考虑位错密度和损伤的NiCoCrFe高熵合金晶体塑性有限元分析

摘要：

结合实验和晶体塑性有限元方法研究准静态加载NiCoCrFe高熵合金有限变形过程中的宏观和微观力学响应、损伤行为以及微观结构演化.使用电子背散射衍射技术(EBSD)对拉伸实验变形前后NiCoCrFe的微观结构进行表征.通过修改强化模型和流动准则分别在CPFEM模型中引入位错密度内部状态变量和连续介质损伤因子,并结合拉伸实验应力-应变曲线确定NiCoCrFe相关的模型参数.结果表明:考虑位错密度和损伤的CPFEM模型可以有效地描述NiCoCrFe宏观和微观力学响应.CPFEM模型合理预测NiCoCrFe颈缩区域的变形形状和尺寸,其中实验获得的颈缩区域长度比预测结果小7％,CPFEM预测的颈缩区域宽度比实验结果大23％.CPFEM模型预测NiCoCrFe拉伸变形后的织构演化同EBSD表征结果大致相同,均表现为弱的(100)∥RD以及强的(111)∥RD纤维织构.在三维微观结构损伤分析中,CPFEM模型预测的损伤在应力集中以及位错密度集中的晶界处萌生,表现为晶间损伤机制,并且随着变形的增加损伤逐渐向晶粒内部扩展.

关键词：高熵合金、晶体塑性有限元、损伤、位错密度、织构

所属期刊栏目：50

分类号：TB301;O344.1(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;山西省自然科学基金;中国博士后基金

在线出版日期：2022-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：60-68