基于三点弯曲的马氏体超高强钢弯曲性能试验

基于三点弯曲试验,研究了马氏体超高强钢的弯曲性能。利用二分法原理安排了"基于凸模尺寸"的试验。得到了不同弯曲角度下、以最小相对弯曲半径为表征的弯曲成形性能,并分析了其影响因素。对于1180 MPa级别及以下马氏体钢,在120°弯曲角及以下,均有Rmin/t1。对于1300MS和1400MS,Rmin/t≥2.5;且大于90°弯曲角后,弯曲性能对弯曲角度不敏感。各向异性对马氏体超高强钢最小相对弯曲半径的影响显著,沿轧制方向(L)的弯曲性能优于垂直于轧制方向(T);各向异性指数不能准确地表述马氏体超高强钢不同方向的弯曲变形行为和弯曲性能差异。随着强度的升高,断后伸长率接近线性下降,弯曲变形时相对弯曲半径值增大,弯曲性能下降,但并无很好的线性关系。     

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。     

高强度双相钢的成形性能

采用光学显微镜、单向/拉压、万能成形、三点弯曲等试验机检测了780~1180 MPa级双相钢的显微组织、力学性能、FLC(成形极限曲线)和冷弯性能。结果表明,随着双相钢的屈服强度增加,其伸长率、n值和r值降低,晶粒细化,马氏体含量增加,平面应变成形极限值从22.7%下降至12.6%,拉伸极限从15.8%下降至8.6%,三点弯曲最小相对弯厚半径从1.13增加到2.86;980 MPa级双相钢随着屈服强度增加,组织均匀性提高,胀形极限从22.8%增加到34.5%,最小相对弯厚半径从2.50减小到1.82;CR420/780DP、CR700/980DP、CR820/1180DP钢的包申格效应常数分别为0.82、0.78和0.79。CR420/780DP和CR820/1180DP钢在压缩过程中塑性变形初始阶段的加工硬化速率高于反向拉伸和单向拉伸塑性变形初始阶段的加工硬化速率。     

QP980超高强钢V型弯曲回弹特性研究

针对第三代QP980超高强钢弯曲时容易出现回弹问题,通过V型弯曲试验研究了弯曲角度和相对弯曲半径对回弹的影响规律,掌握了QP980超高强钢的回弹特性。研究证明:QP980超高强钢的回弹角与相对弯曲半径成正相关性,与弯曲角度成负相关性。同时基于弯曲理论,采用最小二乘法对回弹角与相对弯曲半径和弯曲角度的关系进行拟合,获得QP980超高强钢弯曲回弹预测模型,为QP980超高强钢的弯曲工艺设计提供理论参考。     

基于成形特性的宝钢QP980试验研究及典型应用

深入解析了宝钢第3代高强钢QP980与第1代高强钢DP980和DP780的力学性能、成形极限和扩孔性能等冲压成形特性的差异.试验结果表明:QP980具有良好的塑性,伸长率约为20％,接近于DP780,比DP980高约5％;QP980钢成形极限较高,QP980-1.2 mm的FLD0约为27％,与等厚度的DP780相当,而QP980-2.0mm的FLD0约为34％,明显高于等规格的DP980;QP980钢具有良好的扩孔性能,保障了翻边和扩孔性能,且优于DP980.研究结果表明,宝钢QP980与DP980相同强度等级的基础上与DP780成形性能相当,良好的强塑积满足于外形相对复杂、强度要求高的车身骨架件和安全件,并在典型复杂超高强钢骨架件上成功试冲得到验证.     

宝钢率先进行中锰系列第3代汽车用钢的研发和零件试制

<正>近日,宝钢相继成功完成了第3代汽车用中锰钢冷轧卷、热镀锌卷和汽车零件的试制,实现了材料和零件的双全球首发。该材料系列包括冷轧CR980 MPa钢卷、热镀锌GI980MPa钢卷和热镀锌GI1 180 MPa钢卷,宝钢采用突破性工艺实现了材料超高强度与良好塑性的完美配合。对于中锰钢的研究,宝钢已作了相当     

