Исследование макро- и микромеханики деформирования стали в ходе процесса волочения на основе мультимасштабного моделирования

Abstract

Описан метод мультимасштабного моделирования, позволяющий учесть микроструктурное строение обрабатываемой стали и динамические структурно-фазовые превращения. На примере необходимости учета микроструктурного строения TRIP сталей сформулированы актуальные проблемы традиционных методов проектирования технологических режимов с использованием компьютерного конечно-элементного моделирования. Апробация предложенного метода моделирования проводилась на примере внедрения стали TRIP 700 в традиционный процесс волочения и оценки возможности управления распределением свойств посредством параметров процесса. Метод также позволил изучить деформационное взаимодействие элементов микроструктуры TRIP стали между собой, тем самым объяснив наличие более высоких (в 2–3 раза превышающих средние значения) радиальных деформаций в пластичных фазах вблизи большего скопления зерен более прочных фаз бейнита и мартенсита. The article compares the results of modelling allowing for the TRIP effect and overlooking it. The comparison shows that martensite, which forms in the microstructure, causes a significant rise of equivalent stresses across the entire representative volume, which is extremely critical in the drawing process engineering. The method applied also gave a better understanding of how the microstructural elements interact in TRIP steel under strain, which helped explain more intense (2 or 3 times as high compared with the average values) radial strains in the plastic phases close to bigger grain clusters of stronger bainite and martensite phases.