DP590钢动态变形行为及本构方程研究

采用ZWICK HTM16020高速拉伸试验机测定了DP590钢在应变速率0. 003～700 s-1范围内的真应力-应变曲线,讨论了应变速率对DP590钢力学行为的影响,并结合数字图像相关法(DIC)和扫描电镜(SEM)对DP590钢的断裂行为进行了研究。结果表明:DP590钢具有明显的应变速率敏感性,随着应变速率的提高,材料强度持续增加,应变速率由准静态(0. 003 s-1)增加到中应变速率(200 s-1)时,材料的屈服强度和抗拉强度增幅最为明显,较准静态下分别增加49. 8%和17. 9%;材料塑性随应变速率增加则呈现先增大后减小的趋势;随着应变速率的提高,试样的宏观拉伸断面形貌由杯锥状向剪切型转变。基于实验结果,为表征DP590钢的动态力学相关特性,采用修正的Johnson-Cook模型建立了描述DP590钢应变速率特性的本构方程。     

汽车用先进高强钢的成形性能

通过试验,对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590的力学性能、微观金相组织、成形极限图进行研究,并与超深冲钢DC01成形极限进行对比。运用成形极限预测近似公式,对DP590、DP780、TRIP590、DC01的成形极限曲线进行预测,并与实测曲线进行对比。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,并具有较低的屈强比,能有效避免成形时局部颈缩和断裂。同时,DP钢和TRIP钢均具有良好的成形性能,DP590、TRIP590的成形能力甚至优于超深冲钢DC01。成形极限预测经验近似公式能很好的适用于DP590、DP780、TRIP590的成形极限预测,误差在2%以内,但对于DC01的成形极限预测误差则稍微偏大,约为4%。     

防锈油对DP590钢腐蚀行为的影响

采用不同量防锈油对DP590钢进行涂装.通过透射电子显微镜(T EM)观察了DP590钢的微观结构;通过接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、盐雾腐蚀试验等研究了防锈油涂油量对DP590钢表面润湿性和耐蚀性的影响.结果表明:DP590钢组织主要由粗大的铁素体和少量马氏体组成,平行板条状马氏体穿插分布在铁素体内部,与铁...     

淬火分离钢板成形的有限元仿真研究

先进高强度钢是保证汽车轻量化而又提高安全性能的基础结构材料。淬火分离钢是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性钢板的需求而开发研制的含有残余奥氏体的低碳低合金先进高强度钢。通过数值模拟的方法对某车型前门QP980钢铰链柱和DP590钢铰链柱的成形性进行了分析。结果表明:QP980钢拥有和DP590钢相当的延展性能,但其回弹远大于DP590钢;此外,QP980钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性明显大于DP590钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性。     

DP590钢板材的胀形性能研究

在伺服压力机板料测试系统上测试了DP590高强钢板的胀形性能。通过测试,获得了0.8 mm厚板料在不同冲压速度、润滑条件及压边力条件下的杯突IE值。结果表明:冲压速度、润滑条件和压边力对DP590钢板的胀形性能均有影响。     

冷轧DP590钢的组织性能及塑性增强机理

采用连续退火模拟试验研究了不同退火温度和闪冷温度对DP590钢性能的影响,基于连续退火模拟结果制定了塑性增强DP590钢工业试制关键参数,对塑性增强和传统工艺生产DP590钢的力学性能及显微组织进行了分析,并探讨了其塑性增强机理。研究结果表明,随退火温度和闪冷温度提高屈服强度提高,抗拉强度呈下降趋势,传统DP590钢中马氏体主要沿铁素体晶界呈细条状或粒状分布,铁素体晶粒尺寸6～8μm,马氏体体积分数11. 3%,而工艺改良后塑性增强DP590钢组织中马氏体呈弥散分布在铁素体基体内,其体积分数为8. 5%,另外含有非常细小的弥散分布粒状马氏体岛或残留奥氏体,经XRD和EBSD定量分析残留奥氏体体积分数约2%,残留奥氏体对最终产品性能提高起到关键作用,且批量生产性能保持了良好的稳定性。     

冲压速度对DP780双相钢和304不锈钢胀形性能影响的试验对比分析

利用速度可控的小松伺服压力机对双相钢DP780与304不锈钢1 mm板料进行杯突试验,根据杯突试验值Er的大小来研究冲压速度对试验结果的影响。对比双相钢DP780及304不锈钢两种材料的试验结果发现,在冲压速度由3 mm·s-1增大到30 mm·s-1的过程中,304不锈钢杯突值从9.39 mm降低到8.59 mm,双相钢DP780杯突值从7.53 mm降低到7.39 mm。此实验结果使速度对材料拉胀成形性能的影响得到确认,即在3~30 mm·s-1区间内,随着冲压速度的升高,材料杯突值不断减小,材料的抗破裂成形性能逐渐降低,即材料的拉胀成形性能降低。     

