超高强钢QP980材料成形极限试验及仿真研究

使用板材成形试验机和DIC光学测量系统进行QP980钢的成形极限试验,得到材料成形极限曲线;借助AutoForm软件构建材料卡片,建立成形极限仿真模型,进行仿真对标分析和准确性验证。试验结果表明,QP980成形极限曲线FLD0点最大主应变值为0.174;对比同强度级别材料成形性能,QP980成形性能优于同强度级别的DP980,达到双相钢DP780性能水平。仿真结果表明,成形极限仿真的FLD0点最大主应变值为0.173,平均误差绝对值为0.578%,其余不同标距下的实验结果与仿真结果的误差绝对值均在8%以内,平均误差3.306%,材料仿真卡片能准确反映材料的实际成形性能,材料卡片准确、可靠。     

双相钢DP980组织和成形性能的研究

对冷轧高强双相钢DP980的组织和力学性能、成形性能进行研究,分别进行金相组织试验、常温力学性能测试和成形极限试验.结果表明,DP980钢的力学性能和成形性能良好,满足生产B柱等结构件和加强件冲压用要求.经多家汽车厂冲压使用,其性能指标和表面质量完全满足汽车厂使用要求.     

冷轧双相钢纯弯曲性能试验研究

研究了2个级别双相钢HC590DP和HC780DP在小应变下的单轴拉伸性能和纯弯曲性能。结果表明:在产生塑性应变初始阶段,相同应变下HC780DP应力反而小于HC590DP,但通过某临界点后,HC780DP应力超过HC590DP。2种材料在0.02%的小应变时,弯曲强度均大于拉伸强度;且材料在弯曲过程中的应变强化硬化能力要高于单轴拉伸;相比冲压成形,HC590DP和HC780DP在弯曲变形加工过程中(如辊压、折弯成形)的材料变形抗力大,塑性加工硬化率高,回弹量大。     

超级钢板材V型弯曲回弹的数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元程序的显式-隐式连续求解功能,模拟了超级钢板材在弯曲成形和卸载后的回弹变形过程,得到了超级钢板材在不同凸模圆角半径下弯曲成形后的回弹结果.将模拟计算结果与实验结果进行对比,验证了计算结果的准确性.     

热冲压成形钢与双相钢点焊接头组织及显微硬度分析

本文以厚度为1.8 mm热成形钢T1500HS与厚度为1.3 mm的DP600钢板电阻焊点为研究对象,对其微观组织和显微硬度进行了测试分析.试验结果表明,从母材、热影响区到焊核区域,T1500HS侧的微观组织依次为:马氏体/回火马氏体/铁素体+马氏体/细晶马氏体/板条状马氏体;DP600侧微观组织依次为:铁素体+少量马...     

DP980钢的动态力学性能及本构模型构建

随着汽车轻量化事业的不断推进,先进高强DP钢得到了快速的发展和应用.而汽车碰撞过程安全性的模拟仿真,对DP钢提出了动态力学性能数据的迫切需求.利用万能拉伸试验机和高速拉伸试验机系统研究了高强度DP980钢不同应变速率下的力学性能,构建并修正了基于JC模型的动态本构数学模型,并进行了模型计算结果与试验数据的对比分析.试验...     

高强韧钢弯曲回弹性能数值模拟

为了研究厚度和变形量对高强韧钢弯曲成形后回弹角的影响规律,利用三点弯曲试验机进行测试,通过有限元软件模拟了试验过程,提取有限元分析结果中材料内部弹性能及弹性能比例变化,分析影响回弹角的主要因素。结果表明,在一定变形量条件下,材料的相对变形程度越小,其回弹角越大,回弹角与弹性能所占的比例呈正比;在相同的材料厚度条件下,在一定变形量范围内,回弹角随相对变形程度的减小而增大,但当变形量较小时,虽然弹性能比例很大,但是材料弹性能总量较小,导致弯曲后回复能力较弱,出现回弹角减小的情况。     

550MPa级低成本商用车车轮钢的工业试制及性能研究

通过对普碳钢进行成分微调以及利用控轧控冷工艺在本钢热连轧生产线上开发研制了晶粒尺寸为4～6um,抗拉强度达550 Mpa的低成本高强度商用车车轮钢板.研究结果表明,该钢具有良好的塑性、低温韧性和焊接性能.对Q235B、双相钢DP590和试轧钢板进行的扩孔试验结果表明,试轧钢板亦具有良好的延伸凸缘性能.在某车轮厂,以试轧钢板为材料进行了轮辐试制并对总成车轮进行了动态弯曲疲劳试验.结果表明,轮辐成形合格率达到99%以上,并且在车轮质量降低10%时仍保持较高的疲劳寿命.     

