钢板二次加工脆化试验方法的探讨

以IF钢和高强IF钢为试验材料,讨论了现行二次加工脆化试验方法中存在的问题。研究认为,模具间隙影响试验结果的真实性,锤头与样杯同轴度严重影响试验结果的有效性,然而现行标准中却没有对模具及锤头与样杯同轴度提出要求。     

IF钢成形极限曲线试验研究

成形极限曲线的准确性关系到汽车零件冲压仿真分析和安全域度判定的精度,现针对3种不同牌号的IF钢材料,通过成形极限曲线试验研究了IF钢在不同变形方式下的极限应变水平,采用Keeler模型和Arcelor V9模型分别与试验数据进行拟合,结果表明Keeler模型与试验数据吻合较好,对Keeler模型作了进一步修正,IF钢材料采用Keeler修正模型能够很好地拟合成形极限曲线试验数据。     

满足光学镜片较高光轴同轴度要求的模具结构设计

光学镜片对光轴的同轴度要求高,对模具的定位精度提出严格的要求。但一般来说,模具由于温差而存在金属膨胀问题,难以满足光学镜片光轴同轴度的高要求。如何在常温和高温的转换中保证模具的定位精度,对光学镜片的注塑成型生产工艺来说是一个挑战。针对如何满足数码相机塑料非球面透镜较高的光轴同轴度要求,进行模具结构设计与实验,以指导实际生产,提高制品的质量和成品率。     

锥孔锻件自动化闭式热挤压工艺

针对锚固装置中的锚套典型件,设计了自动化热挤压工艺。试生产中出现锻件质量不稳定和模具寿命太低等问题,导致难以实现自动化生产。质量不稳定的表现是锻件同轴度超差且无规律,模拟分析了预锻同轴度对成形凸模等效应力和偏移量的影响,并通过提高坯料尺寸精度和调整镦粗高度解决了同轴度的问题,使锻件同轴度从最大Φ0.86 mm减小到Φ0.4 mm以内,确保了锻件质量稳定合格。成形凸模失效的表现是磨损,模拟分析了不同材料、润滑系数、凸模长径比对模具磨损量的影响,并通过实验确定:润滑剂采用水基石墨,凸模材料采用3Cr2W8V钢,将模具寿命从1500件提高到10000件以上,可以连续生产20 h以上。最终实现班产不换模具且无废品,达到自动化生产的要求。     

复合加载条件下的IF钢力学性能测试探讨

主要介绍了一种可实现多载荷复合加载及原位观测的新型力学试验设备,通过复合加载,设备可对材料的服役情况进行在线试验。通过与传统商业力学试验设备所得试验数据进行比对分析,发现新设备所得试验结果稳定,且与传统商业设备测量结果吻合度较高,可被应用于各类力学性能测试。应用复合加载设备对IF钢进行了拉伸-扭转复合加载试验,试验结果显示,在承受多种外加载荷共同作用的情况下,IF钢的力学性能较单项加载时会发生变化,其抗拉强度较单项拉伸时有所下降,且扭转速率越大则抗拉强度的下降越明显。     

IF钢冷轧板冲压开裂原因分析

IF钢冷轧退火板在制作汽车冲压件的过程中出现冲压开裂现象.对其进行化学成分、力学性能、显微组织作了分析.结果表明:IF钢冲压件开裂是由于其在冲压成形后,在二次加工使用过程中因受低温和冲击负荷加剧脆化而开裂,即产生了二次加工脆性现象;IF钢冲压件原板晶粒度不均匀及边部{110}<001>取向的存在,对IF钢的冲压性能不利.     

稀土La和退火工艺对高强IF钢组织的影响

以Fe-Nb-Ti高强IF钢为研究对象,在实验室制备含稀土La和不含稀土La的两种成分试验冷轧带,在Gleeble-1500型热模拟试验机上对两试验钢进行连续退火试验,研究了稀土La和退火工艺对IF钢组织的影响。结果表明:稀土La的添加阻碍了IF钢的再结晶过程,使再结晶晶粒尺寸更加细小,含La钢再结晶平均晶粒尺寸为8.24μm,不加La钢再结晶平均晶粒尺寸为11.08μm。随退火温度升高和保温时间延长,IF钢再结晶更加充分,更有利于再结晶组织趋于均匀化。     

