Internal state constitutive models describing the flow stress of metallic materials

The main aim of the paper is to give a review of different constitutive models with the internal state of the material as a base parameter for the computation of the changes in the flow stress-strain relationship. Some models are so complicated that on the basis of, the nowadays knowledge of phenomena taking place during the deformation processes of metals and alloys, their application is in practice very difficult or even impossible. Several typical models have been presented. They differ in their treatment of the factors that influence on the course of the flow stress curves. Each of them allows determining the dependence of the flow stress on the internal state and the deformation conditions. All the presented models differ in their range of applications. Also, the accuracy reached in the description of the real flow stress curve is different in each of them. Some models have been described in detail. Moreover, one of them was used for calculation of the flow stress strain relationship. Owing the introduction of the conception of the internal state, that model could take into account the strain hardening, dynamic and static kinetics of softening, slow and sudden changes of the strain rate and temperature, as well as the influence of the interruption in the deformation. Some models can be applied to the large plastic strains in a wide range of the deformation conditions and not only for hot and warm deformation temperatures, but also for the low temperature, where the softening processes do not hold. So far no model has been built which would incorporate all the thermo-mechanical and structural processes that occur during and after the deformation. Therefore, the researches aimed at improving the existing models, which describe the reactions of the material to complex deformation conditions, are still very attractive.

---

Zasadniczym celem pracy jest przedstawienie różnych modeli konstruktywnych opisujących zależności pomiędzy naprężeniem uplastyczniającym a odkształceniem uwzględniające stan wewnętrzny materiału jako główny parametr. Niektóre modele są tak złożone, że ich praktyczne zastosowanie jest bardzo trudne a nawet niemozliwe przy obecnej wiedzy o zjawiskach i ich wzajemnym oddzialywaniu podczas odkształcania metali i stopów. Typowe modele rózniące sie w ujęciu czynników określających przebieg napreżenia uplastyczniajacego zostały przedstawione. każdy z nich umożliwia okreslenie naprężenia uplastyczniajacego w zależności od stanu wewnętrznego i warunków odkształcenia. Modele różnią się w zakresie ich zastosowania i dokładności opisu rzeczywistych przebiegów naprężenia uplastyczniającego. Kilka modeli zostało dokladniej opisane i jeden z nich został użyty do obliczenia zależności pomiedzy naprężeniem uplastyczniajacym a odkształceniem. Modele poprzez uwzględnienie stanu wewnętrznego umożliwiają określenie umocnienia kinetyki dynamicznego i ststycznego osłabienia, poolnych i szybkich zmian prędkości odkształcania i temperatury, przerw w procesie odkształcania. Niektórezmodele moga być zastosowane do dużych odksztalceń plastycznych w szerokim zakresie warunków odkształcania, zarówno w procesach kształtowania na ciepło jak i gorąco jak również na zimno po wyeliminowaniu procesów osłabienia.