Dual-phase (DP) steels are widely u

Dual-phase (DP) steels are widely used in many applications which are subjected to large plastic deformation. One of the major applications of DP steel is high strength sheet steel for automobile parts. In order to improve both strength and formability, mixed microstructure that consists of hard martensite and soft ferrite matrix is adopted. The ferrite–martensite type DP steel exhibits higher strain hardening rate and longer uniform elongation than conventional steels with single phase microstructure [1] and [2]. Linepipes installed in the seismic or permafrost regions must have sufficient resistance against buckling caused by the large deformation of buried pipeline. High deformability linepipes have been developed by applying the dual-phase microstructure control. Higher strain hardenability and lower yield ratio, the ratio of yield strength to tensile strength, were achieved by ferrite–bainite microstructure [3] and [4]. Many experimental and analytical investigations were carried out to improve strain hardenability of steels. It has been reported that microstructural characteristics such as volume fraction and morphology of second phase and strength difference between soft and hard phases affect the tensile properties of dual-phase steels to a significant degree [5], [6], [7], [8] and [9]. In the case of ferrite–bainite steel, it was reported that ferrite with 30–40% of bainite shows highest strain hardenability [7]. Ferrite–martensite DP steel with linked shape of martensite phase exhibits higher strain hardening rate [8]. Larger hardness difference in the ferrite and martensite phase also gives higher strain hardening rate [9].

An analytical model to estimate the stress–strain behavior of dual-phase material from the stress–strain curves of each constituent phase was developed by Tomota [10] and applied to many materials including dual-phase steels [6], [11], [12] and [13]. This model was based on the Eshelby’s inclusion theory [14] and Mori and Tanaka’s mean field theory [15]. It was pointed out that the internal stress produced by the misfit strain between two phases is the reason for the enhanced strain hardenability of dual-phase materials. The effect of internal stress on the strain hardening of dual-phase steel was investigated by the in-situ neutron diffraction measurement. Substantial strain partitioning between the ferrite and martensite phases was directly measured, which can be a strong evidence of increased internal stress [16]. However, these investigations can only provide the averaged stress/strain value for each constituent phase, while strain localization inside the soft phase around the phase boundary region is expected. In order to simulate microscopic deformation behavior of dual-phase material, the finite element unit cell model that can represent three dimensional distribution of hard phase was developed [17] and [18]. It was shown that significant strain concentration occurs in the soft phase connecting to the hard phase, and the ferrite–bainite steel with optimum volume fraction of bainite exhibited highest strain gradient in the boundary region [7] and [18]. Strain concentration is also enhanced by lager strength difference between soft and hard phases, resulting in higher strain hardenability [19]. The electron back scattering diffraction (EBSD) is another method to evaluate microscopic deformation behavior by measuring the misorientations in adjacent measurement points (KAM) [20] and [21]. However, local strain investigated by the EBSD technique is not a direct measurement of material deformation, and it is not clear that the EBSD strain measurement can be applicable to a large and localized plastic deformation.

