机械工程学报

作者：蔡旺, 王春晖, 孙朝阳, 马晋遥, 李月敏, 姜军, 张跃飞

单位：1. 北京科技大学机械工程学院 北京 100083;2. 金属轻量化成形制造北京市重点实验室 北京 100083;3. 北京工业大学固体微结构与性能研究所 北京 100124;4. 帝国理工学院机械工程系 伦敦 SW72AZ 英国

关键词：TWIP钢,塑性变形,晶体塑性,温度效应,原位SEM高温拉伸；

基金：国家自然科学基金委员会与英国皇家学会合作交流(51911530209)、国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院NSAF联合基金(U1730121)、中央高校基础科研业务费(FRF-BD-20-08A，FRF-AT-20-09，FRF-GF- 19-003A)和国家自然科学基金基础科学中心(51988101)资助项目。

为探究TWIP钢高温条件下的塑性变形机理，建立了耦合温度效应的晶体塑性本构模型，考虑温度对TWIP钢滑移和孪生的影响，提出了耦合温度效应的流动法则和硬化法则。结合在500 ℃和750 ℃条件下的原位SEM高温拉伸试验，建立了描述TWIP钢热变形过程的晶体塑性有限元模型。模拟获得不同温度条件下的应力应变曲线、应变硬化率和孪晶体积分数与试验结果相吻合，验证了该模型的正确性。进而，基于所建立的模型研究了温度对TWIP钢塑性变形过程滑移、孪生演化及应变硬化过程的影响规律，结果表明：滑移阻力、孪生阻力和应变硬化率随温度的升高呈不均匀降低的趋势，且断后伸长率呈现降低的趋势，由25 ℃时53.4%降低至750 ℃时16.5%。同时，随温度升高，孪生受到抑制，但滑移受温度的影响较小，表现为滑移主导的塑性变形机制。

来源：2022年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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