[發明專利]一種雙相鋼剩余塑性變形容量率的定量評價方法

有效

• 申請號: 202010996875.7
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN112129794B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 陳永楠;王楠;張震;楊澤慧;馬洪川;姜超平;徐義庫;趙秦陽
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N23/203
• 分類號: G01N23/203;G01N1/32;G01N1/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開了一種剩余塑性變形容量率的定量評價方法，屬于金屬材料分析技術領域。本發明的評價方法，利用EBSD得到試樣不同變形量的BS分布圖，處理后得到擬合曲線，將未發生塑性變形試樣的擬合曲線的積分面積減去與最大晶粒變形量的擬合曲線重疊的部分的積分面積作為最大剩余塑性變形容量，而變形量為x％時的剩余塑性變形容量為最大剩余塑性變形容量減去已發生的塑性變形容量，將剩余塑性變形容量與最大剩余塑性變形容量之比作為變形量為x％的試樣剩余塑性變形容量率，由離散化的剩余塑性變形容量率可以擬合得到連續的剩余塑性變形容量率，根據試樣的實際變形量，獲取對應的剩余塑性變形容量率。

技術領域

本發明屬于金屬材料分析技術領域，尤其是一種雙相鋼剩余塑性變形容量率的定量評價方法。

背景技術

材料的力學性能與其塑性變形狀態緊密相關，當材料受到外加載荷時會發生一定程度的宏觀變形，該宏觀變形可以直觀地反映出材料的彈塑性變形行為。然而，材料的宏觀應變只是材料內無數晶粒的塑性變形的綜合表現。材料的塑性變形是力學性能的直接體現，尤其是材料的微觀晶粒塑性變形，更能準確的獲得變形機理和力學現象。

對于鐵素體/貝氏體雙相鋼而言，由于其具有高強度和高韌性，已經被廣泛應用于西氣東輸工程中。目前普遍認為，在雙相鋼的塑性變形中，以軟質的鐵素體變形為主，然后硬化的鐵素體與硬質的貝氏體協同變形。這些研究主要集中在宏觀的塑性變形中，對于微觀的鐵素體塑性變形量并不了解。而在實際工程應用中，由于地震、滑坡、地面沉降等地質因素，雙相鋼易發生不同程度的塑性變形，嚴重影響其運行安全性。而對于雙相鋼內部晶粒變形程度并沒有一個有效的評估方法。

電子背散射衍射技術(EBSD)可以對樣品進行逐點掃描，進行結晶學分析，有效獲得晶體內部晶格畸變等信息，并通過菊池帶斜率圖(BS)進行輸出。目前，BS值多被用來進行相識別，如鐵素體和馬氏體相的分離。近年來，管道事故頻發，涉及其安全評價的方法眾多，但多是以外部模擬或實驗評價的方式，并不能有效的還原管道運行的實際工況，尤其涉及到管道剩余塑性變形容量率的評價方法，更是微乎其微。因此研究和實現運行中的管線鋼的剩余塑性變形容量率評價，對于管道服役安全性具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服管線鋼的剩余塑性變形容量率評價不準確的缺點，提供一種雙相鋼剩余塑性變形容量率的定量評價方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種雙相鋼剩余塑性變形容量率的定量評價方法，包括以下步驟：

1)獲取一系列不同變形量的試樣；

一系列不同變形量包括變形量為0，變形量為試樣的最大變形量，至少還包括介于0和試樣的最大變形量之間的任意一個變形量；

2)將所述試樣分別進行EBSD制樣，而后進行EBSD測試，測試過程中選擇BCC相，得到試樣對應的測試數據；

3)對測試數據進行數據分析，獲取不同變形量試樣的BS分布圖；

對BS分布圖進行歸一化處理，而后進行擬合，得到一系列擬合曲線；

4)計算變形量為x％的試樣剩余塑性變形容量率ω(x％)，ω(x％)為：

其中，S_A為未發生塑性變形試樣的擬合曲線的積分面積減去與最大晶粒變形量的擬合曲線重疊的部分的積分面積；S_x％為變形量為x％的試樣的擬合曲線的積分面積減去與未發生塑性變形試樣的重疊部分的積分面積；

建立剩余塑性變形容量率與應變量的數學關系；

根據試樣的實際變形量，獲取對應的剩余塑性變形容量率。

進一步的，步驟3)中采用高斯擬合。