热成形温度对高强钢方管组织及性能的影响

为了克服传统辊弯工艺和设备对室温下高强钢的影响,提出弯角局部感应加热辊压成形工艺制备高强钢方管,并通过单向拉伸试验、断口形貌观察、微观组织扫描电镜观察和X射线衍射分析研究热辊压成形温度对高强钢方管弯角处组织及力学性能的影响.结果表明,随着温度的升高,弯角力学性能得到明显的改善,断口形貌由室温下解理断裂逐渐过渡为韧性断裂,弯角处微观组织由板条状贝氏体向粒状贝氏体发展且多边形铁素体晶粒开始长大,方管外表面周向和纵向残余应力都明显降低且分布更加合理.综合实验分析,高强钢方管热辊压成形工艺的最佳温度为650℃.      

1500MPa级冷轧马氏体钢板的弯曲性能和韧性研究

冷轧马氏体钢板以其高强度特点,在汽车结构件制造中具有较大的减重潜力,逐步得到越来越多的应用。马氏体钢板延伸率较低,随着钢板强度提高,塑性进一步下降,能否满足汽车零部件制造对成形性和安全保护的要求,值得关注。以1 500 MPa级别的冷轧马氏体钢为研究对象,测试了其90°弯曲性能和在不同温度的韧性及断裂方式,并根据试验结果对1 500 MPa级马氏体钢板应用的条件进行了分析,希望能够对该类型的超高强钢板在汽车制造方面的应用有一定的提示作用。     

冷轧不锈钢-碳钢复合板弯曲裂纹的分析

通过“爆炸+轧制”法生产的0.80～1.20mm的304不锈钢碳钢(Q235A,08Al)304不锈钢复合板的厚度比例为1∶10∶1,该板在建筑门窗幕墙和日用炊具领域有广泛应用前景。冷弯试样产生裂纹的分析结果表明,基板含碳量高的Q235A钢(0.16%C)比基板含碳量低的08Al钢(0.06%C)出现裂纹的几率大,并且钢中夹杂物、钢的晶粒度和热处理工艺均影响冷轧复合板的弯曲性能。通过选择08Al钢为基层板,控制1050℃热处理工艺,使晶粒度级别≤8级,可明显改善冷轧复合钢板的弯曲性能。     

温成形温度对双相钢B340/590DP拉深性能的影响

研究了再结晶温度以下不同温度的双相钢B340/590DP的拉深性能.数值模拟显示B340/590DP钢随着温度的上升拉深过程中材料的等效应力是下降的,但材料的实际拉深性能在300℃以内并未随温度的升高而改善,在温度超过400℃以后材料的拉深性能明显改善,在500℃时材料的拉深极限系数由常温的0.52降为0.5.实验结果表明,当温度加热至400℃以上时,板料的实际成形性能提高,拉深试样的厚度分布更加均匀.     

压力容器用12Cr2Mo1R钢150 mm超厚板热处理对组织和性能的影响

试验用12Cr2Mo1R钢(/%:0.08C,0.07Si,0.45Mn,2.16Cr,0.95Mo,0.18Ni,0.14Cu,0.015Al,0.015Sn)经电弧炉-300 mm×2 000 mm电渣重熔扁坯轧制成150 mm厚板(开轧1145℃,终轧850℃)。通过热模拟试验和温度场的有限元仿真得出12Cr2Mo1R钢的静态连续冷却转变(CCT)曲线和超厚板表面、厚度1/4处和1/2处(心部)的冷却温度曲线。热轧板经916℃ 226 min正火,698℃ 240 min回火后,钢板1/4厚度处为贝氏体+少量铁素体,1/2厚度处为贝氏体+铁素体,其力学性能-屈服强度464 MPa,抗拉强度585 MPa,伸长率22%,符合供货要求。     

新型汽车用高强度钢的应用现状与发展趋势

对先进的高强度钢及其在汽车工业中的应用进行了评述,详细介绍了几种高强度钢,如烘烤硬化钢、双相钢、相变诱发塑性钢等的原理、成分、性能特点以及目前的应用现状与开发进展状况.简述了高强度钢板在成形中所遇到的延伸凸缘性和弯曲成形性有所降低、回弹和弯曲开裂现象增多等问题,指出应把高强度钢板研究与对应的成形应用技术研究结合起来.还简述了国内外在高强度钢板上的研究方向,即在进一步提高强度、降低车重的同时,综合考虑安全、成形等因素,通过更多的新的强化机制来提高强韧性.     

