900 MPa级高强钢应变疲劳行为研究

通过应变控制疲劳试验,对1种900MPa级高强钢的循环软硬化行为、循环应变机制及塑性应变能与循环软化的关系进行研究.结果表明：试样的循环软硬化行为随应变幅增加而发生改变,应变幅低于0.3％时,试样主要发生弹性变形,循环行为表现为循环稳定,应变幅为0.4％时,试样的变形行为由弹性变形为主过渡到塑性变形为主,循环行为由循环稳定过渡为循环软化,应变幅高于0.6％时,试样主要发生塑性变形,循环行为表现为循环软化;试样的塑性应变能密度受应变幅的影响且具有循环相关性,应变幅高于0.6％时,试样的塑性应变能密度较高,但随周次变化较小,应变幅低于0.4％时,试样的塑性应变能密度较小,但随周次变化较大;试样的循环软化率随塑性应变能吸收量的增加而提高.     

基于专利分析的国内热成形钢发展态势研究

采用专利分析方法,以截止至2017年12月的有关国内热成形钢领域的专利数据为样本,对国内热成形钢专利申请的整体趋势、主要专利申请人、专利来源区域以及专利技术分布开展专利分析研究。分析热成形钢的市场发展前景、技术发展趋势,以期对国内热成形钢的发展方向提供一定的参考。     

不同镀层热成形钢的腐蚀行为研究

使用循环腐蚀测试、电化学极化曲线、扫描电镜等方法研究了镀铝硅、合金化镀锌热成形钢的腐蚀行为,结果表明:铝硅镀层在热成形后对钢铁基体不具有牺牲阳极保护作用,在腐蚀反应初期,腐蚀溶液可穿透镀层间的裂纹造成基体的腐蚀.长期的腐蚀暴露实验结果表明铝硅镀层热成形钢的腐蚀速率低于镀锌热成形钢.     

37Mn5钢热变形行为与流变应力模型研究

利用Gleeble-1500热模拟实验机研究37Mn5钢在变形温度为800～1150℃、变形速率为0．1～10s^-1条件下的热压缩变形行为。采用应变硬化率-应力曲线图较精确地获得峰值应力,并用双曲正弦方程描述37Mn5钢热压缩变形过程中的峰值应力与Zener—Hollomon参数的关系。回归分析得到方程中变形激活能及各材料常数的值,获得37Mn5钢在高温条件下的流变应力本构方程。结果表明,采用该本构方程计算出的流变应力值与实验所得应力值非常接近。     

新型热成形汽车用钢的合金化设计与力学性能分析

针对传统22MnB5热冲压成形钢塑性不足导致其强塑积偏低的问题,模拟分析Mn,Cr,Co,Ni等合金元素对热成形钢显微组织临界冷却速度的影响,综合考虑淬透性、合金成本及热冲压成形钢实际生产工艺要求,设计新型汽车热冲压成形用钢,研究热冲压加热温度对其力学性能的影响。结果表明:在碳质量分数为0.20%、锰质量分数为1.70%～2.00%、铬质量分数为1.50%时,设计的热冲压成形用钢20Mn2Cr具有优良的淬透性,且在达到热冲压要求的临界冷却速度条件下成本较低;添加合金元素Cr可有效提高热成形钢的抗氧化性能,在890℃模拟热成形时,20Mn2Cr钢具有优异的力学性能,抗拉强度达1 600 MPa、延伸率为12%、强塑积为19 GPa·%,强塑积优于22MnB5钢。     

一种含氮高铬冷轧辊用钢的热变形行为研究

对一种8%Cr冷轧辊用钢在950～1200℃以0.1～10s~（-1）的变形速率进行热压缩变形,通过流变曲线分析、动力学分析及热加工图技术等方法表征其热变形时的力学行为,并对变形后的显微组织进行观察。结果表明：Cr8N钢的加工硬化率和流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,功率耗散百分数随着Z参数的增大而降低;上述变形条件下Cr8N钢的热变形激活能为542kJ/mol,加工硬化指数为5.25;获得了该钢的热变形方程以及Z参数和峰值应力间的关系。     

高强钢焊缝热裂纹断口形貌的研究

研究了变拘束试验方法条件下产生的焊缝热裂纹断口形貌的形成机理及影响因素。结果表明，该方法所导致的热裂纹断口形貌分为四种类型：Ａ型区、Ｄ型区、ＤＦ型区及Ｆ型区。而四个区的形成机理和尺寸大小主要和试验中的应变速率相关。在较高的应变速率条件下，ＤＦ型区、Ｆ型区尺寸明显减小，而Ｄ型区尺寸增大。这主要是由于高应变速率促使晶内变形而抑制晶间变形所致     

