1000MPa级DP钢的成形特性试验

对宝钢产1000MPa级冷轧双相钢和热镀锌双相钢的材料特性和成形特性进行试验,深入分析钢板的力学性能、扩孔性能和成形极限。研究表明,宝钢1000MPa级超高强钢板具有较好的力学性能,其延伸率和扩孔率与国外同类产品相近,成形极限试验测量得到的FLD0为18%,低于采用软钢经验公式计算值。摩擦试验表明,冷轧GI板表面摩擦系数明显低于热镀锌CR板,此外,涂油对CR板表面影响较小,但对GI板表面有较大的影响。     

800MPa级冷轧双相钢点焊工艺性能

研究800 MPa级冷轧双相钢电阻点焊工艺,分析点焊电流对接头形貌、性能以及组织缺陷的影响规律,讨论回火脉冲对提升接头性能的影响。结果表明:点焊电流对高强钢DP800接头形貌、性能及缺陷等均有较大影响;当点焊电流达到10 k A时,剪切试验为纽扣型断裂模式,最大剪切力达到34.28 k N;点焊脉冲后附加回火脉冲可以提高点焊接头性能。     

汽车用800MPa级双相钢点焊工艺性能研究

在对汽车用国产800MPa级双相钢的电阻点焊工艺性能进行深入研究中,对不同工艺条件下点焊接头显微组织、焊接接头力学性能以及断口形貌等进行了分析.结果表明:该实验条件下,最佳点焊工艺参数为:焊接电流9kA,焊接时间12周波,焊接压力3.0kN;双相钢点焊接头的断裂方式以韧性断裂为主.     

高强钢热冲压成形工艺及生产线

高强钢热;中压成形（hotstamping或Presshardening）技术首先在瑞典得到开发并注册专利,一家名为Plannja的瑞典公司是专利的所有者．并采用这项技术生产锯片和割草机刀片。在80年代初期．高强钢热成形零件首次用于乘用车的侧防撞梁。自2000年以来,随着汽车轻量化的需求发展,热成形零件的年增长率到达100万件以上。2008年以后．高强钢热成形技术在国内外汽车制造业的发展非常迅速,在汽车领域获得广泛应用。     

B340/590DP钢温热成形破裂准则提出及成形极限预测

针对B340/590DP双相钢在强塑积较高的温度区间150℃~300℃内变形时应变硬化指数n、强化系数K等材料参数随变形温度和应变速率变化波动较大、规律性不强的特点,采用分段双线性插值方法,提出了综合考虑变形温度、应变速率及应变路径影响的B340/590DP双相钢温热成形应力-应变模型和韧性破裂准则。并借助有限元仿真技术,通过比较不同变形路径下的仿真结果与胀形实验结果,修正仿真模型及韧性破裂准则中与应变路径相关的系数,获得其与应变路径系数r的函数关系。最后,将应力-应变模型和破裂准则引入DYNAFORM软件预测板材的温热成形极限,预测结果与实验结果吻合较好,验证了所建模型和破裂准则的正确性。     

双相钢近门槛区疲劳裂纹扩展微观断口形貌

研究了三种马氏体形貌和六种马氏体含量双相钢的近门槛区疲劳裂纹扩展的微观断口形貌,SEM观察表明:所有组织的近门槛区域的断口表面均有循环解理开裂特征,说明主要由Ⅱ型应力作用控制,在较高ΔK的快速扩展区,断口特征是由混合开裂方式组成,这包括循环解理小平面,两种类型的二次裂纹和辉纹等,断口表面粗糙度诱发裂纹闭合是双相钢门槛值高的一个重要原因。     

980 QP先进高强钢的冲压成形工艺

选取具有较高强度等级的980QP钢,将其性能特点与传统的DP钢进行对比分析,结果显示:980QP钢的伸长率明显优于980DP钢,甚至优于较低强度等级的780DP钢。基于以上理论分析,在某车型中选取典型零件,分别对两种材质进行了冲压成形性分析和实际冲压生产验证。结果表明,980QP钢与相同强度等级的普通高强钢相比,伸长率提高了1倍左右,成形性能优良,甚至可与强度等级较低的590DP钢媲美;该验证结果与前述的理论分析结果基本吻合,证实980QP钢可用于制作有拉延工艺的、形状相对复杂的车身结构件;但同时,980QP钢的回弹现象更为严重,试冲件的回弹值远超过CAE分析值,需在前期的工艺分析和模具设计阶段重点关注。     

