晶粒尺寸对Inconel 718薄板塑性微变形行为的影响:实验与建模

作     者：纪开盛 刘艳雄 张怡俊 宋燕利 尹飞 魏文婷 JI Kai-sheng;LIU Yan-xiong;ZHANG Yi-jun;SONG Yan-li;YIN Fei;WEI Wen-ting

作者机构：Hubei Key Laboratory of Advanced Technology for Automotive ComponentsWuhan University of TechnologyWuhan 430070China Hubei Engineering Research Center for Green Precision Material FormingWuhan University of TechnologyWuhan 430070China Hubei Key Collaborative Innovation Center for Automotive Components TechnologyWuhan University of TechnologyWuhan 430070China 

出 版 物：《Journal of Central South University》 (中南大学学报（英文版）)

年 卷 期：2024年第31卷第5期

页      面：1412-1425页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：Project(52275371) supported by the National Natural Science Foundation of China Project(2020YFA0714900) supported by the National Key R&D Program of China 

主　　题：Inconel 718薄板 晶粒尺寸 力学性能 断裂机理 混合材料本构模型 

摘      要：随着航空航天工业的迅速发展,对微型化Inconel 718薄板构件的需求越来越大。然而,晶粒尺寸显著影响金属薄板的塑性变形行为,在很大程度上限制了Inconel 718薄板构件的生产和应用。本文对不同晶粒尺寸的Inconel 718薄板进行了一系列单轴拉伸试验和扫描电镜实验,研究了晶粒尺寸对其塑性变形行为的影响。通过EBSD技术表征了晶粒尺寸、晶粒取向和晶粒平均取向偏差,阐明了晶粒尺寸效应的变形机制。研究结果表明,随着晶粒尺寸的增大,在拉伸应力作用下,晶粒旋转和协调变形机制减弱,取向转变为的晶粒数量逐渐减少,从而导致屈服强度和最大抗拉强度显著降低;此外,随着晶粒尺寸的增大,晶粒内部的塑性变形明显减弱,晶界滑动逐渐成为拉伸过程中主要的变形机制,导致断裂应变减小,韧性断裂特征减弱。本文综合考虑晶粒尺寸和应变量影响,建立了能够应用于Inconel 718薄板的微成形研究的混合材料本构模型。