基于三点弯曲的1000MPa级超高强马氏体钢最大弯曲角度

基于三点弯曲模具结构,设计可在线观察折弯件变形区域的简易装置,实现了对弯曲外表面微裂纹的实时观察;配合数显角度尺,实现了实时测量弯曲角度的功能。针对1 000MPa级别超高强度马氏体钢板进行三点弯曲实验,得到了以不同弯曲半径下最大弯曲角度为表征的弯曲成形性能,并分析了其影响因素。结果表明,超高强度钢随相对弯曲半径的增大,弯曲角度也变大,但随着材料强度升高,弯曲半径的敏感程度降低;最大弯曲角受轧向的影响较大,各向异性r值不能准确反映材料在弯曲平面应变状态下的各向异性特性;最大弯曲角随材料强度的升高而减小,但减小的幅度有所降低;最大弯曲角与延伸率无关联。     

宝钢超高强钢通过东风日产总部认证

宝钢780MPa超高强钢板已通过日产总部认证，标志着宝钢已获得为东风日产提供该产品的资格，并有望实现向广州丰田、广州本田供货，打破日系汽车用超高强钢依赖进口的局面。     

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。     

大气环境下1180MPa级超高强钢延迟开裂寿命研究

通过对试验钢进行拉深成形模拟超高强钢实际应用时的应力、应变状态,研究了盐雾和大气环境下DP1180钢、MS1180钢和QP1180钢这3种1180 MPa级超高强汽车薄板钢拉深冲杯试样的延迟开裂寿命.试验结果表明:在盐雾条件下,DP1180钢的抗延迟开裂性能最好,QP1180钢的抗延迟开裂性能最差;但大气环境下,DP1...     

Predicting breakage on a die radius with a straight bend axis during sheet forming

As the use of high strength sheet steels for automotive applications increases, there have been increasing occurrences of breakage on die radii at strains that are less than predicted by a conventional forming limit curve. To develop a better understanding of the problem, data from an angular stretch bend test were analyzed to determine the applied stress on a bend that caused breakage for a range of die radius, sheet thickness, and steel grade. The forming limit stress was calculated using a modified version of Stoughton's stress-based forming limit curve. The ratio of the applied failure stress to the forming limit stress is defined as the failure stress ratio. Regression analysis was used to determine the effect of the sheet thickness to die radius ratio (T/R) on the failure stress ratio for the different steel grades ranging from DDQ+ to DP980. The results were grouped due to commonality among various steel grades. Three predictive equations for (1) DP800, (2) DP980, and (3) all the other steel grades describe the behavior for all the steels in the study. It is found that breakage on a die radius for high strength steels such as DP600, DP800, and DP980 is typically a result of low values of the forming limit stress.     

酸轧机组高强钢跑偏断带问题控制技术研究

随着汽车工业的发展,汽车用钢的强度不断提升,冷连轧机组传统的压下率分配和板形执行机构的设定方法已经不能满足生产要求。以唐钢1 740 mm冷连轧机组生产汽车用高强钢DP980为研究对象,针对冷连轧过程中频发的带钢跑偏断带问题进行了研究,得到热轧来料的楔形和强度不均、负荷分配不合理导致S₁机架轧制力过高以及轧辊倾斜调整过于灵敏是导致高强钢跑偏断带的主要原因。为此,基于经典遗传算法,以前4机架轧制力平衡为优化目标,对该冷连轧机组压下率进行优化,同时将第1机架轧辊倾斜调整的限制范围和响应速度进行了调整。跟踪了1 760 t共86卷DP980高强钢的生产情况,带钢跑偏概率由40%降低为10%,且S₁机架未出现断带事故;轧制速度由200 m/min以下提升至500 m/min,速度发挥系数提高300%以上,机时产量提高100%,大幅提升了高强钢的生产效率。     

韧性断裂准则在超高强钢辊弯成形工艺中的应用

对某牌号的超高强钢进行拉伸、弯曲、V型件辊弯成形试验,对比常用的6种韧性断裂准则,得出这6种韧性断裂准则均不能给出一个适用于板料各种工艺下断裂的固定临界值。根据辊弯成形工艺特点,采用Brozzo韧性断裂准则,预测相对弯曲半径R/T=2下的超高强钢辊弯成形的破裂现象。预测结果与实验结果表明,Brozzo韧性断裂准则可以应用于超高强钢辊弯成形中。     

