Numerical analysis of influence of the martensite volume fraction on DP steels behavior during plastic deformation

Development of a comprehensive fracture model, which takes into account crack initiation and propagation behavior at the microscale level in the Dual Phase (DP) steels is presented in the present paper. At this stage of the research Authors proposed a numerical model, which takes into account ductile crack initiation and propagation through the ferrite phase. Developed model is based on digital material representation (DMR) of DP microstructure, which takes opportunity for modeling crack phenomena in an explicit manner. Proposed model of ductile crack behavior in the ferritic phase is based on the Johnson-Cook model. Particular attention is put on investigation of influence of martensite volume fraction in microstructure on failure behavior. Obtained results for two significantly different martensite volume fractions in the investigated microstructure are presented in this work.

Celem niniejszej pracy jest opracowanie kompleksowego wieloskalowego modelu pękania uwzględniającego mechanizmy inicjalizacji oraz propagacji uszkodzeń na poziomie mikrostruktury w stalach dwu fazowych typu dual-phase (DP). Na tym etapie pracy zaproponowano model numeryczny, który uwzględnia mechanizmy powstawania i propagacji pęknięć o charakterze ciągliwym. Opracowany model bazuje na jawnej cyfrowej reprezentacji mikrostruktury, która pozwala na dokładne odzwierciedlenie zjawiska pękania występującego w materiale. W modelu wykorzystano podejście oparte o model Johnsona-Cooka do opisu ciągliwego pękania propagującego się w ferrycie. Głównym celem pracy jest analiza wpływu ułamka objętości martenzytu w mikrostrukturze na charakter propagacji pęknięć. Opracowany model oraz uzyskane wyniki obliczeń dla dwóch mikrostruktur o diametralnie różnym ułamku objętościowym martenzytu przedstawiono w niniejszej pracy.