TRansformation Induced Plasticity (TRIP) is an important phenomenon during which metastable retained austenite transforms to martensite as a result of imposed stress or strain. This phenomenon was highlighted in fully austenitic stainless steels during the 1970s and thoroughly studied for two decades to understand its complexity. More recently the same strengthening phenomenon has been used in low alloy TRIP assisted multiphase steels resulting in a simultaneous increase in strength and ductility. The full potential of this class of steels is yet to be uncovered due to the complexity of the TRIP transformation and its dependence on various physical conditions and their interactions. In this work, the metallurgical and mechanical properties of four TRIP assisted multiphase steels are characterised under physical conditions emulating those faced during automotive crash. This is done by studying the effects of the strain, strain rate, stress state and temperature on the transformation kinetics and mechanical properties of these steels. A phenomenological constitutive model for predicting the quasi-static and high strain rate mechanical response of these steels is proposed. The model incorporates the effects of strain, strain rate, stress state and temperature, and is based on the Perzyna type viscoplastic model. The viscoplastic function is a coupling of two proposed hardening functions accounting for the strain hardening and the effect of the martensitic transformation. The model successfully represents the four TRIP steels under the prescribed conditions using the determined parameters. / La transformation martensitique induite par déformation plastique (TRIP) est un important phénomène durant lequel la phase austénitique résiduelle métastable se transforme en martensite sous l’effet de contrainte ou de l’écoulent plastique. Ce phénomène a été mis en relief pour les aciers austénitique durant les années 70 et a été étudié en large pendant deux décennies pour comprendre sa complexité. Plus récemment, le même phénomène a été utilisé pour les aciers faiblement allié contribuant à une dualité d'augmentation de la résistance mécanique et de la ductilité. Le potentiel complet de ce genre d’acier est à découvrir dû à la complexité du matériel et du phénomène de sa transformation et sa dépendance sur plusieurs facteurs et conditions physiques ainsi que sur leurs réactions entre eux.Dans cette thèse, les caractéristiques métallurgiques et mécaniques de quatre acier, faiblement allié, multiphasé avec effet TRIP ont été étudies dans des circonstances imitant ceux constates lors d'un accident de véhicule. Ceci est accompli durant des essais de laboratoire où on varie la quantité et la vitesse de déformation, le taux de contrainte et la température qui sont des facteurs affectant la transformation et les caractéristiques mécaniques de ce métal.Un modèle constitutif phénoménologique pour la prédiction de la réaction de ces quatre aciers aux déformations de basse et haute vitesse est propose. Ce modèle viscoplastic, basé sur celui de Perzyna, prévoit les réactions dû au changement de la quantité et de la vitesse de déformation, le taux de contrainte, ainsi que le changement de la température. Le modèle prévoie avec succès les quatre types d’aciers TRIP sous les conditions décrites en utilisant les paramètres constitutifs déterminés.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.40734 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Dabboussi, Wael |
| Contributors | James Nemes (Supervisor1), Srikar Vengallatore (Supervisor2) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Mechanical Engineering) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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