Material anisotropy and trimming method effects on total elongation in DP500 sheet steel

The objective of this study is to determine the influence of material anisotropy and trimming method on the total elongation of the trimmed edge of DP500 sheet steel. For various orientations, experimental analysis is carried out on rectangular shaped tensile test specimens featuring a polished edge on one side and a trimmed edge on the other side. It is shown that the total elongation in DP500 steel exhibits significant sensitivity to (1) specimen orientation with respect to rolling direction, and (2) trimming method employed. In particular, difference in total elongation between longitudinal and transverse orientations become more pronounced with increasing trim clearance for conventionally trimmed samples. Total elongation anisotropy, however, can be significant even at small trim clearances and when sheared surface of the blank has relatively good quality without the burr which is the case for samples trimmed by the technology with offal support and dulled upper trim edge. The observations provided herein may be instrumental in contributing to meaningful explanations for unexpected edge cracking problems observed in some DP500 stamping cases. Recommendations for manufacturing best practices are offered.     

DP780模具材料冲切磨损特性和冲切试样断面质量研究

由于超高强度钢板具有高强度、高韧性等特性,在冲切过程中对模具材料的磨损更严重,因此比较不同模具材料在冲切超高强度钢板时的抗磨损性能并选择合适的模具材料显得尤为重要。采用平行镶块组装形式的模具进行DP780超高强度钢板的冲切试验,并对不同冲切次数时3种模具材料（CALDIE、YXM1、SLD）对应的冲切试样的断面质量进行统计,以此分析模具材料的抗磨损性能。试验发现：冲切试样毛刺高度的变化能较好地反映出模具材料的磨损情况,冲切间隙的变化会影响试样断面剪切带宽度变化。CALDIE镶块在冲切试验的前期冲切试样质量最好,但后期其对应的冲切试样毛刺高度明显增加,说明CALDIE的稳定磨损期较短,这也降低了总的抗磨损性能。SLD镶块对应的冲切试样塌角高度、剪切带宽度及毛刺高度均是最大,说明其抗磨损性最差。综合比较发现,在冲切DP780板料时,SLD抗磨损性能最弱,CALDIE最好,YXM1介于两者之间。     

Effect of initial microstructure on strain-stress partitioning and void formation in DP980 steel during uniaxial tension

Finite element analysis (FEA) was conducted to capture the effect of the initial microstructure on strain-stress partitioning and void formation in DP980 steel during uniaxial tension. By using the technique of direct mapping of a filtered microstructure into finite element meshes, FEA can capture the heterogeneity of strain-stress partitioning in DP980 steel through the thickness direction during uniaxial tension. The damage characteristics were studied through scanning electron microscope observations of polished sections of failed tensile specimens. FEA was also used to reveal the effect of microstructure heterogeneity on the hot spots for void formation during uniaxial tension.     

热镀锌DP780钢板成形性能实验研究

对实验室炼制的780 MPa级热镀锌双相钢进行成形性能研究,通过烘烤硬化实验和V形弯曲实验,研究了不同工艺参数对钢板抗凹陷性能和回弹性能的影响。通过扩孔实验深入分析了钢板塑性断裂过程中裂纹的形成与扩展机理。结果表明：小于2%的预应变量可以提高DP780钢的BH值;弯曲变形后实验钢板的回弹角随凸模圆角半径的增大而增大;DP780钢板发生塑性断裂过程中,裂纹通过孔洞相互贯通而形核,并沿着马氏体岛边缘呈“扭折”状进行扩展。     

980MPa超高强钢前纵梁冲压成形分析

研究通过显微组织、拉伸性能及成形极限对HC550/980DP和HC600/980QP两种材料的成形性进行比较,说明HC550/980DP材料的拉深成形特点,并对某车型纵梁应用HC550/980DP材料进行开发,通过优化工艺排布、改善拉深变形条件和增设侧整形工序实现超高强度制件的开发,成形制件质量减轻20%以上,在超高强钢制件设计中应充分考虑强度提升带来的板料成形性降低和回弹增大的影响,以提高制件可制造性。