Cyclic deformation of ferritic/pearlitic steels : numerical modelling of cyclic plasticity and microstructural evolution

In the current work cyclic behavior of three structural carbon steels in the elastic-plastic regime was investigated. The cyclic elastic-plastic behavior of these materials can be described by non-linear isotropic/kinematic hardening model, which requires the experimental evaluation of several material parameters. Once these parameters were determined, numerical simulations were carried out to assess the applicability and the accuracy of the chosen plasticity model for the prediction of the materials behaviour. To study the correlation between cyclic plastic deformation and microstructural changes and the impact on mechanical properties, analysis of the evolution of the material hardness were also performed. Finally, investigations on the correlation between cycling and texture development were also performed.

Nel presente lavoro è stato investigato il comportamento ciclico di tre acciai al carbonio di uso strutturale in campo elasto-plastico. Il comportamento elastico-plastico di questi materiali può essere descritto dal modello non lineare di indurimento isotropico/cinematico, che richiede la determinazione sperimentale di alcuni parametri del materiale. Una volta che questi parametri sono stati determinati, delle simulazioni numeriche vengono fatte per valutare l'applicabilità e l'accuratezza di questo modello plastico per prevedere il comportamento del materiale. Per studiare la correlazione tra deformazione ciclica plastica e cambiamenti microstrutturali e l'impatto sulle proprietà meccaniche, è stata analizzata l'evoluzione della durezza del materiale. Infine, è stata investigata la correlazione tra ciclicità e sviluppo di tessitura.