Full-Field Quantitative Determination of Strain and Stress Partitioning in Medium Mn TRIP Steels

Xiangbo Hu; Chenghuan Liu; Xiaogang Wang; Chao Jiang

doi:10.1007/s12540-023-01542-3

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자료유형: 학술저널

저자정보: Xiangbo Hu (Hunan University) Chenghuan Liu (Hunan University) Xiaogang Wang (Hunan University) Chao Jiang (Hunan University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.4

발행연도: 2024.4

수록면: 953 - 966 (14page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01542-3

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The aim of this paper is to present a new method for the quantitative determination of strain and stress partitioning in mediumMn transformation-induced plasticity (TRIP) steels with typical ferrite–austenite dual-phase microstructures. Firstly, basedon scanning electron microscope (SEM) imaging, the strain field of the specimen surface during tensile deformation canbe obtained using a developed microscopic digital image correlation (DIC) method. The different phases involving ferrite,austenite and nascent martensite after transformation are recognizable from the strain field, then the strain partitioningbetween phases can be solved experimentally. Secondly, regarding the stress partitioning, the constitutive models of thephases involved are established, and the relevant model parameters are identified using a proper regression method under thepremise of the law of mixture and the iso-work law. Finally, strain and stress can be computed simultaneously at the phaselevel. The results show that there is significant inhomogeneity in the distribution of strain in different phases, as well asthe distribution of stress. The proposed method allows providing valuable information for assessing the weight of differentphases in contributing to the macroscopic mechanical properties of multi-phase steels, such as strength and ductility. Thismethod can also be used to simulate the mechanical response of medium Mn TRIP steels at different austenite stabilitiesand different initial volume fractions of austenite, indicating therefore a great potential for improving material propertiesvia microstructural tuning.

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