高强钢深拉深成形性能研究

高强钢板的双相钢在汽车行业已得到广泛应用。首先探讨了温度与各向异性的关系,并建立了相应的方程。对不同温度下的双相钢进行了凸耳实验和拉深实验,研究了不同温度下的两种实验的凸耳率和相同温度下的极限拉深比。实验表明,两种突耳值变化规律相同;相对于拉深实验,凸耳实验的凸耳率变化明显,且高温能够减小凸耳现象;600℃时两种实验的极限拉深比几乎相同,凸耳拉深比略小于拉深实验拉深比。     

汽车用DP780/DP590双相钢电阻点焊工艺与性能研究

采用电阻点焊实现对双相钢DP780和DP590的焊接。研究了点焊接头工艺和性能。结果表明,DP780/DP590异质双相钢点焊最佳工艺为:焊接电流8.5 k A、焊接时间320 ms、焊接压力3.5 k N,在最佳工艺条件下拉剪力达到18.32 k N。随着焊接电流的增加,DP780/DP590双相钢点焊接头拉剪力先增加后基本不变;随着焊接时间的增加,点焊接头拉剪力先增加后减小。DP780/DP590双相钢点焊接头熔核区组织主要为马氏体和铁素体,随着焊接电流或焊接时间的增加,马氏体含量增加,铁素体含量减少。     

超高强双相钢冲杯盐雾延迟开裂性能的研究

利用拉深冲杯盐雾延迟开裂实验研究了三种超高强双相钢的延迟开裂性能。结果表明,DP780钢的抗延迟开裂性能最好,其次为DP980钢,DP1180钢抗延迟开裂性能最差。DP980和DP1180钢存在一临界成型比(DP980钢介于1.6～1.7,DP1180钢约为1.6),在该临界成型比以下时,冲杯试样不会出现延迟开裂现象。此临界成型比可在一定条件下作为超高强钢是否会出现延迟开裂的评价依据。     

露点对DP590双相钢表面氧化行为的影响

DP590双相钢在连续退火过程中不可避免地发生合金元素氧化现象,使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)以及辉光放电光谱仪(GDS)对在不同露点温度下进行退火处理的DP590钢进行表征分析。结果表明:在退火过程中,随着露点温度的升高,DP590钢由外氧化转变为内氧化,钢板表面氧化程度呈现先增大后减小的趋势,数值模拟结果指出DP590钢内外氧化临界转变露点为-8.26 ℃,与试验结果相符合。DP590钢表面氧化物以锰的氧化物为主,随着露点温度的升高,Mn元素和O元素在DP590钢表面的富集峰值变化表现为先增大后减小,Si元素和Al元素的富集峰值则呈现逐渐降低趋势。XPS数据显示钢板表面形成的氧化物主要以MnO、Mn-Si-O氧化物和Si-O氧化物的形式存在。     

激光拼焊板典型零件冲压缺陷分析及改进

针对异强度双相钢激光拼焊板冲压开裂的问题,使用Autoform软件模拟了前大梁零件的成形过程,研究了不同位置材料减薄率、应力、应变的变化规律。通过单一变量试验方法研究了压边力、n值、r值对焊缝开裂的影响规律。结果表明：焊缝处坯料前期受到成形力和压边力的作用,后期主要受到DP780双相钢位移的拉应力,导致焊缝处坯料受到的拉应力大于DP590双相钢成形力,使得焊缝坯料的塑性应变和厚度减薄率迅速增大,发生开裂。当压边力优化至1500 kN时,零件不开裂,并在生产中验证了模拟结果;DP780双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响不明显,DP590双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响明显,当r值≥1.4或n值≥0.19时,零件不开裂。     

摩擦系数对DP780钢拉深成形极限的影响

首先对DP780试样进行圆杯拉深试验,获得DP780试样的极限拉深深度。然后建立圆杯拉深试验的有限元模型,定量分析摩擦系数变化对DP780钢拉深成形应力应变演化的影响规律。最后将拉深试验和有限元仿真相结合,利用CockcroftLatham准则对不同摩擦系数下的DP780钢拉深成形极限进行预测和比较,定量获得摩擦系数对极限拉深深度和极限应变的影响规律。结果表明,极限应变不能用于评价拉深成形极限,应采用极限拉深深度。板料与凹模和压边圈间的摩擦系数越大,DP780钢的极限拉深深度越小,板料与凸模间的摩擦系数对极限拉深深度影响较小。为了提高DP780钢的拉深成形极限,应尽量减少板料与模具间的摩擦系数,且重点关注板料与凹模和压边圈间的摩擦系数。     