铌元素对超低碳IF钢性能的影响

通过对同等生产条件下的Ti-IF钢和Ti+Nb-IF钢冷轧后试样进行不同温度的连续退火试验,检测其金相组织与力学性能,分析了Nb元素对超低碳IF钢性能的影响。结果表明:在超低碳IF钢中,Nb元素的加入显著提高了再结晶温度,由于其细化晶粒的作用,使IF钢的强度得到提高,且对产品的后续焊接性能起着重要作用,另外,Nb元素可以大大减小IF钢的平面各向异性,保证优异深冲性能的同时降低Δr值。     

电机定子冲片内外圆同轴超差原因分析及解决方案

对电机定子冲片内外圆同轴度超差原因进行分析,通过对模具定位轴结构的改进,避免了模具刃磨时对定位轴反复拆装造成的定位轴位置度的改变,解决了因定位轴原因造成的定子冲片同轴度超差。     

热处理工艺对汽车用IF钢性能的影响

设计了汽车用Ti+P-IF钢、Ti+Nb-IF钢组成,通过试验将其与传统的汽车用IF钢性能进行比较,测试和分析了热处理工艺对3种钢材力学性能以及金相组织的影响。结果表明:Ti+P-IF钢力学性能优于Ti+Nb-IF钢和传统IF钢,当退火温度为825℃,其屈服强度为186 MPa,抗拉强度为412 MPa,伸长率为36.3%,硬化指数为0.2。P和Nb元素在Ti+IF钢中起到固溶强化作用,有助于提高IF钢拉伸强度和屈服强度。退火后的Ti+P-IF钢金相组织中呈网络结构,晶粒尺寸为20~100μm左右,有利于消除轧制过程中形成的晶体缺陷。     

模具间隙对高强度钢热冲压过程的影响

利用DEFORM软件,建立了不等模具间隙下高强度钢板热冲压的有限元模型,研究了模具间隙对22Mn B5钢板热冲压成形中温度场以及马氏体转变的影响规律。数值模拟结果表明:模具间隙是影响板料温度变化的主要因素,板料的最大温差随着模具间隙先增大后减小;模具间隙为0.95t~1.00t时,板料各部位的马氏体分布均匀,转变率高。在此基础上,进行了热冲压试验,测试了板料侧壁位置点和底部圆角位置点的温度变化,并观察了板料成形后的微观组织,通过试验结果与数值模拟结果一致性对比,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性。     

冷轧IF钢板表面状态对磷化膜质量的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学测试等方法研究了冷轧IF钢板表面状态对其磷化膜质量的影响。结果表明:表面夹杂物及析出相对冷轧IF钢板表面磷化膜具有明显影响;通过铸坯机清处理以及降低板坯加热温度,可降低冷轧IF钢板表面夹杂物及析出相含量,有效控制有害元素在表面的富集,有利于提高钢板表面均匀性,控制冷轧板材表面活性,从而改善磷化膜质量,并提高磷化膜致密性及耐蚀性。     

核反应堆用FeCrAl合金板材的试制及其组织性能研究

在对Fe13Cr5AlxNb合金熔炼、锻造、轧制等制备工艺研究的基础上，利用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜以及电子背散射衍射研究了合金板材的微观组织演化特征。研究了不同热处理温度（800、850、900、1 000 ℃）下合金板材中第二相的析出特点及对其力学性能的影响规律。结果表明，合金板材在800 ℃保温5~25 h后，其室温力学性能稳定；合金板材在800~1 000 ℃、20 h高温时效后，在800~850 ℃时，其强度稍有降低，而在900~1 000 ℃时，其强度随温度的升高而提升。同时，对不同Nb含量的合金板材常温和高温力学性能进行了测试，Nb质量分数为1.0%~1.5%时，合金板材具有良好的力学性能。     

退火方式及化学成分对汽车油箱用IF钢疲劳性能的影响

对比研究了不同成分体系IF钢在不同退火方式下的组织、疲劳性能与振动时间的差异。研究结果表明,油箱振动时间的长短与材料的疲劳抗力有直接的关系;连续退火的IF钢较罩式退火的疲劳抗力要优;B可以细化罩式退火IF钢的组织,提高晶界结合强度,提高疲劳抗力;罩式退火Ti IF钢中,复合添加Nb+B,细化晶粒效果和提高疲劳抗力的效果最为明显,疲劳抗力接近于连续退火的Ti IF钢。     

