aPMσaPMσaPMσaPMσaPMσaPMσaPMσaPMσ ,sserts l ,sserts l ,sserts l ,sserts l ,sserts lanmoN ,sserts lanmoNanmoNanmoNanmoNanmoN ,sserts lanmoN ,sserts lanmoNi0012i300123 ii001200123ii00123300123i0i210 25002000150010005000.525002000150010005000.525002000150010005000.525002000150010005000.52600240022002000180016001400120025002000150010005001.52.5300025002000150010005002.42.21.81.61.41.24020Nominal strain, ε%60801000.80.51.52.50.51.52.5204080Nominal strain, ε%60100(a)RND NoRotVf= 50%S.D. = 101 MPa( at ε= 3% )1.52.5Nominal strain, ε%(b)TEX NoRotVf= 50%S.D. = 127.4 MPa( at ε= 3% )1.52.5Nominal strain, ε%(a)(c)(a)RNDVf= 10%RNDVf= 70%− 128 −YSUTSS.D. = 43.3 MPa( at ε= 3% )Nominal strain, ε%S.D. = 98.2 MPa( at ε= 3% )1.52.5Nominal strain, ε%(b)(d)(b)RNDVf= 30%S.D. = 56.2 MPa( at ε= 3% )Nominal strain, ε%RNDVf= 90%S.D. = 227.5 MPa( at ε= 3% )Nominal strain, ε%Total strain at UTSPlastic strain at UTS図5 結晶格子回転が変形挙動に及ぼす影響.(a) ランダム集合組織(RND),(b) αファイバー集合組織(TEX). 3・2 マルテンサイト相体積分率が変形挙動に及ぼす影響 二相組織鋼における各相の体積分率は,プロセスにより異なり得るため,ここではマルテンサイト相の体積分率を10, 30, 70, 90%とした場合について,それぞれの変形挙動を調査した.図6a-dは,それぞれマルテンサイト相の体積分率(Vf)が10, 30, 70, 90%とした場合の各相配置例である.ここでも,前節と同様に体積分率ごとに10種類の異なる配置を持つモデルを生成して解析を実施した.なお,初期集合組織はランダム集合組織とした. 図7a-dは,それぞれマルテンサイト相を10, 30, 70, 90%含みランダム集合組織を持つモデルRND Vf = 10%, RND Vf = 30%, RND Vf = 70%, および RND Vf = 90%の引張負荷解析結果の応力-ひずみ曲線を示している.実線と破線はそれぞれ平均応力-ひずみ曲線と応力の標準偏差を示している.これらの結果より,マルテンサイト体積分率の増加に伴い,流動応力が大きくなると共に,ひずみ2%以降の軟化傾向が顕著になり,さらに相配置による応力のばらつきが大きくなることがわかる.図7に示した平均応力-ひずみ挙動から算出した強度と変形能に関する値を図8に示す.図8aにおいて0.2%耐力(YS)は塑性ひずみ0.2%時点での応力,最大応力(UTS)は公称応力の最大値としている.また,図8bは,最大応力(UTS)時点における全ひずみと塑性ひずみをプロットしている.図8aより,0.2%耐力と最大応力は,マルテンサイト相の体積分率増加に伴い単調に増加していることがわかる.一方で図8bより,最大応力時の全ひずみや塑性ひずみは,Vf = 50%までは体積分率の増加に伴い上昇し,それ以上の体積分率では低下する傾向を示している. 図6 マルテンサイト相体積分率(Vf)が異なる解析モデルの各相配置例.(a) Vf = 10%, (b) Vf = 30%, (c) Vf = 70%, (d) Vf = 90%. 図7 マルテンサイト相体積分率(Vf)が変形挙動に及ぼす影響(ランダム集合組織RNDの場合).(a) Vf = 10%, (b) Vf = 30%, (c) Vf = 70%, (d) Vf = 90%. 図8 マルテンサイト相体積分率(Vf)が強度と変形能に及ぼす影響.(a) 0.2%耐力(YS)と最大応力(UTS).(b) 最大応力時の全ひずみと塑性ひずみ. 3.3 フェライト相の特性が変形挙動に及ぼす影響 これまでの解析では,比較的大きな結晶粒径を持つフェライト相の材料挙動を表現する材料パラメータ(CR60)を使用してきたが,二相鋼中のフェライト相はプロセスに依存して著しく微細な結晶粒にもなり得る.このような微細フェライト相の変形挙動を表現する材料パラメータ(CR88) 10)を用いた際の巨視的挙動について,以下に解析結果を示す. 図9aは,本解析で用いた材料パラメータを式(3)に対して用いることにより得られる,ˆと累積すべり量Γの関係を示している.本節で用いるCR88のˆは,前節までに用いてきたCR60と比べて著しく高い値を示しており,マルテンサイト相の晶壁面内すべり系と晶壁面外すべり系の間の値を持つことがわかる.図9bは,図4cに示したマルテンサイト相50%でランダム集合組織を持つモデル(Vf = 50% RND)に対して微細フェライト相の材料パラメータCR88を用いた解析結果を示している.図4cと比べると流動応力が著しく上昇していることに加えて,10種類の初期配置による応力のばらつきが非常に小さいことがわかる. 次に,図2に示したマルテンサイト相を50%含み,初期集合組織としてランダム集合組織とαファイバー集合組
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