经过拉深筋预变形板材的后续冲压性能

以经过拉深筋变形后板材后续冲压成形性能为研究对象,通过对板材后续成形性能特征及变化规律进行系统的研究,分析拉深筋主要结构参数对板材后续成形性能的影响,揭示了板材经拉深筋变形产生的等效预应变量与板材后续成形性能的关系。研究表明,板材后续屈服强度大于毛坯板材的屈服强度,当等效预应变小于一定值时,后续强度极限小于毛坯板材的强度极限,相应可以确定硬化指数n值及板厚方向性系数r;当等效预应变较大时,后续强度极限大于毛坯板材的强度极限,n值及r值无法确定。     

预处理对Al-Mg-Si合金成形性能和烘烤硬化性能的影响

通过硬度和单轴拉伸测试,分析了预拉伸、预时效和预拉伸后预时效3种预处理工艺对Al-Mg-Si合金抗时效稳定性能、成形性能和烘烤硬化性能的影响。结果表明:预拉伸+预时效比单纯的预拉伸或预时效工艺对抑制自然时效、提高合金成形性能和烘烤硬化性能更为有效。较为适宜的预处理工艺为预拉伸2%后120℃预时效10 min。在此工艺条件下,与T4固溶试样相比,自然时效后规定非比例延伸强度R_(p0.2)降低15.28MPa、屈强比R_(p0.2)/Rm降低0.09、塑性应变比r值提高0.05、应变硬化指数n值提高0.09、伸长率A值提高5%,烘烤后R_(p0.2)增加了85.95 MPa。     

扩径率对X70级大变形管线钢管变形能力的影响

利用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)和力学性能分析手段研究了扩径率对X70级多边形铁素体+贝氏体(PF+B)组织的UOE试制管变形能力的影响。结果表明,扩径率在0.4%～1.2%范围变动时,钢管组织中的晶粒取向、有效晶粒尺寸和大、小角度晶界比例基本保持不变;随着扩径率增加,PF组织中位错密度增加,使得屈服强度和抗拉强度略有提高;钢板UOE制管后,变形能力指数由原始钢板的2.00分别下降到不同扩径率的0.78、0.61和0.56,变形能力显著下降;然而,0.4%～1.2%的扩径膨胀对钢管的变形能力影响较小;随扩径率增加,颈缩前钢管试样的应变硬化率先减小后增大,颈缩时的应变值分别为9.7%、8.6%和8.5%,扩径率为1.2%时,应变硬化率下降较快。     

管材、显微组织和热处理对没有轴向力的液压成形管工艺响应的影响

本文研究了金属管的材质、显微组织和热处理对液压管工艺的响应。在实施一个成功的液压管工艺中最重要的参数之一是选择适当的金属管的材料。在分析部分,探索了为液压工艺选用的适当管材料所需的几个有效参数。最终得出较高的应变硬化指数(n),弹性模量(E)和各向异性指数(R),它们能在此工艺中增强成形性能。已经研究了显微组织和热处理对ASTM C11000铜和ASTM AA1050铝的成形性能的影响。因此选择了4种不同热处理工艺,有不同的加热温度和保温时间,以及对每一种材料的不同冷却方法。在试验中详细观测了这些热处理方法对最大膨胀高度、应变厚度和最终形成的压力的影响。用金相检验也观测了热处理对铜的显微组织的影响;另一方面考察了铜的显微组织对液压管工艺的影响。这些分析的结果,对铜和铝推荐两种热处理方法,即分别在450℃和350℃加热15 min,在水中冷却。所以采用这两种方法是因为能得到较高的应变厚度和膨胀高度,从而获得细而均匀的显微组织,较高的机械强度和增加材料的成形性。最后,测得两种材料的机械性能后,比较了它们的两个参数,强度系数和应变硬化指数,并把它们作为液压管工艺改善管变形的有效因素。     

热处理工艺对冷卷用弹簧钢应变硬化指数的影响

采用静态拉伸、线性回归处理等方法研究了不同热处理工艺对冷卷用60Si2Cr VAT弹簧钢盘条的力学性能及拉伸应变硬化行为的影响。结果表明,试验弹簧钢的强度和硬度均随回火温度的升高而下降。在低于470℃回火时,应变硬化指数n符合Hollomon方程,且随回火温度的升高n值下降;在高于470℃回火时,材料的应变硬化指数出现双n值特征,其中在低应变区n值随回火温度的升高而下降,在高应变区n值则随回火温度的升高而升高。试验钢的应变硬化速率随应变改变而变化的规律与n值的变化规律相似。综合考虑强度、硬度、塑性、应变硬化指数和应变硬化速率等因素,确定910℃淬火后530℃回火更有利于60Si2Cr VAT钢盘条的冷卷成形。     