In order to investigate microscopic deformation behavior inside the each constituent phase, a microscopic strain measurement technique has been developed using the submicron-sized fine grids drown by an electron beam lithograph technique [22]. By using this technique, it was made possible to measure the nanometer-sized local strain in the ferrite–martensite steel, and strain localization in the boundary region was directly observed. However, the relation between microscopic deformation behavior and strain hardening property has not been cleared yet. Therefore, more precise investigation of microscopic deformation behavior of dual-phase steel was conducted using above mentioned technique in this paper. Numerical analysis using the finite element unit cell model was also carried out to evaluate local and averaged stress and strain conditions in order to get further understanding on the strain hardening mechanisms.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Steels (DP) ระยะที่สองจะใช้แพร่หลายในโปรแกรมประยุกต์จำนวนมากที่อยู่ภายใต้การแมพพลาสติกขนาดใหญ่ หนึ่งของโปรแกรมประยุกต์ที่สำคัญของ DP เหล็กเป็นเหล็กแผ่นความแข็งแรงสูงสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและ formability ผสมต่อโครงสร้างจุลภาคที่ martensite ยาก และนำเมตริกซ์อ่อน ferrite ชนิด ferrite – martensite DP เหล็กจัดแสดงต้องใช้สูงเข้มงวดกว่าอัตราและ elongation ยาวสม่ำเสมอกว่า steels ธรรมดาต่อโครงสร้างจุลภาคเดียว [1] และ [2] Linepipes ติดตั้งในที่สั่นสะเทือน หรือ permafrost ภูมิภาคต้องมีความต้านทานเพียงพอกับการ buckling เกิดจากแมพใหญ่ของท่อฝัง Linepipes deformability สูงได้รับการพัฒนา โดยใช้การควบคุมแบบสองเฟสต่อโครงสร้างจุลภาค การชุบแข็งต้องใช้สูงและต่ำกว่าผลตอบแทนอัตราส่วน อัตราส่วนของผลผลิตกำลังแรง บรรลุทางต่อโครงสร้างจุลภาคของ ferrite – ไนท์ [3] [4] สอบสวนทดลอง และการวิเคราะห์มากได้ดำเนินการปรับปรุงการชุบแข็งต้องใช้ของ steels มีรายงานว่า ลักษณะ microstructural เช่นเศษส่วนปริมาตรและรูปร่างที่สองระยะและความแข็งแรงความแตกต่างระหว่างระยะที่อ่อน และแข็งมีผลต่อแรงดึงคุณสมบัติของเฟสสอง steels สำคัญระดับ [5], [6], [7], [8] และ [9] ในกรณีที่เหล็ก ferrite – ไนท์ มันเป็นรายงาน ferrite ที่ มี 30-40% ของไนท์แสดงชุบแข็งต้องใช้สูงสุด [7] การจัดแสดงเหล็ก DP ferrite – martensite martensite เฟสในรูปที่เชื่อมโยงต้องใช้สูงเข้มงวดกว่าอัตรา [8] ความแตกต่างความแข็งขนาดใหญ่ในเฟส ferrite และ martensite ยังให้สูงต้องใช้เข้มงวดกว่าอัตรา [9]An analytical model to estimate the stress–strain behavior of dual-phase material from the stress–strain curves of each constituent phase was developed by Tomota [10] and applied to many materials including dual-phase steels [6], [11], [12] and [13]. This model was based on the Eshelby’s inclusion theory [14] and Mori and Tanaka’s mean field theory [15]. It was pointed out that the internal stress produced by the misfit strain between two phases is the reason for the enhanced strain hardenability of dual-phase materials. The effect of internal stress on the strain hardening of dual-phase steel was investigated by the in-situ neutron diffraction measurement. Substantial strain partitioning between