ミクロ組織の3次元性を考慮したDual-phase鋼のマルチスケール強度解析

摘要

自動車をはじめとする輸送機の軽量化ニーズに対応すべく，現在もフェライト・マルテンサイト相から構成されるDual-phase鋼（DP鋼）を代表とする高張力鋼材の開発が活発に行われている．このような高張力鋼材では，内部組織の制御により材料特性の向上が図られており，機械的特性，成形性，延性破壊挙動といった巨視的特性と微視的な組織形態の相間解明に向けた研究が数多くなされている．著者らもこれまでに，フェライト・マルテンサイトのDP鋼ならびに構成相と同等特性を有する単相材のサンプル材料の作製，材料試験による機械的特性データの取得，SEM観察結果に基づくミクロ組織の2次元解析メッシュモデル生成を実施し，それらを均質化弾性理論に基づいて構築した大変形FE解析コードに反映させての2次元マルチスケール強度解析に取組んできた．しかしながら，不均質な組織形態の影響やミクロ組織レベルの応力・ひずみの局在化ならびに構成相の強度差に起因する塑性拘束状態の影響を考慮したシミュレーションを行うためには，3 次元モデルを用いることが望ましいと指摘されている研究例もある．