耦合晶体取向及样品尺寸效应A508-Ⅲ钢的室温力学本构模型构建

作     者：江俊杰 金曼 钟巍华 黎军顽 宁广胜 杨文 翟彦荣 刘鑫 JIANG Junjie;JIN Man;ZHONG Weihua;LI Junwan;NING Guangsheng;YANG Wen;ZHAI Yanrong;LIU Xin

作者机构：上海大学材料科学与工程学院上海200444 中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所北京102413 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2022年第56卷第12期

页      面：2689-2697页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：大型先进压水堆核电站重大专项(2018ZX06002008) 

主　　题：A508-Ⅲ钢 小尺寸样品 尺寸效应 晶体取向 力学本构模型 

摘      要：为满足反应堆压力容器监测试样小型化的需求,需要建立小尺寸样品与标准试样之间的力学性能关系模型,本文对A508-Ⅲ钢小尺寸样品和标准试样的拉伸力学行为进行了分析,采用电子背散射衍射(EBSD)对样品拉伸前后的晶体取向演变规律进行了定量表征,并建立了耦合晶体取向及样品尺寸效应的A508-Ⅲ钢力学本构模型。结果表明,随着样品几何尺寸的减小,拉伸试样的力学性能呈现出尺寸效应和晶体取向效应;由于小尺寸样品厚度方向上包含的晶粒数降低,表层晶粒占比不断上升,导致表层晶粒对材料力学性能的贡献占比发生变化,呈现出尺寸效应;在拉伸过程中,小尺寸样品〈110〉取向的晶粒数量增加了28%,而〈100〉和〈111〉取向的晶粒数量分别下降了9%和19%,导致晶体取向对其拉伸塑性变形和延伸率的贡献占比发生变化,产生了晶体取向效应;构建的耦合晶体取向效应及样品尺寸效应的A508-Ⅲ钢力学本构模型能准确描述小尺寸样品的拉伸力学行为,模型具有较好的准确性和可靠性,相对误差小于5%,能为后续预测小尺寸样品的拉伸力学性能及构建归一化模型提供借鉴。