Título

MICROMECHANICAL BEHAVIOR OF A DUAL-PHASE STEEL AFTER STRAIN AGING

MICROMECHANICAL BEHAVIOR OF A DUAL-PHASE STEEL AFTER STRAIN AGING

Autoria

Ribeiro, Lorena Isabela de Oliveira; Silva, Pedro Henrique; Murari, Fábio Dian; Gonzalez, Berenice Mendonça; Pereira, Pedro Henrique Rodrigue

DOI

10.5151/2594-5327-39503

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Resumo

Volumes representativos da microestrutura de um aço dual-phase (DP600) foram utilizados na análise do efeito do envelhecimento após a deformação em seu comportamento micromecânico sob tração por meio de simulações em elementos finitos. As simulações foram conduzidas a partir de três estados da microestrutura: (i) não-envelhecido e (ii e iii) envelhecido em duas condições distintas. Os resultados demonstraram que, em ambos os casos, o envelhecimento promove o aumento da tensão de escoamento do aço DP600 e o aparecimento de patamar de escoamento. O início da deformação plástica se dá pela formação de bandas de Lüders a ~45° da direção de carregamento que se espalham pela matriz ferrítica, entre as ilhas de martensita, em um padrão fractal. Quando a deformação efetiva média no material ultrapassa a deformação máxima do patamar, o material passa a exibir distribuição de deformação similar à do estado não-envelhecido, na qual o fluxo plástico se concentra em microbandas de cisalhamento. A deformação em tais regiões depende fortemente do tamanho, morfologia e distribuição de martensita na matriz ferrítica e se torna mais intensa à medida que aumentam as tensões aplicadas.

 

The influence of static strain aging on the Micromechanical behavior of a dual-phase steel (DP600) under tensile loading was examined using finite element simulation with representative volume elements. The analyses were performed on a non-aged steel and after aging treatment in two distinct conditions. The results demonstrated that aging led to an increase in the yield strength and the onset of a characteristic yield plateau. Plastic deformation triggers the development of Lüders bands which are inclined ~45° to the loading direction and spread out through the ferritic matrix, between the martensite islands, in a fractal pattern. For mean strains beyond the yield plateau, the aged steel displays a strain distribution similar to the non-aged material, in which the plastic flow concentrates within micro-scaled shear bands. The flow localization depends upon the size, morphology and distribution of martensite and the strain level within these bands increases as deformation progresses.

Palavras-chave

Aços dual-phase; Elementos finitos; Simulação micromecânica; Envelhecimento após deformação

Dual-phase steels; Finite element analysis; Representative volume element; Strain aging