双相钢组织由软韧相铁素体基体和马氏体组成,具有优异的强塑性匹配和冷成形性能,是机车工业的理想结构材料。本文通过热轧和热处理获得了不同马氏体体积分数和不同马氏体形貌的双相钢。双相钢塑性变形与断裂行为的主要影响因素包括马氏体和铁素体的力学性能、马氏体体积分数及其形貌。双相钢中显微组织不均匀,铁素体与马氏体的力学性能差异较大,每一相中各晶粒之间的位向不同,微裂纹扩展非常迅速,因此通过试验很难准确及时地观察双相钢内微裂纹的扩展和应力-应变的分布。本文在实际SEM组织的基础上通过CAD建立了2D几何模型,创建了各向同性模型及多线性随动强化模型,采用ANSYS模拟技术模拟了试验钢在拉应力作用下的弹塑性行为,探讨双相钢微孔形核机制及其断裂过程。双相钢拉伸试验测得的应力-应变曲线与数值模拟获得的应力-应变曲线相一致,表明建立的有限元模型是可行的,正确的。不同组织双相钢的应力-应变模拟表明铁素体承载主要变形,形成与拉伸轴呈45?或-45?的局部应变带相互连接贯穿整个双相钢,马氏体承载绝大部分应力。对于不同马氏体形貌双相钢:应力集中主要产生于马氏体内部,部分位于F-M相界面附近,局部应变在富含马氏体的铁素体基体中产生,纤维状马氏体内部的应力集中点多于岛状和柱状马氏体双相钢;对于不同马氏体体积分数双相钢:马氏体体积分数增加,提高了组织中的应力集中点数量,主要位于F-M相界面附近,部分位于马氏体内部。拉伸试样颈缩区组织观察表明:在岛状、柱状及纤维状马氏体试验钢组织内,微孔以马氏体断裂为主要形核机制,部分因相界面分离形核,马氏体越狭长,马氏体内部断裂次数越多,微孔数量越多;马氏体体积分数越高的双相钢组织内微孔数量越多,微孔聚集长大形成微裂纹并沿F-M相界面扩展,微裂纹扩展过程中遇到马氏体几率相应升高,最终以微孔聚集形式发生断裂。试验结果与双相钢应力-应变数值模拟相吻合,验证了单轴拉伸数值模拟的正确性、有效性。