热处理对汽车用DP590双相钢组织和力学性能的影响

研究了热处理对汽车用DP590双相钢组织和力学性能的影响。结果表明:随着退火温度升高,双相钢组织中马氏体岛平均等效圆直径和面积分数增加,当退火温度820℃时,平均等效圆直径和面积百分数分别达到1.82μm和19.21%;随着退火温度的增加,双相钢抗拉强度逐渐降低,屈服强度逐渐增加,最佳退火温度为800℃,此时抗拉强度为642 MPa,屈服强度为326 MPa,伸长率为21.9%。DP590双相钢最佳时效处理制度为320℃保温10min,此时抗拉强度为644MPa,屈服强度为331 MPa,伸长率为24.5%。     

冷轧DP590钢的组织性能及塑性增强机理

采用连续退火模拟试验研究了不同退火温度和闪冷温度对DP590钢性能的影响,基于连续退火模拟结果制定了塑性增强DP590钢工业试制关键参数,对塑性增强和传统工艺生产DP590钢的力学性能及显微组织进行了分析,并探讨了其塑性增强机理。研究结果表明,随退火温度和闪冷温度提高屈服强度提高,抗拉强度呈下降趋势,传统DP590钢中马氏体主要沿铁素体晶界呈细条状或粒状分布,铁素体晶粒尺寸6～8μm,马氏体体积分数11. 3%,而工艺改良后塑性增强DP590钢组织中马氏体呈弥散分布在铁素体基体内,其体积分数为8. 5%,另外含有非常细小的弥散分布粒状马氏体岛或残留奥氏体,经XRD和EBSD定量分析残留奥氏体体积分数约2%,残留奥氏体对最终产品性能提高起到关键作用,且批量生产性能保持了良好的稳定性。     

DP590钢动态变形行为及本构方程研究

采用ZWICK HTM16020高速拉伸试验机测定了DP590钢在应变速率0. 003～700 s-1范围内的真应力-应变曲线,讨论了应变速率对DP590钢力学行为的影响,并结合数字图像相关法(DIC)和扫描电镜(SEM)对DP590钢的断裂行为进行了研究。结果表明:DP590钢具有明显的应变速率敏感性,随着应变速率的提高,材料强度持续增加,应变速率由准静态(0. 003 s-1)增加到中应变速率(200 s-1)时,材料的屈服强度和抗拉强度增幅最为明显,较准静态下分别增加49. 8%和17. 9%;材料塑性随应变速率增加则呈现先增大后减小的趋势;随着应变速率的提高,试样的宏观拉伸断面形貌由杯锥状向剪切型转变。基于实验结果,为表征DP590钢的动态力学相关特性,采用修正的Johnson-Cook模型建立了描述DP590钢应变速率特性的本构方程。     

镁合金AZ31轧制板材的单向拉伸行为

通过单向拉伸试验研究了AZ31镁合金轧制板在不同温度和应变速率下的力学性能。根据镁合金在50℃~400℃范围内的单向拉伸曲线分析结果,找出AZ31镁合金的抗拉强度、伸长率随变形温度、变形速度的变化规律。结果表明:AZ31镁合金轧制板的塑性随着应变速率的降低有明显提高;温度的升高可明显改善轧制板的塑性;当应变速率为1.5×10-2s-1、温度为400℃时,伸长率达到123.9%。     

45钢高温拉伸性能试验研究

在600～750℃范围内和0．5、0．7、0．8及0．9倍屈服荷载下,对45钢进行高温拉伸试验。结果表明,在恒温升载和不同试验温度下45钢的力学性能变化不大,随温度升高而下降的趋势基本一致;而恒载升温情况下,300℃之前应变变化比较平缓,300～500℃应变逐渐增大,550℃左右应变急剧增大至颈缩。     