单元类型对800 MPa级高强钢冲压成形与回弹仿真分析的影响

以800Ma级高强钢冲压门槛梁零件为研究对象,分析了壳单元和实体壳单元两种单元类型对高强钢冲压成形仿真分析结果的影响。结果表明,两种单元类型对零件成形后厚度影响差异不大。采用两种单元时,零件的回弹量有明显差异,采用壳单元时零件的最大回弹量较大。     

Al-Mg-Si合金热压缩变形的流变应力方程

为了给制定和优化热加工工艺参数提供理论依据,采用Gleeble-1500热模拟机研究了含锆Al-Mg-Si合金在变形温度为653~803 K、变形速率为0.01~10s^-1条件下的热压缩变形的流变应力行为,并通过回归法建立材料变形的流变应力数学模型.结果表明：该合金为正应变速率敏感材料,真应力-真应变曲线存在明显的稳态流变特征;流变应力随着变形速率的增加以及变形温度的降低而增加;在较低变形温度条件下,真应力〖CDF*3〗真应变曲线为动态回复曲线;在较高变形温度条件下真应力-真应变曲线为动态再结晶曲线.该合金流变应力σ可用包含Arrhenius项的Zener Hollomon参数的函数来描述,式中A、α和n的值分别为1.89×10¹⁰s^-1、0.024MPa^-1和7.46,热变形激活能Q为166.85kJ/mol.     

X100管线钢的高温变形力学行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机对X100管线钢进行单道次压缩试验,研究其变形抗力与应变量、应变速率和变形温度的关系,利用回归分析确立合适的变形抗力数学模型,并将模型预测值与试验值进行比较。结果表明,变形温度对X100管线钢变形抗力影响显著;高温低应变速率更有利于X100管线钢回复和再结晶的发生;应变速率过高会引起非稳态变形,不利于X100管线钢轧制过程的控制;利用回归分析确定的变形抗力模型能够准确预测X100管线钢的变形抗力,相关系数为0.986。     

热模拟试验机钢热变形模拟结果分析

利用热／力学模拟试验机,对40Cr钢进行了变形温度为710℃～1050℃,应变速率为0．1／s～30／s,应变量为0．1～1．0的热模拟单向单道次压缩试验。分析了试样变形过程中计算机采集的真应变以及试样热变形后的最大直径、横向最大真应变。结果表明,40Cr钢在应变速率为10／s及以上时,试样实际横向最大真应变与变形过程中计算机采集的真应变量相差明显,两者之间的差值随应变速率的增加而增加。变形温度及变形量没有使两者产生明显差异。     

修正混合律在双相钢拉伸变形行为研究中的应用

运用修正混合律模型对双相钢应力应变分配及其与拉伸变形行为的关系进行了研究,提出了测定随应变变化的应力应变分配系数ｑ的方法。研究表明,利用ｑ值,修正混合律可以很好地描述双相钢拉伸变形行为。     

AZ31镁合金热变形规律的研究

利用等温压缩试验方法,研究了AZ31镁合金在应变速率为0.001~1 s-1,变形温度为473K~623K的条件下的变形行为.动态再结晶是该试验条件下晶粒细化的主要机制,通过分析显微组织的变化来研究动态再结晶的机制,同时研究孪晶对再结晶机制的影响.     

22MnB5NbV热成形钢氢损伤与氢聚集的可视化研究

通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射技术(EBSD)等手段及电化学充氢与氢微印等实验,表征分析22MnB5NbV热成形钢的组织结构、氢损伤形核临界条件、氢损伤与氢聚集可视化;建立氢损伤演变模型预测氢致裂纹演变方式,并通过充氢实验进一步观察氢致裂纹的形核与扩展,验证模型预测结果。结果表明：22MnB5NbV钢组织基本由马氏体组成,组织较细小,平均晶粒尺寸约7.81μm,小角度晶界占比高达35.34%;充氢4 h时,22MnB5NbV钢诱发氢鼓泡形核的临界电流密度为30 mA/cm2;氢原子首先在氢鼓泡内部大量聚集,随充氢时间的增加,氢原子复合为氢分子后在氢压的驱动下逐渐向外部扩散,充氢10 h后,氢原子聚集趋势消失,呈弥散状分布在氢鼓泡四周。长时间电化学充氢会使氢鼓泡的聚集状态呈方向性,在材料内部形成多个线性排列的氢鼓泡,最终连接为不连续氢致裂纹;高浓度氢原子在氢鼓泡内壁偏聚后使其周围基体发生局部软化,在氢压的作用下氢鼓泡易向一端或两端扩展,形成氢致裂纹。     