高强度双相钢DP800成形件碰撞性能仿真分析

针对双相钢板DP800,在完成U型梁冲压成形及回弹仿真分析的基础上,建立了闭口帽型梁的碰撞分析模型。采用映射的方法完成冲压成形件U型梁的厚度、应力、应变向碰撞结构件的结果传递。在考虑成形、回弹及应变率等多种因素的影响下,对帽型梁的碰撞过程进行了多工况仿真分析。研究结果表明,成形后的材料厚度变化、残余应力、加工硬化以及应变率,对碰撞过程将产生直接的影响。研究结果为提高汽车碰撞仿真分析的精度提供了参考。     

800 MPa级冷轧双相钢的工艺与组织性能研究

在实验室试制了800 MPa级别的高强度低成本C-Mn-Si系双相钢,研究了双相钢的双相处理工艺、组织和性能。通过对三种不同成分的双相钢在（α＋γ）两相区的加热淬火处理获得了不同F＋M比例的双相钢钢板,其性能可通过调整双相处理工艺来调节。结果表明,800 MPa级冷轧双相钢最优加热温度为760～800℃,缓冷速度为10℃/s。     

高强汽车钢温冲压成形工艺探讨

热冲压成形汽车零部件的室温组织为全马氏体组织,虽然强度高,但延展性差。为此,提出了一种采用热轧后直接淬火获得马氏体组织,随后在冲压工序进行回火以提高冲压件延展性的温冲压成形工艺。采用热轧实验机和MMS-200热力模拟实验机模拟温冲压成形过程,并对实验钢力学性能和组织结构进行了分析。结果表明：随温冲压成形温度的升高及保温时间的延长,实验钢成形后抗拉强度和维氏硬度值不断下降,伸长率呈先上升后下降再上升的趋势。随成形温度的增加,实验钢组织由马氏体不断转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。在350℃保温120～180 s,实验钢成形后力学性能最佳,抗拉强度超过1 500 MPa,伸长率大于8%,硬度值在425HV～440HV之间。冲压成形温度越高,对冲压设备所需求的力能参数越低。     

基体组织对800MPa级双相钢强塑性机制的影响

采用两种热处理工艺制度,得到不同基体组织的800 MPa级双相钢,并系统地研究了基体微观组织特征及其对强塑性机制的影响。结果表明,基体组织对800 MPa级双相钢的塑性变形机制有显著影响,从而导致性能产生差异。(F+M)双相钢由多边形铁素体和约28%的第二相马氏体组成,屈强比0.540,而伸长率达到23.3%;(BF+γ)双相钢由贝氏体铁素体基体组织和约24%的第二相残留奥氏体组成,其屈强比为0.702,同时扩孔率达到56%。(BF+γ)双相钢在塑性变形过程中,厚度约为60~150 nm的γ相可有效分解裂纹尖端的应力集中,消耗裂纹扩展能量,同时诱导残留γ发生马氏体相变引起的体积膨胀还可弥合微裂纹产生的缝隙,在α相BF和残留γ两相的协调变形机制作用下,有益于提高其强度、塑性和扩孔性能。此外,(BF+γ)双相钢大角度晶界所占比例增加至63.1%,同时基体中存在较高的位错密度,均可有效弱化微裂纹扩展的驱动能,增加其继续扩展所需能量,缓解其在变形或扩孔过程中产生的应力集中。     

试样标距对800MPa级DP钢准静态拉伸变形行为的影响

随着对汽车安全性和燃油经济性的要求越来越高,先进高强度钢在车身上的应用比例逐渐增大。文章研究了800MPa级双相钢(DP钢)在应变速率10-3s-1条件下,不同原始标距L0对其性能的影响。结果显示,原始标距L0减小,基本不影响材料的屈服强度Re、抗拉强度Rm和最大力非比例伸长率Ag,但断后伸长率A显著增大,从而获得较大应变下的应力应变本构关系。该结果可为数值模拟设计者在设计过程中,定义材料力学属性提供参考,为小圆角等较小当量变形部位,提供更为准确的塑性流变关系。采用有限元模拟了不同L0试样拉伸过程,揭示出断后伸长率A发生变化的原因。藉SEM,分析了试样颈缩区的变形组织和断口形貌,探讨了其断裂机理。研究可为超高强度钢在汽车上的应用提供参考。     