硫含量和夹杂物控制对冷轧马氏体钢板冷弯性能的影响

冷轧马氏体钢主要用于汽车安全件,成形以冷弯或辊压为主,因此,马氏体钢的冷弯性能至关重要。以宝钢工业产线轧制的980 MPa级冷轧马氏体钢为研究对象,研究了不同S含量水平和Ca处理对冷轧马氏体钢弯曲性能的影响,分析了不同S含量水平下钢中的夹杂物数量和级别。通过控制S含量和采用Ca处理,可以明显降低马氏体钢中的夹杂物数量、尺寸,最终明显提高冷弯性能。宝钢开发的980 MPa级冷轧马氏体钢已经成功应用于乘用车安全部件的制造。     

模具及温度对1 500 MPa级热成形钢组织性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜,以及单向拉伸试验等手段,研究了模具形状及加热温度对1 500 MPa级热成形钢组织性能及其回弹性的影响。结果表明,初始冷轧钢板组织主要是铁素体和珠光体。随着加热温度的升高,热成形后钢板的强度显著升高后逐渐降低,加热温度860 ℃时性能较优。由于U型件在热成形时发生变形,侧面的抗拉强度比底部的低,在860 ℃时的回弹最小,平均为16.6°。在加热温度860 ℃后采用U型模具的热成形钢的各项性能较优。      

海上风电塔架用超宽Q355钢板性能研究

随着海上风电建设的快速发展,如何降低基础建设成本增加结构强度是海上风电建设关注的重点问题之一。以增加钢板规格从而减少焊缝为目标,通过复合轧制和TMCP工艺轧制在5 500轧机上成功试制80 mm(厚)×4 500 mm(宽)×15 000 mm(长)Q355钢板,钢板拉伸、冲击、弯曲性能均满足要求,各个方向性能差异小,中心与1/4厚度处晶粒度差异较小,均为8级左右。钢板界面复合良好,弯曲试验未见中心开裂,显微组织无可见界面。     

14CrlMoR钢136 mm特厚板极限低温冲击韧性

为探究14Cr1MoR钢特厚板的低温冲击性能,对钢厂生产的136 mm厚14Cr1MoR钢板分别进行了交货状态(正火+回火)和长时模焊后的0～-30℃低温冲击试验,并借助金相显微镜对交货状态下和长时模焊后的全厚度组织、晶粒度和夹杂物进行了统计分析。结果表明:14Cr1MoR钢特厚板的极限冲击温度为-30℃,交货状态和长时模焊板厚1/2处-30℃冲击功分布为150～173 J和19.5～97 J。金相组织研究表明,影响钢板长时模焊后低温冲击性能下降的主要原因为碳化物在晶内和晶界处聚集长大,并趋向于球化,使基体韧性和晶界处性能大为弱化.从而导致冲击功明显下降。     

14Cr1MoR钢136 mm特厚板极限低温冲击韧性

为探究14Cr1MoR钢特厚板的低温冲击性能,对钢厂生产的136 mm厚14Cr1MoR钢板分别进行了交货状态(正火+回火)和长时模焊后的0～-30℃低温冲击试验,并借助金相显微镜对交货状态下和长时模焊后的全厚度组织、晶粒度和夹杂物进行了统计分析。结果表明:14Cr1MoR钢特厚板的极限冲击温度为-30℃,交货状态和长时模焊板厚1/2处-30℃冲击功分布为150～173 J和19.5～97 J。金相组织研究表明,影响钢板长时模焊后低温冲击性能下降的主要原因为碳化物在晶内和晶界处聚集长大,并趋向于球化,使基体韧性和晶界处性能大为弱化.从而导致冲击功明显下降。     

轧制差厚板横向弯曲成形仿真与试验

为了抑制轧制差厚板在横向弯曲成形过程中的缺陷问题,采用仿真和试验方法研究轧制差厚板U型件的横向弯曲过程。分析差厚板U型件在横向弯曲过程中的成形特点,探讨弯曲回弹以及过渡区移动等缺陷的发生机理。结果表明,横向弯曲的差厚板U型件在成形过程中除了会产生回弹缺陷外,还会发生厚度过渡区移动;差厚板薄、厚板侧的厚度以及性能差异是差厚板产生缺陷的根本原因;采用退火处理能够减小差厚板的回弹量,但是会导致过渡区移动量增大;板料尺寸越大,回弹量与过渡区移动量也随之增大。