均匀塑性变形X80管线钢的时效和退火工艺

从应变时效和退火处理入手,通过设置不同预应变量模拟管材出现均匀塑性变形而未发生颈缩,研究不同热处理方式对预应变X80管线钢性能的影响。研究发现未处理的X80管线钢的拉伸曲线具有连续屈服特征,没有明显的屈服平台,在均匀塑性变形阶段进行预拉伸后管材发生明显加工硬化,屈服强度最大增加值为148 MPa,管材的断后伸长率和形变硬化指数随着预应变量增大出现降低的现象;预应变管材经260 ℃时效处理后其拉伸曲线出现屈服平台,屈服强度继续升高,断后伸长率则持续降低,应变硬化性能未见明显变化;而预应变管材经660 ℃退火处理后其拉伸曲线出现明显屈服平台,屈服强度小于原始管材强度,屈强比、断后伸长率和形变硬化指数等性能参数得到明显改善。     

双相钢板成形性能试验研究

通过高强度低合金钢(HSLA)、双相钢(DP)、相变诱导塑性钢(TRIP)材料特性和成形性能的对比研究,深入分析了DP钢板的力学性能、成形极限和扩孔性能.结果表明,与传统HSLA钢板相比,DP钢初始n值较高,有利于变形过程的应变均化和成形性能的提高.TRIP钢高n值的特性使钢板成形过程的应变分布更均匀,从而具有较高的成形极限.在屈服强度相近的条件下,DP钢板和TRIP钢板的扩孔性能均低于HSLA钢板.     

超细晶铁素体基体Q&P钢恒应力下的变形行为

采用预淬火热处理工艺得到了超细晶Q&P钢,通过力保载程序控制试验研究了试验钢在某一恒定应力作用下的组织演变和变形行为。结果表明,随着保载应力不断增大,应变量逐渐增加,应变随保载时间的延长略微增加;当加载应力低于屈服强度时,随保载时间延长,应变无变化;加载应力高于屈服强度时,变形量剧烈增加,在变形过程中应变诱导的残留奥氏体向马氏体转变;同时随着应变量不断增加,残留奥氏体的稳定性呈先降低再升高趋势。     

预退火处理对6016铝合金汽车板T4P态组织和性能的影响

为改善其成形性能,研究了不同温度(100、200、300℃)的预退火处理对6016铝合金汽车板材组织和性能的影响。结果表明:预退火温度低于200℃时,板材T4P态的微观组织、强度、伸长率和平均塑性应变比r_(ave)变化不大;预退火温度升高至300℃时,T4P态板材抗拉强度、伸长率和r_(ave)明显下降;在100～300℃的预退火温度区间内,Δr随着预退火温度的升高单调下降;应变硬化指数n值和极限拉深比在200℃预退火时达到最大值。对6016冷轧板进行200℃×1h的预退火处理,能够在不降低板材T4P态强度和伸长率的情况下,提高n值和极限拉深比,降低Δr,使板材的成形性能得到提高。     

晶粒尺寸与应变量对高锰奥氏体钢加工硬化行为的影响

选用冷轧后的高锰奥氏体钢,进行不同时间的固溶处理,以得到不同晶粒尺寸的试验钢。测试其力学性能,计算其加工硬化指数n,通过背散射电子衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法表征其微观组织。试验结果表明,随着晶粒尺寸的增加,试验钢的强度有所降低,其伸长率以及n值明显提高,证明晶粒尺寸增大可明显提高试验钢的加工硬化能力。进一步研究试验钢中的真应变量对加工硬化机制的影响,发现在应变量较小(ε0. 096)时,形变孪晶并未生成,位错强化是加工硬化的主要机制。随着应变量提高,形变孪晶量逐渐增加,且增殖速度不断加快,孪晶强化机制成为主导。直至ε 0. 300后,形变孪晶的增殖速度不在加快,n值也不再上升,加工硬化行为在位错强化与孪晶强化的共同作用下平稳进行,直至断裂。