B340/590DP钢温热成形破裂准则提出及成形极限预测

针对B340/590DP双相钢在强塑积较高的温度区间150℃~300℃内变形时应变硬化指数n、强化系数K等材料参数随变形温度和应变速率变化波动较大、规律性不强的特点,采用分段双线性插值方法,提出了综合考虑变形温度、应变速率及应变路径影响的B340/590DP双相钢温热成形应力-应变模型和韧性破裂准则。并借助有限元仿真技术,通过比较不同变形路径下的仿真结果与胀形实验结果,修正仿真模型及韧性破裂准则中与应变路径相关的系数,获得其与应变路径系数r的函数关系。最后,将应力-应变模型和破裂准则引入DYNAFORM软件预测板材的温热成形极限,预测结果与实验结果吻合较好,验证了所建模型和破裂准则的正确性。     

露点对DP590双相钢表面氧化行为的影响

DP590双相钢在连续退火过程中不可避免地发生合金元素氧化现象,使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)以及辉光放电光谱仪(GDS)对在不同露点温度下进行退火处理的DP590钢进行表征分析。结果表明:在退火过程中,随着露点温度的升高,DP590钢由外氧化转变为内氧化,钢板表面氧化程度呈现先增大后减小的趋势,数值模拟结果指出DP590钢内外氧化临界转变露点为-8.26 ℃,与试验结果相符合。DP590钢表面氧化物以锰的氧化物为主,随着露点温度的升高,Mn元素和O元素在DP590钢表面的富集峰值变化表现为先增大后减小,Si元素和Al元素的富集峰值则呈现逐渐降低趋势。XPS数据显示钢板表面形成的氧化物主要以MnO、Mn-Si-O氧化物和Si-O氧化物的形式存在。     

DP780高强钢板材高应变率变形行为及本构模型

基于MTS准静态拉伸和分离式霍普金森杆冲击拉伸实验对DP780高强钢板材在0.001、1150、1900、2800和4200 s~(-1)应变率水平下的本构行为进行了描述,获得了其高应变率变形规律,并建立了修正的Johnson-Cook(JC)动态本构模型。结果表明,动态冲击拉伸时,DP780板材的变形行为与准静态时显著不同,呈现显著的应变率强化特征。动态拉伸条件下的屈服强度和抗拉强度都要明显高于准静态条件下,屈服和抗拉强度在动态条件下随应变率升高也会有所增加,但由于绝热升温效应,应变率达到2800 s~(-1)左右时不再出现增加的趋势。基于动态拉伸数据建立的修正的JC本构模型能很好地描述和预测实验结果。     

基于双向拉伸试验的QP980汽车高强钢复杂变形行为分析

为了探索QP980先进汽车高强钢的复杂变形行为，采用Z100双向拉伸试验机进行了十字形拉伸试样设计，在标准试样的基础上进行了优化并通过仿真模拟对中心变形区域的受力情况进行了分析，验证了试样的有效性。研究了金属薄板双向拉伸试验的屈服轨迹的计算方法，对QP980先进汽车高强钢分别采用力值比、应变速率比和位移速率比3种控制方式进行双向拉伸试验，加载比例分别为4∶0、4∶1、4∶2、4∶3、4∶4、3∶4、2∶4、1∶4和0∶4,根据塑性功相等原则计算获得了不同加载路径下QP980高强钢的屈服轨迹，通过对比分析采用应变速率比控制和力值比控制的屈服轨迹一致性更好。     

镍含量对2200 MPa级超高强度钢力学性能的影响

通过比较含Ni量(质量分数)分别为1.92%和4.92%的中碳Cr-Ni-Mo系超高强度钢不同回火温度下的力学性能,得到了残留奥氏体分解及其对试验钢力学性能影响的规律.结果表明,200 ℃回火后两种试验钢的强度、伸长率和-40 ℃冲击吸收功分别＞2200 MPa、＞10%和＞10J.4.92%Ni钢的屈服强度低,在拉伸过程中残留奥氏体应变诱导马氏体相变和相变诱发塑性(TRIP),伸长率有明显提高.随着回火温度的升高,残留奥氏体分解,4.92%Ni钢的屈强比升高,应变硬化指数和伸长率均下降.