基于杯突试验的镀锌板冲压成形失效分析

镀锌板冲压成形时,由于镀锌层的存在其成形性不同于裸板.基于杯突试验研究了镀锌钢板的镀锌层在冲压成形过程中的破坏失效过程及失效机理.结果表明,由于镀锌层过早的破裂而剥落,镀锌板的成形极限小于裸板;良好的润滑可以提高冲压成形性.研究结果为镀锌板冲压工艺设计提供理论指导.     

热浸镀锌带钢表面条纹状缺陷产生原因分析

在生产热浸镀锌带钢时,带钢表面经常出现漏镀、黑点等各种缺陷,条纹状缺陷也是其中一种。采用扫描电镜和能谱仪对连续热浸镀锌带钢的镀层表面条纹状缺陷进行了测试与分析。研究表明,该条纹状缺陷位置处基板内存在裂缝,导致基板内表层出现了分层,裂缝内同时存在基板的氧化铁皮、氧化圆点和镀锌层,表面镀层较薄,该缺陷应为连铸板坯表面存在纵裂纹以及后续热轧轧制所致。镀锌板表面出现该缺陷后,不仅影响板面外观,而且在冲压成形过程中易发生镀层剥落和起皮而导致工件报废。     

基于界面结合镀锌板不同摩擦因数拉深的数值模拟

运用固连失效接触将基板与镀层连接从而建立镀锌板模型,并在此模型下对镀锌板进行了杯突试验模拟分析。通过改变摩擦因数研究了不同摩擦因素对镀锌板杯突成形的影响。结果表明:镀锌板表面的镀层在杯突成形过程中,不同的区域存在着不同失效形式。其中在凸模圆角处,镀层以破裂形式失效;在凹模圆角处及压边圈外沿,镀层以剥落形式失效。随着摩擦因数的增大,基板与镀层的最大剪切应力与减薄率在不同的区域都有所增大。     

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。     

镀锌层对高强度镀锌薄板力学性能的影响

通过宏观单向拉伸实验和断口微观组织观察,研究分析了镀锌层对G550高强度镀锌薄板力学性能的影响,实验中所使用的试样厚度t分别为0.28,0.39,0.45和0.58mm,镀层厚度均为50μm左右。结果表明:这种镀锌板在去除镀锌层前后力学性能变化较为明显,尤其是屈服极限、抗拉极限、塑性应变比r、硬化指数n和伸长率δ变化较为明显,而杨氏模量E和泊松比μ几乎无变化;这种镀锌板的屈服极限和抗拉极限均高于裸板,而塑性应变比r、硬化指数n和伸长率δ均小于裸板;相比较于裸板,这种镀锌板的成形性能有一定的下降,后续成形工艺的设计需要考虑镀锌层的存在。     

表面粗糙度对热浸镀锌镀层特征及耐蚀性的影响

为提升热浸镀锌钢板的表面质量,将热镀锌钢板进行连续热浸镀锌试验生产,采用场发射扫描电镜、显微镜和盐雾实验等手段,对生产试验的镀锌板进行相关的实验分析,研究了热浸镀锌基板表面粗糙度对含Sb和Pb的热浸镀镀锌板锌花尺寸均匀性和镀层厚度及物相组成特征的影响,以及锌花大小与耐腐蚀性的关系。结果表明:基板表面粗糙度越大,锌花尺寸越小且镀层厚度也小,δ相层中Fe元素含量较大,耐腐蚀性能较好。     

锌层对电镀纯锌钢板成形性能的影响研究

分析电镀锌钢板的成形特性,包括镀层对力学性能和成形极限的影响,镀层损伤行为以及摩擦系数和润滑剂粘度的关系等。结果表明,电镀纯锌层对钢板的力学性能和成形极限影响很小。随着运动粘度的增加,电镀锌钢板的摩擦系数逐渐降低。与合金化镀层相比,电镀纯锌镀层更易随基板变形,因此表面裂纹出现较晚且数量较少。     

锌层对镀锌钢板力学性能指标的影响

通过对热镀纯锌、电镀纯锌、预磷化电镀纯锌和热镀锌铁4种钢板去锌前后力学性能的对比研究，定量分析了锌层对镀锌钢板力学性能指标的影响规律。在此基础上探讨了镀锌钢板冲压成形的变形机理，结果显示：与电镀纯锌、预磷化电镀纯锌和热镀纯锌镀层相比，锌铁合金镀层的延展性较差，变形过程中镀层和基板之间的不协调显著降低了钢板的整体成形性能。     

预处理工艺对热轧带钢免酸洗还原热镀锌的影响

为研究预处理工艺对热轧带钢免酸洗还原热镀锌镀层的影响,在实验中分别对钢板进行喷射预处理和平整预处理,并在工业环境下进行免酸洗还原热镀锌试制。采用扫描电镜观察镀层的表面和断面形貌,同时采用"0T"弯曲实验检测镀层的粘附性。结果表明:经过平整后的镀锌板虽然表面平整、光滑,但是锌层与基板的界面处有一层较厚的氧化铁皮,导致锌层与基体的粘附性较差。同时在界面处的氧化铁皮也起到了阻挡锌层和钢基体的合金化作用,避免了Fe-Zn复合相的产生,最终形成的镀锌层为纯锌相。经1次喷射预处理与2次喷射预处理后的镀锌板尽管表面较为粗糙,但由于在锌层与基板的界面处残留的氧化铁皮较薄,从而锌层与基体之间的粘附性较好,弯曲面没有发生镀层脱落甚至是开裂的现象。     

镀锌层附着性分析

近年来,镀锌板在工业上得到了广泛应用。镀锌产品的质量主要决定于镀层的粘附性,粘附性不良将导致镀锌层开裂和脱落。采用不同的工艺参数对10种规格的钢板进行了镀锌,采用弯曲法对镀层的粘附性进行了试验,结果表明,镀锌层粘附性的好坏与镀液成分和镀层厚度有关。