晶粒尺寸对超低碳IF钢耐大气腐蚀性能的影响

采用不同轧制及热处理工艺制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种超低碳IF钢试样.采用浸泡腐蚀、周浸腐蚀、原子力显微镜(AFM)及扫描电镜(SEM)微观分析、电化学阻抗测试等手段对晶粒尺寸与IF钢耐大气腐蚀性能之间的规律进行了研究.AFM及SEM微观分析结果表明,随着晶粒尺寸从15μm增加到220μm,超低碳IF钢浸泡腐蚀后晶界处的局部腐蚀更加严重,腐蚀裂纹处的深度加深,裂纹宽度变宽.超低碳IF钢晶粒尺寸从15μm增加到46μm,周浸腐蚀实验后锈层中空洞和裂纹增多,锈层电阻下降,耐候性下降;晶粒尺寸进一步增大到220μm后,锈层整体致密性得到增加,锈层电阻上升,耐候性得到增加.对晶粒尺寸影响耐大气腐蚀性能的机理进行了讨论.晶粒尺寸增大后晶界能的减少使得腐蚀表面的宏观总体缺陷数量有所减少,耐候性有所提高;但是晶粒尺寸增大后晶界处因局部腐蚀电流密度增大将会在局部造成更深的腐蚀坑槽并降低耐候性;晶粒尺寸的变化对钢铁材料耐大气腐蚀性能的影响不仅要考虑其对晶界局部腐蚀电流密度的影响,而且还必须考虑对基体整体晶界能所造成的影响.     

双引伸计法同轴度测量仪的不确定度分析

分析了双引伸计式同轴度测试仪的数学模型，建立了不确定度的评定方法，在高温蠕变持久试验机上进行了同轴度校准试验，参照JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》计量技术规范，分析了不确定度评定中各个分量的来源并进行了综合评定，完善了同轴度校准的实际操作方法，提高了数据的准确性。     

SURFACE TENSION OF MOLTEN IF STEEL CONTAINING Ti AND ITS INTERFACIAL PROPERTIES WITH SOLID ALUMINA

Surface tension of molten IF steel containing Ti and contact angle between the liquid steel and solid alumina were measured with sessile droplet method under Ar gas atmosphere at 1500, 1575 and 1600℃. The results show that titanium decreases the surface tension of themolten IF steel and the contact angle. The interfacial tension between the molten IF steel containing Ti and solid alumina decreases with increase in titanium content. The work of adhesion between molten IF steel containing Ti and solid alumina decreases slightly at1550~C, but increases at 1600℃ with increasing titanium content. It can be deduced that fine bubbles and fine alumina inclusions are easily entrapped in solidifying interface for IF steel containing Ti.     

退火温度对高轧制延展率Al/IF钢多层复合材料力学性能的影响

采用叠轧焊接方法制备Al/IF钢多层复合材料,随后进行300~450 ℃退火处理,并对叠轧态和退火态的微观结构及力学性能进行分析。结果表明:叠轧态Al/IF钢多层复合材料的抗拉强度介于纯Al和IF钢之间,断裂总延伸率相对较低,退火后Al和IF钢层的硬变均高于其原材料;随着退火温度的增加,抗拉强度逐渐降低,断裂总延伸率呈先增加后减小的趋势,在350 ℃退火时,复合材料的综合力学性能最优。退火温度对Al/IF钢多层复合材料力学性能的影响主要体现在对Al层的影响上。     

基于Kriging模型的超高强度钢板热冲压工艺参数优化

为了改善超高强度钢板冲压件的加工质量,以某方形槽热冲压件为对象,以板料淬火温度、模具初始温度、冲压速度和模具间隙为设计变量,以冲压件成形温降、回弹量和成形减薄率3个质量指标为响应量,构建了热冲压加工质量指标的Kriging模型。在此基础上,以构建的Kriging模型为目标函数,建立超高强度钢板热冲压工艺参数多目标优化模型。应用第二代非支配遗传算法进行寻优计算,获得了优化的热冲压工艺参数:B1500HS超高强度钢板零件热冲压的最佳淬火温度为898.3℃,模具的初始温度为67.1℃,冲压速度为39.64 mm·s-1,模具间隙为2.2 mm。工艺参数优化后的验算结果表明,工艺参数优化后,成形温度更加均匀,回弹量减少25.6%,最大减薄率下降23%。