the ferrite and martensite phases was directly measured, which can be a strong evidence of increased internal stress [16]. However, these investigations can only provide the averaged stress/strain value for each constituent phase, while strain localization inside the soft phase around the phase boundary region is expected. In order to simulate microscopic deformation behavior of dual-phase material, the finite element unit cell model that can represent three dimensional distribution of hard phase was developed [17] and [18]. It was shown that significant strain concentration occurs in the soft phase connecting to the hard phase, and the ferrite–bainite steel with optimum volume fraction of bainite exhibited highest strain gradient in the boundary region [7] and [18]. Strain concentration is also enhanced by lager strength difference between soft and hard phases, resulting in higher strain hardenability [19]. The electron back scattering diffraction (EBSD) is another method to evaluate microscopic deformation behavior by measuring the misorientations in adjacent measurement points (KAM) [20] and [21]. However, local strain investigated by the EBSD technique is not a direct measurement of material deformation, and it is not clear that the EBSD strain measurement can be applicable to a large and localized plastic deformation.In order to investigate microscopic deformation behavior inside the each constituent phase, a microscopic strain measurement technique has been developed using the submicron-sized fine grids drown by an electron beam lithograph technique [22]. By using this technique, it was made possible to measure the nanometer-sized local strain in the ferrite–martensite steel, and strain localization in the boundary region was directly observed. However, the relation between microscopic deformation behavior and strain hardening property has not been cleared yet. Therefore, more precise investigation of microscopic deformation behavior of dual-phase steel was conducted using above mentioned technique in this paper. Numerical analysis using the finite element unit cell model was also carried out to evaluate local and averaged stress and strain conditions in order to get further understanding on the strain hardening mechanisms.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เฟสคู่ (DP) เหล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานหลายอย่างที่จะต้องเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกขนาดใหญ่ หนึ่งของการใช้งานที่สำคัญของเหล็ก DP เป็นแผ่นเหล็กความแข็งแรงสูงสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ เพื่อที่จะปรับปรุงทั้งความแข็งแรงและขึ้นรูปจุลภาคผสมที่ประกอบด้วย martensite หนักและเมทริกซ์เฟอร์ไรอ่อนถูกนำมาใช้ ประเภทเฟอร์ไรต์-martensite การจัดแสดงนิทรรศการเหล็ก DP อัตราแข็งความเครียดที่สูงขึ้นและอีกต่อไปการยืดตัวเครื่องแบบกว่าเหล็กธรรมดากับจุลภาคเฟสเดียว [1] และ [2] Linepipes ติดตั้งอยู่ในภูมิภาคแผ่นดินไหวหรือ permafrost ต้องมีความต้านทานเพียงพอต่อการคาดเกิดจากความผิดปกติของท่อขนาดใหญ่ที่ฝังอยู่ linepipes เปลี่ยนแปลงรูปร่างสูงได้รับการพัฒนาโดยใช้แบบ dual-ขั้นตอนการควบคุมจุลภาค การชุบแข็งความเครียดที่สูงขึ้นและอัตราผลตอบแทนที่ต่ำกว่าอัตราผลตอบแทนของความแข็งแรงที่จะต้านทานแรงดึงได้ประสบความสำเร็จโดยจุลภาคเฟอร์ไรต์-เบไนท์ [3] และ [4] การตรวจสอบและวิเคราะห์การทดลองหลายคนถูกดำเนินการในการปรับปรุงสายพันธุ์ชุบแข็งของเหล็ก