采用差异性潜伏硬化方法来理解高氮钢中晶体纹理随温度变化的演变过程

《Materials Characterization》：Exercising a differential latent hardening approach for comprehending the temperature dependent evolution of crystallographic texture in high nitrogen steels

　　

Bhanu Pratap Singh | Jyoti Ranjan Sahoo | Sumeet Mishra

印度理工学院鲁尔基分校冶金与材料工程系，鲁尔基 247667，印度

摘要

本研究采用组合方法，结合多尺度微观结构表征和粘塑性自洽晶体塑性建模，研究了无镍高氮奥氏体钢的晶粒演变规律。VPSC（Viscoplastic Self-Consistent）模拟采用了差异性潜硬化框架，将初始晶格取向系统地划分为以滑移为主和以孪晶为主的两部分。实验观察发现孪晶取向中的滑移活性受限，表现为晶核平均错位较大以及基体孪晶界处位错积累较多；因此，对于以孪晶为主的部分，非共面滑移系被赋予了显著的潜硬化效应。而对于以滑移为主的部分，由于这些取向中的孪晶作用可以忽略不计，因此没有对其施加潜硬化效应。VPSC结果显示，孪晶诱导的潜硬化使得Cu和S取向不稳定，导致它们逐渐朝向位于Goss组分和Brass组分之间的α纤维取向旋转。忽略潜硬化效应的模拟无法在欧拉空间中再现这些关键重定向过程，因而无法解释实验观察到的沿α纤维方向的晶粒强度均匀分布。相比之下，考虑滑移控制各向同性硬化与孪晶控制潜硬化相互作用的差异性潜硬化方法成功再现了关键的实验结果，包括α纤维强度的均匀性以及Cu和S组分随变形温度增加而增强的现象。