， 2013，377: 107 ［3］ Hwang S W，Ha M C，Kang Y J，et al． Microstructural character￾istics of multiphase low carbon steel welds with different Ti and B element contents． Adv Mater Ｒes，2013，716: 132 ［4］ Wang C，Ding H，Cai M，et al． Characterization of microstructures and tensile properties of TＲIP-aided steels with different matrix microstructure． Mater Sci Eng A，2014，610: 65 ［5］ Sha Q，Li D，Li G． Dynamic and static recrystallization behaviour of coarse-grained austenite in a Nb--V--Ti microalloyed steel． J Iron Steel Ｒes Int，2014，21( 2) : 233 ［6］ Fu Y，Yu H． Application of mathematical modeling in two-stage rolling of hot rolled wire rods． J Mater Process Technol，2014，214 ( 9) : 1962 ［7］ Shi W C． Study on Macroscopic and Microscopic Dynamic Deforma￾tion Behavior of TＲIP780 High Strength Steel ［Dissertation］． Shanghai: Shanghai Jiao Tong University，2009 ( 史文超． TKIP780 高强钢动态变形行为的宏微观研究 ［学位 论文］． 上海: 上海交通大学，2009) ［8］ Bouquerel J，Verbeken K，De Cooman B C． Microstructure-based model for the static mechanical behaviour of multiphase steels． Acta Mater，2006，54( 6) : 1443 ［9］ Tomota Y，Nakamura S，Kuroki K，et al． On the average internal stresses in each 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Transformation-induced Plasticity Be￾havior in Complex Strain State for TＲIP Steels and Its Application into Formability Prediction Autobody Panels ［Dissertation］． Shanghai: Shanghai Jiao Tong University，2005 ( 余海燕． 复杂应变状态下 TＲIP 钢相变诱发塑性行为及其 在车身覆盖件中的应用研究［学位论文］． 上海: 上海交通 大学，2005) ［16］ Tasan C C，Hoefnagels J P M，Geers M G D． Microstructural banding effects clarified through micrographic digital image corre￾lation． Scripta Mater，2010，62( 11) : 835 · 6441 ·