基于CPRVE模型的304不锈钢极薄箔材参数标定

基于晶体塑性有限元方法(CPFEM)结合形状因子与临界距离控制生成的三维晶体塑性代表体积单元(CPRVE)模型,模拟了304不锈钢极薄箔材的单轴拉伸过程。将代表性体积单元(RVE)模型的单轴拉伸结果与拉伸实验结果进行匹配,标定了304不锈钢极薄箔材的晶体塑性参数,分析了晶粒个数和晶粒内单元数对RVE模型的影响。结果表明,包含512个随机取向的晶粒,每个晶粒内约有125个单元的RVE模型可以准确地体现304不锈钢极薄箔材的宏观力学性能。使用标定的晶体塑性参数模拟单轴拉伸应变为0.54时的织构演化,模拟结果与EBSD测得的织构演化结果相吻合,证明了标定的晶体塑性参数的准确性。

张力作用下304不锈钢箔材的轧制变形模拟

为了分析张力对304不锈钢箔材轧制过程中微观塑性变形行为的影响,通过率相关的晶体塑性有限元方法和Voronoi多晶体模型,模拟了304不锈钢箔材的轧制变形过程,得到了介观尺度上304不锈钢箔材不均匀变形和滑移系的运动状态。结果表明,增大张力可以有效促进不锈钢箔材的塑性变形,明显降低所需的轧制力,减少轧制变形区内与上下轧辊相接触的晶界个数,同时,各位置处的剪切变形量随张力的增大略有减小。在相同张力作用下,由于晶粒形貌和取向的差异,晶界处和晶粒内的接触位置都可能是接触压力和摩擦应力最大的位置;受相邻晶粒协调作用的影响,各晶粒的变形量不同,微观应力应变分布存在集中区域;轧辊对表层晶粒和内部晶粒的滑移约束不同,造成表层晶粒和内部晶粒启动滑移系的种类以及滑移状态的差异。