[发明专利]一种双相钢剩余塑性变形容量率的定量评价方法

说明书

本发明公开了一种剩余塑性变形容量率的定量评价方法，属于金属材料分析技术领域。本发明的评价方法，利用EBSD得到试样不同变形量的BS分布图，处理后得到拟合曲线，将未发生塑性变形试样的拟合曲线的积分面积减去与最大晶粒变形量的拟合曲线重叠的部分的积分面积作为最大剩余塑性变形容量，而变形量为x％时的剩余塑性变形容量为最大剩余塑性变形容量减去已发生的塑性变形容量，将剩余塑性变形容量与最大剩余塑性变形容量之比作为变形量为x％的试样剩余塑性变形容量率，由离散化的剩余塑性变形容量率可以拟合得到连续的剩余塑性变形容量率，根据试样的实际变形量，获取对应的剩余塑性变形容量率。

技术领域

本发明属于金属材料分析技术领域，尤其是一种双相钢剩余塑性变形容量率的定量评价方法。

背景技术

材料的力学性能与其塑性变形状态紧密相关，当材料受到外加载荷时会发生一定程度的宏观变形，该宏观变形可以直观地反映出材料的弹塑性变形行为。然而，材料的宏观应变只是材料内无数晶粒的塑性变形的综合表现。材料的塑性变形是力学性能的直接体现，尤其是材料的微观晶粒塑性变形，更能准确的获得变形机理和力学现象。

对于铁素体/贝氏体双相钢而言，由于其具有高强度和高韧性，已经被广泛应用于西气东输工程中。目前普遍认为，在双相钢的塑性变形中，以软质的铁素体变形为主，然后硬化的铁素体与硬质的贝氏体协同变形。这些研究主要集中在宏观的塑性变形中，对于微观的铁素体塑性变形量并不了解。而在实际工程应用中，由于地震、滑坡、地面沉降等地质因素，双相钢易发生不同程度的塑性变形，严重影响其运行安全性。而对于双相钢内部晶粒变形程度并没有一个有效的评估方法。

电子背散射衍射技术(EBSD)可以对样品进行逐点扫描，进行结晶学分析，有效获得晶体内部晶格畸变等信息，并通过菊池带斜率图(BS)进行输出。目前，BS值多被用来进行相识别，如铁素体和马氏体相的分离。近年来，管道事故频发，涉及其安全评价的方法众多，但多是以外部模拟或实验评价的方式，并不能有效的还原管道运行的实际工况，尤其涉及到管道剩余塑性变形容量率的评价方法，更是微乎其微。因此研究和实现运行中的管线钢的剩余塑性变形容量率评价，对于管道服役安全性具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服管线钢的剩余塑性变形容量率评价不准确的缺点，提供一种双相钢剩余塑性变形容量率的定量评价方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种双相钢剩余塑性变形容量率的定量评价方法，包括以下步骤：

1)获取一系列不同变形量的试样；

一系列不同变形量包括变形量为0，变形量为试样的最大变形量，至少还包括介于0和试样的最大变形量之间的任意一个变形量；

2)将所述试样分别进行EBSD制样，而后进行EBSD测试，测试过程中选择BCC相，得到试样对应的测试数据；

3)对测试数据进行数据分析，获取不同变形量试样的BS分布图；

对BS分布图进行归一化处理，而后进行拟合，得到一系列拟合曲线；

4)计算变形量为x％的试样剩余塑性变形容量率ω(x％)，ω(x％)为：

其中，S_A为未发生塑性变形试样的拟合曲线的积分面积减去与最大晶粒变形量的拟合曲线重叠的部分的积分面积；S_x％为变形量为x％的试样的拟合曲线的积分面积减去与未发生塑性变形试样的重叠部分的积分面积；

建立剩余塑性变形容量率与应变量的数学关系；

根据试样的实际变形量，获取对应的剩余塑性变形容量率。

进一步的，步骤3)中采用高斯拟合。