DP590激光拼焊板焊接性能和成形性

激光拼焊板作为车身轻量化的重要技术,在汽车行业中应用前景广阔。研究了1.6 mm和2.0 mm规格的DP590激光拼焊板的焊接接头力学性能,并对其成形性能进行了分析。结果表明,焊接接头强度高于母材强度,但其延展性低于母材;焊缝区的显微硬度分布均匀,热影响区不存在明显的软化点;杯突试验中焊接接头开裂位置均在母材上,断口为韧性断裂,焊缝质量良好。     

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%。     

镀锌钢板的锌层附着特性及成形性研究

文章针对4种不同种类的镀锌钢板开展了锌层附着特性和成形特性研究,深入分析了镀锌钢板的抗粉化和剥落性能以及锌层对钢板成形极限和极限拱顶高的影响。结果表明,对于镀层强度较高的热镀锌铁合金钢板,其抗粉化和剥落性能较差。且随着温度的升高,镀锌板的锌层脱落量增加。锌层对钢板成形极限的影响很小,但对极限拱顶高有一定影响。     

汽车用800 MPa级冷轧低合金高强钢的研制

采用C-Si-Mn-Nb-Ti-Cr-Mo合金成分体系,全流程控制关键生产工艺参数,研发出具有良好塑性和成形性的800 MPa级冷轧低合金高强钢。结果表明,试验钢的显微组织由铁素体、马氏体和少量贝氏体组成,铁素体基体中有弥散分布的第二相粒子和碳化物沉淀相。试验钢的屈服强度在800 MPa以上,断后伸长率大于10.5%,抗拉强度和屈服强度相差小于35 MPa,扩孔率在56.5%以上,180°冷弯角度下弯曲无可见裂纹,表现出良好的成形性能。     

双相钢板应变强化和烘烤硬化特性试验研究

近年,国内高强度钢板品种开发取得了快速的进步,双相钢等先进高强度钢板日趋系列化,同时强度等级也有了大幅度的提高。但是与国外先进钢厂相比,国内先进高强度钢板的推广应用步伐相对缓慢。该文针对C-Mn钢、高强度低合金钢、590MPa双相钢和780MPa双相钢的应变强化特性和烘烤硬化特性开展了深入的试验研究。研究结果表明,与C-Mn钢和HSLA钢相比,双相钢应变强化和烘烤硬化效应十分显著,有利于提高零件的使用强度。     

冲压板料可成形性区域图的研究与应用

以板料成形极限图为基础,对冲压板料可成形性进行研究。利用正交试验、有限元数值模拟及BP神经网络,划分了冲压板料可成形性区域图,清晰直观地通过起皱区域、安全区域和破裂区域反映出成形质量。针对某汽车后端板加强件,选择其冲压板料可成形性区域图中不同点对应的工艺参数进行冲压试验,试验结果与可成形性区域图反映结果吻合。实例表明,此方法简单方便,可为快速、有效的冲压工艺参数调整提供参考。     

800 MPa级热基镀锌复相钢的开发

设计了一种Nb、Ti微合金化低碳复相钢,采用SEM、TEM及力学性能测试等方法研究了退火镀锌过程中热轧复相钢显微组织、析出相和力学性能的演变规律,进行了800 MPa级热基镀锌复相钢工业试制。结果表明,热轧复相钢的显微组织主要由铁素体、马氏体和马/奥岛构成。退火镀锌过程中,马氏体和马/奥岛分解形成高温回火马氏体,铁素体内可动位错密度降低,同时析出纳米级Nb、Ti和Mo的复合碳化物,导致抗拉强度降低、屈服强度和扩孔率显著提高。热基镀锌复相钢的显微组织主要由铁素体和高温回火马氏体构成,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和烘烤硬化值分别为769 MPa、852 MPa、14.5%和43 MPa,扩孔率达到53%,具有良好的力学性能和局部成形性能。