มันได้รับรายงานว่าลักษณะจุลภาคเช่นส่วนปริมาณและสัณฐานวิทยาของระยะที่สองมีความแข็งแรงและความแตกต่างระหว่างขั้นตอนอ่อนและแข็งส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของเหล็กแรงดึงคู่เฟสในระดับที่มีนัยสำคัญ [5] [6] [7], [ 8] และ [9] ในกรณีของเหล็กเฟอร์ไรต์-เบไนท์ก็มีรายงานว่าเฟอร์ไรท์กับ 30-40% ของเบไนท์แสดงให้เห็นถึงความเครียดสูงสุดชุบแข็ง [7] Ferrite-DP martensite เหล็กที่มีรูปร่างที่เชื่อมโยงของการจัดแสดงขั้นตอนการ martensite แข็งอัตราความเครียดที่สูงขึ้น [8] ความแตกต่างของความแข็งขนาดใหญ่ในเฟอร์ไรต์และเฟส martensite ยังช่วยให้อัตราสายพันธุ์แข็งที่สูงขึ้น [9]. รูปแบบการวิเคราะห์เพื่อประเมินพฤติกรรมความเครียดของวัสดุคู่เฟสจากเส้นโค้งความเครียดของแต่ละขั้นตอนการร่างรัฐธรรมนูญได้รับการพัฒนาโดย Tomota [10 ] และนำไปใช้กับวัสดุหลายชนิดรวมทั้งเหล็กคู่เฟส [6], [11] [12] และ [13] รุ่นนี้อยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีการรวม Eshelby ของ [14] และโมริและทานากะหมายถึงทฤษฎีสนาม [15] มันก็ชี้ให้เห็นว่าความเครียดภายในที่ผลิตโดยสายพันธุ์ที่เหมาะระหว่างสองขั้นตอนคือเหตุผลสำหรับการชุบแข็งความเครียดที่เพิ่มขึ้นของวัสดุคู่เฟส ผลกระทบของความเครียดภายในสายพันธุ์แข็งเหล็กคู่เฟสได้รับการตรวจสอบโดยในแหล่งกำเนิดวัดนิวตรอนเลนส์ แบ่งสายพันธุ์ที่สำคัญระหว่างเฟอร์ไรต์และขั้นตอน martensite วัดโดยตรงซึ่งอาจจะเป็นหลักฐานที่แข็งแกร่งของความเครียดภายในที่เพิ่มขึ้น [16] อย่างไรก็ตามการตรวจสอบเหล่านี้เท่านั้นที่สามารถให้ความเครียดเฉลี่ย / ค่าความเครียดในแต่ละขั้นตอนการร่างรัฐธรรมนูญในขณะที่การแปลความเครียดภายในระยะนุ่มทั่วภูมิภาคขอบเขตระยะที่คาดว่า เพื่อที่จะจำลองพฤติกรรมการเสียรูปของวัสดุกล้องจุลทรรศน์แบบ dual-เฟสองค์ประกอบหน่วยเซลล์ จำกัด รูปแบบที่สามารถเป็นตัวแทนของการกระจายสามมิติของขั้นตอนการได้รับการพัฒนาอย่างหนัก [17] และ [18] มันแสดงให้เห็นว่ามีความเข้มข้นความเครียดเกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงที่อ่อนนุ่มการเชื่อมต่อกับเฟสอย่างหนักและเหล็กเฟอร์ไรต์-เบไนท์ที่มีส่วนปริมาณที่เหมาะสมของการจัดแสดงการไล่ระดับสีเบไนท์สายพันธุ์ที่สูงที่สุดในภูมิภาคเขตแดน [7] และ [18] ความเข้มข้นของความเครียดจะเพิ่มขึ้นนอกจากนี้ยังมีความแตกต่างจากความแรงของเบียร์ระหว่างขั้นตอนอ่อนและแข็งผลในการชุบแข็งความเครียดที่สูงขึ้น [19] อิเล็กตรอนกลับเลนส์กระเจิง (EBSD) เป็นอีกวิธีหนึ่งในการประเมินพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปกล้องจุลทรรศน์โดยการวัด misorientations ในจุดตรวจวัดที่อยู่ติดกัน (KAM) [20] และ [21] แต่สายพันธุ์ท้องถิ่นตรวจสอบโดยเทคนิค EBSD ไม่ได้เป็นวัดโดยตรงของการเสียรูปของวัสดุและมันไม่ได้เป็นที่ชัดเจนว่าการวัดความเครียด EBSD สามารถใช้บังคับกับการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกขนาดใหญ่และมีการแปล. เพื่อตรวจสอบพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปกล้องจุลทรรศน์ในแต่ละองค์ประกอบ เฟสเทคนิคการวัดค่าความเครียดกล้องจุลทรรศน์ได้รับการพัฒนาโดยใช้กริดปรับ submicron ขนาดจมน้ำตายโดยลำแสงอิเล็กตรอนเทคนิคพิมพ์หิน [22] โดยการใช้เทคนิคนี้มันก็เกิดขึ้นได้ในการวัดขนาดนาโนเมตรสายพันธุ์ท้องถิ่นในเหล็กเฟอร์ไรต์-martensite และการแปลความเครียดในภูมิภาคเขตแดนเป็นที่สังเกตได้โดยตรง อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์ระหว่างพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปกล้องจุลทรรศน์และความเครียดแข็งทรัพย์สินที่ยังไม่ได้รับการล้างยัง ดังนั้นการตรวจสอบที่แม่นยำยิ่งขึ้นของพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปโมเลกุลของเหล็กคู่เฟสได้รับการดำเนินการโดยใช้เทคนิคดังกล่าวข้างต้นที่กล่าวถึงในบทความนี้ การวิเคราะห์เชิงตัวเลขการใช้องค์ประกอบของเซลล์หน่วยรุ่น จำกัด ก็ยังดำเนินการในการประเมินในท้องถิ่นและเฉลี่ยความเครียดความเครียดและเงื่อนไขในการที่จะได้รับความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกการแข็งตัวความเครียด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สองขั้นตอน ( DP ) เหล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ซึ่งจะต้อง การเสียรูปพลาสติกขนาดใหญ่ หนึ่งในโปรแกรมหลักของเหล็กแผ่นเหล็กความแข็งแรงสูงเป็น DP สำหรับชิ้นส่วนรถยนต์ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความสามารถในการขึ้นรูปโครงสร้างจุลภาคแบบผสมที่ประกอบด้วยมาร์เทนไซต์อย่างหนักและนุ่ม ferrite เมทริกซ์เป็นลูกบุญธรรมเฟอร์ไรท์และมาร์เทนไซต์ชนิด DP ที่สูงและอัตราการชุบแข็งเหล็กจัดแสดงสายพันธุ์ยืดตัวยาวสม่ำเสมอกว่าเหล็กธรรมดาที่มีเฟสโครงสร้างจุลภาค [ 1 ] และ [ 2 ] linepipes ติดตั้งในภูมิภาคแผ่นดินไหวหรือ permafrost ต้องต้านทานเพียงพอต่อการคาดเกิดจากการขนาดใหญ่ของท่อฝังความสามารถในการปรับรูป linepipes สูงได้รับการพัฒนาโดยการใช้สองขั้นตอน โครงสร้างควบคุม สูงกว่าการชุบแข็งและลดความเครียดผลผลิตอัตราส่วนของผลผลิต ความแข็งแรง มีความโดยไรท์–ไนท์โครงสร้างจุลภาค [ 3 ] และ [ 4 ] หลายการทดลองและวิเคราะห์การตรวจสอบได้ดำเนินการปรับปรุงสายพันธุ์ของการชุบแข็งเหล็กมันได้รับรายงานว่าลักษณะโครงสร้างจุลภาค เช่น สัดส่วนปริมาตรและลักษณะของขั้นตอนที่สองและความแตกต่างระหว่างอ่อนและแข็งระยะต่อสมบัติแรงดึงของเหล็กสองเฟส เพื่อทดสอบระดับ [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] และ [ 9 ] ในกรณีของเฟอร์ไรท์และไนท์เหล็กมีรายงานว่าสาร 30 – 40 % ของไนท์แสดงการชุบแข็งสายพันธุ์สูงสุด [ 7 ] เฟอร์ไรท์และมาร์เทนไซต์ DP เหล็กเชื่อมโยงรูปร่างของเฟสมาร์เทนไซต์นิทรรศการสูงกว่าสายพันธุ์แข็งเท่ากัน [ 8 ] ที่มีความแข็งต่างกันในเฟอร์ไรท์และเฟสมาร์เทนไซต์ยังให้สูงกว่าอัตราความเครียดแข็ง

[ 9 ]แบบจำลองการวิเคราะห์เพื่อประเมินความเครียดความเครียดและพฤติกรรมของวัสดุเฟสสองจากความเครียดความเครียดและเส้นโค้งของแต่ละองค์ประกอบขั้นตอนที่พัฒนาโดย tomota [ 10 ] และใช้วัสดุหลายชนิด รวมทั้งคู่ระยะเหล็ก [ 6 ] , [ 11 ] , [ 12 ] และ [ 13 ] รุ่นนี้ใช้ของ eshelby รวมทฤษฎี [ 14 ] และโมริ และ ทานากะ เป็นทฤษฎีสนามเฉลี่ย [ 15 ]มันก็ชี้ให้เห็นว่าภายในของความเครียดที่ผลิตโดยสายพันธุ์ประหลาดระหว่างสองขั้นตอนคือเหตุผลสำหรับการชุบแข็งของวัสดุปรับปรุงสายพันธุ์เฟสคู่ ผลของความเครียดภายในสายพันธุ์การแข็งตัวของเหล็กเฟสสองถูกสอบสวนโดยควบคู่การเลี้ยวเบนนิวตรอน )มากสายพันธุ์แบ่งระหว่างเฟอร์ไรท์และมาร์เทนไซต์ระยะที่วัดได้โดยตรง ซึ่งได้หลักฐานที่แข็งแกร่งเพิ่มขึ้นของความเค้น [ 16 ] อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบเหล่านี้เท่านั้นที่สามารถให้จากความเครียดค่าสำหรับแต่ละองค์ประกอบ เฟส ในขณะที่สายพันธุ์ท้องถิ่นภายในระยะที่อ่อนรอบขอบเขตระยะเขตคาดว่าจะเพื่อจำลองพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัสดุกล้องจุลทรรศน์เฟสสอง หน่วยเซลล์ไฟไนต์เอลิเมนต์แบบที่สามารถเป็นตัวแทนสามมิติของเฟสกระจายหนักขึ้น [ 17 ] และ [ 18 ] พบว่าระดับความเครียดสมาธิเกิดขึ้นในระยะที่อ่อนเชื่อมต่อระยะที่ยากและ Ferrite –ไนท์เหล็กที่มีปริมาณที่เหมาะสมของไนท์มีสัดส่วนสูงสุดเมื่อยไล่ระดับสีในภูมิภาค [ 7 ] และขอบเขต [ 18 ] ความเข้มข้นของความเครียดยังเพิ่มความแตกต่างใหญ่ระหว่างอ่อนและแข็งแรงขั้น ส่งผลให้ความเครียดสูงกว่าการชุบแข็ง [ 19 ]อิเล็กตรอนกระเจิงกลับเลนส์ ( ebsd ) เป็นอีกวิธีหนึ่งเพื่อประเมินพฤติกรรมการเสียรูปด้วยกล้องจุลทรรศน์ โดยวัด misorientations ในจุดวัดที่อยู่ติดกัน ( คำ ) [ 20 ] และ [ 21 ] อย่างไรก็ตาม ท้องถิ่นสายพันธุ์ตรวจสอบโดยเทคนิค ebsd ไม่ใช่การวัดผลโดยตรงของการเปลี่ยนรูปของวัสดุและมันไม่ได้ชัดเจนว่า ebsd ความเครียดและสามารถใช้ได้กับขนาดใหญ่เป็นพลาสติกรูป

เพื่อศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนรูปขนาดจิ๋ว ในแต่ละองค์ประกอบด้วยเทคนิคการวัดระยะ , สายพันธุ์ได้รับการพัฒนาโดยใช้การเปลี่ยนแปลงขนาดกริดดีจมน้ำ โดยลำแสงอิเล็กตรอนเทคนิคภาพพิมพ์หิน [ 22 ] โดยการใช้เทคนิคนี้