35CrMo曲轴热成形材料模型的研究

本文通过对大型曲轴用钢３５ＣｒＭｏ的热力模拟试验和数据处理,探讨了曲轴弯曲镦锻的热成形机制,研究了变形温度,应变速率等参量对３５ＣｒＭｏ钢应力应变关系和再结晶特征的影响。建立了该类钢热成形的材料模型、给有限元数值模拟曲轴弯曲镦锻热成形过程提供了基本数据,也为大型曲轴热成形力能参数和温度制度的合理确定提供了科学依据。材料模型的确定,对于研究热成形实质,预报与控制工艺质量和产品质量乃至新工艺开发都有重     

锌基镀层热成形钢裂纹的产生、扩展机理及高温力学性能研究（英文）

本文通过锌基镀层热成形钢的Gleeble试验和实际零件热冲压试验,在材料高温性能分析的基础上,建立了材料模型,用于高精度地拟合真应力和真应变之间的关系,进而研究成形温度、铁素体形成和弯曲变形对液态锌致基板脆裂(LMIE)的影响。结果表明,真应力随着变形温度的下降而增加。当变形温度为820℃时,LMIE导致真应变较低,约为0.13。根据Gleeble热模拟测试和实际零件试验结果,建议成形温度为720℃,可以避免LMIE并保证材料的力学性能。在实际应用中,拉应力容易导致微裂纹的产生,而压应力可以抑制微裂纹的产生。随着成形温度的降低,镀层中微裂纹的数量和宽度降低,同时镀层厚度增加。镀层主要为固态α-Fe(Zn)相。通过减少在加热保温和成形过程中的液态相可以减少甚至避免LMIE裂纹的产生。     

汽车超高强钢防撞梁热成形试验

以汽车用超高强度钢22MnB5为研究对象,采用直接热成形工艺和间接热成形工艺进行汽车防撞梁成形试验。采用金相显微镜、显微硬度仪和万能拉伸试验机等分析测试手段对成形件的组织、力学性能进行了分析。探讨了直接、间接热成形工艺对成形组织及力学性能的影响。结果表明,成形件的微观组织为理想的板条状马氏体,抗拉强度达到1500MPa以上,硬度在450HV以上,完全满足生产要求,实际生产中可以根据情况选择合适的成形工艺。     

Mn18cr18N护环钢热变形特征的研究

本文采用热压缩试验有微观模拟分析方法研究了Ｍｎ１８ｃｒ１８Ｎ钢热变形条件下的力学行为和动态组织变化。获得了该钢的热变形特征参数和动态再结晶晶粒尺雨与Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ参数（Ｚ）之间的关系式。建立了该钢的高温屈服应力模型。可为数值模拟和护环热锻工艺的优化提供理论依据。     

修正混合律在双相钢拉伸变形行为研究中的应用

运用修正混合律模型对双相钢应力应变分配及其与拉伸变形行为的关系进行了研究,提供了测定随应变变化的应力应变分配系数ｑ的方法。研究表明,利用ｑ值,修正混合律可以很好地描述双相钢拉伸变形行为。随应变的增加,ｑ值变小,应力比σｍ／σｆ增加,应变比εｆ／εｍ减小;两相的变形状态对双相钢的变形行为有重要影响;铁素体迅速应变硬化和铁素体到马氏体的载荷传递使双相钢具有较高的初始应变硬化速率和较高的强度。     

超高强钢热成形奥氏体化加热参数的优化

以汽车用高强钢22MnB5为研究对象,采用金相显微镜、激光共焦扫描显微镜、洛氏硬度仪等分析手段对热成形中加热参数进行研究。结果表明:对于2mm厚的22MnB5板材在热成形过程中,奥氏体化最佳的加热温度为950℃,保温时间为5min。采用优化后的加热工艺参数进行汽车防撞梁热成形试验,试验件的微观组织为均匀的马氏体组织,抗拉强度达到1500MPa以上,显微硬度在450HV以上,完全满足实际要求。