铌元素对DP980钢断裂性能的影响与应用研究

为提升DP980钢的断裂韧性，对其进行铌微合金化，并采用CAE仿真技术对其力学性能进行评估。试验以含铌和不含铌的DP980钢为研究对象，对其进行准静态和高速拉伸试验。试验结果表明，铌元素能有效提高材料的断裂韧性，并且材料对应变速率不敏感，可使用Swift+Hockett-Sherby本构模型描述其应变硬化特性。结合DIC技术，进行DP980钢的R5缺口、R10缺口、纯剪切、拉剪切和中心孔拉伸试验以及杯突试验，发现材料的断裂性能对应力状态敏感。采用MMC断裂失效模型进行仿真模拟，结果显示模拟精度较高，说明该失效模型能够准确表征材料的断裂失效行为。对含铌和不含铌DP980钢防撞梁进行三点弯曲压溃试验仿真模拟，结果表明含铌DP980钢具有更优异的碰撞性能。研究结果为含铌高强钢材料和零部件的断裂失效以及整车碰撞仿真分析提供了参考依据。     

温热环境下汽车用钢DP590板材屈服行为

通过20℃、60℃、100℃、150℃、190℃温度下的单拉试验得到了汽车用钢DP590板材不同温度下的力学性能参数,并对其进行分析。研究表明,DP590板材在0°、45°、90°方向上的应力应变曲线随温度升高均呈现先降低、后升高现象。通过温热环境下的十字形试件双向拉伸试验,获得了DP590板材在温度20℃、60℃、100℃、150℃、190℃等效塑性应变在0.2%、1.0%、2.0%下的屈服轨迹。发现在同一温度下,DP590钢板在不同等效塑性应变下的屈服轨迹相似;而在同一等效塑性应变下,DP590板材在不同温度下的屈服轨迹形状不同,满足的屈服准则不一样。     

铝/钢预置Cu镀层激光搭接焊接头组织及力学性能

为研究以预置Cu镀层为中间层的铝/钢异种金属的激光焊接行为,在6061铝合金与DP590双相钢2种母材表面电镀Cu层,对预置Cu镀层的6061铝合金与DP590双相钢进行了激光搭接焊。利用扫描电镜、能谱仪、拉伸试验及显微硬度试验对接头的显微组织及力学性能进行了研究。结果表明,0.5 mm等厚的6061铝合金/DP590双相钢的预置Cu镀层激光搭接焊的优化工艺参数为激光单脉冲能量为10 J,脉宽为6 ms,频率为15 Hz,Cu镀层厚度为60 μm,铝/钢搭接焊缝的抗拉强度为59.8 MPa。预置Cu镀层起到了阻隔作用,能够减弱铝/钢的直接扩散,有效抑制了Fe-Al硬脆性金属间化合物的形成,提高了焊缝的抗拉强度,降低了焊缝显微硬度。随着预置Cu镀层厚度的增加,铝/钢焊缝的熔合界面变得更为光滑。 创新点： 采用脉冲激光焊对预置Cu镀层的6061铝合金和DP590双相钢进行搭接焊,预置Cu镀层能够控制合金元素对铝/钢焊缝质量的影响,有效提高铝/钢搭接焊缝的力学性能。     

热轧双相钢的轧制工艺研究

简要说明了热轧双相钢组织及生产特点,并结合本钢DP590级热轧双相钢的生产介绍了工艺条件对C-Si-Mn-Cr-Mo系双相钢组织性能的影响及工艺参数的确定。     

热轧DP590双相钢焊接接头组织的研究

研究了焊条电弧焊与半自动CO<,2>气体保护焊方法对DP590热轧双相钢焊接接头微观组织的影响,并测定了焊接接头的硬度.通过对2种焊接方法的焊接接头在焊缝区、熔合区、过热区、完全重结晶区、不完全重结晶区的微观组织对比分析表明,采用半自动CO<,2>气体保护焊方法对DP590热轧双相钢焊接时,可以得到更为细小均匀的微观组...     

冷连轧薄规格高强钢稳定轧制工艺浅析

针对薄规格DP590带钢冷轧过程中焊缝前后区域边裂断带、4#机架轧制力异常增大等问题,对轧机过焊缝模式、切月牙模式、轧制策略、附加张力等进行了优化,实现了0.7mm厚DP590带钢的稳定生产。     

DP590钢/AA6061-T6铝合金异种金属对接搅拌摩擦焊温度场的数值模拟

为了研究DP590钢和AA6061-T6铝合金异种金属对接搅拌摩擦焊工艺参数对温度场的影响,优化实际焊接时工艺参数的可选择范围,首先建立了异种金属对接搅拌摩擦焊搅拌头摩擦生热的热输入模型,然后运用ABAQUS软件模拟出DP590钢和AA6061-T6铝合金对接搅拌摩擦焊的温度场,研究焊接过程中异种板材温度场的分布规律,最后通过调整焊接参数模拟出接头的温度分布,对比分析搅拌头偏置位置、焊接参数对接头温度场的影响。结果表明:钢铝异种金属对接搅拌摩擦焊焊接过程中的最高温度处位于DP590钢板侧,搅拌针偏置主要影响钢板的温度分布,搅拌头转速是影响焊接接头温度场的主要因素。