隨著汽車輕量化的發(fā)展,含B鋼板等高強(qiáng)鋼廣泛應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件和加強(qiáng)件。含B鋼板具有優(yōu)良的碰撞性能和安全性能。國內(nèi)含B鋼板市場需求量不斷擴(kuò)大,寶鋼是目前國內(nèi)唯一的含B鋼板供應(yīng)商,而絕大部分需要從國外進(jìn)口。因此對含B鋼進(jìn)行系統(tǒng)研究是很有必要的,同時也能推進(jìn)我國汽車輕量化的發(fā)展進(jìn)程。本論文通過膨脹法并輔以金相的觀察和顯微硬度的測定得到了26MnB5-5V和22MnB5-5V含B鋼的連續(xù)冷卻曲線,實驗結(jié)果表明:26MnB5-5V含B鋼處于冷卻速率為0.056~0.30℃/s之間時,進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變;處于冷卻速率為0.5~3.0℃/s之間時,基體中漸漸開始出現(xiàn)貝氏體組織;當(dāng)處于5.0℃/s的冷卻速率時,基體組織中開始出現(xiàn)馬氏體且試樣鋼的顯微硬度顯著提升,最終在冷卻速度為20.0℃/s時得到單一馬氏體組織。22MnB5-5V含B鋼的連續(xù)冷卻曲線變化規(guī)律與26MnB5-5V含B鋼的基本一致。本論文研究了開軋溫度、精軋終軋溫度、卷取溫度和冷卻方式對22MnB5-5V和26MnB5-5V含B鋼的組織性能的影響。研究結(jié)果表明:在1050-1080℃范圍內(nèi),當(dāng)增大開軋溫度時,超高強(qiáng)含B鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度降低,伸長率增加,而屈強(qiáng)比變化不大,屈服強(qiáng)度在578-617Mpa之間,抗拉強(qiáng)度在705-732Mpa之間。在790-820℃范圍內(nèi),隨著精軋終軋溫度增加,屈服強(qiáng)度、伸長率和屈強(qiáng)比提高,而抗拉強(qiáng)度降低,屈服強(qiáng)度在647-670MPa之間,抗拉強(qiáng)度在760-800MPa之間。在570-650℃范圍內(nèi),當(dāng)增大卷取溫度時,屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高,而伸長率和屈強(qiáng)比變化不大,屈服強(qiáng)度在670-695MPa之間,抗拉強(qiáng)度在760-779MPa之間。隨著冷卻速率增加,屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高,伸長率降低,而屈強(qiáng)比變化不大。隨爐冷卻情況下,基體組織主要為鐵素體與珠光體�？绽淝闆r下,基體組織為貝氏體,屈服強(qiáng)度為584MPa,抗拉強(qiáng)度為687MPa。對26MnB5-5V含B鋼進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)冷淬火實驗。研究結(jié)果表明:26MnB5-5V含B鋼在強(qiáng)風(fēng)冷下,其室溫組織為馬氏體且屈服強(qiáng)度達(dá)到1254MPa,抗拉強(qiáng)度達(dá)到1533MPa。
【學(xué)位單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U465.11;TG142.1
【部分圖文】：

圖 1.1 第一代、第二代及處于研發(fā)的第三代新型鋼鐵結(jié)構(gòu)材料e first generation, the second generation and the third generation of new smaterials under development量化和高抗撞性能需求，第一代和第二代汽車用鋼都已經(jīng)不能能達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)且成本相對較低的新一代汽車用鋼。首先的是美國，中國等一些亞洲國家也先后展開了對第三代汽車第三代汽車用鋼為新型鋼，世界各國對于第三代汽車用鋼生就屬于第三代汽車用鋼。主要是通過在基體中添加少量錳、其淬透性得以提高。在一些特殊工藝（熱沖壓和局部淬火條的形核從而使得成形件微觀組織為單一的馬氏體相[13]。在成觀組織為珠光體和鐵素體，其塑性較好，屈服強(qiáng)度在 300-500-700Mpa 之間，所以變形抗力小塑性優(yōu)良利于成形；成形和00MPa-1800MPa，明顯提高材料的安全性。常用含 B 鋼板碳 Mn-B 系鋼板，通過一些特殊工藝（熱沖壓和局部淬火條a，抗拉強(qiáng)度約為 1500MPa，是目前商業(yè)化生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼板

圖 1.2 熱沖壓工藝示意圖Fig.1.2 Hot stamping process diagram為了解決高強(qiáng)鋼成形困難的問題，熱成形技術(shù)被人們研究了出來。生產(chǎn)工藝所示。熱成形以錳、硅、硼等合金化鋼板為原料，經(jīng)過加熱奧氏體化（900-95在高溫條件下進(jìn)行沖壓成形并淬火、保壓，成品組織為馬氏體。 該項技術(shù)不強(qiáng)大變形量零部件的成形能力，而且可以通過馬氏體組織顯著提高其強(qiáng)度。熱成形概念最早由瑞典 Plannja 公司于上世紀(jì) 70 年代提出并用于一些刀具著技術(shù)優(yōu)勢的體現(xiàn)，熱成形在在歐洲得到快速發(fā)展。2000 年后熱成形技術(shù)首先

圖 1.3 熱成形零部件在汽車上的應(yīng)用Fig. 1.3 Application of hot formed parts in automobiles[a]（1）變強(qiáng)度熱成形零部件變強(qiáng)度熱成形零部件主要包括如下幾種技術(shù)途徑：差厚板技術(shù)，主要是將汽車板軋制為變截面的不等厚板，以實現(xiàn)變強(qiáng)度熱成形零部件的制備；激光拼焊技術(shù)，主要將不同材質(zhì)的汽車板進(jìn)行焊接，以實現(xiàn)變強(qiáng)度熱成形零部件；分段強(qiáng)化技術(shù)，主要是通過熱沖壓成形過程中加熱和冷卻技術(shù)的控制，實現(xiàn)不同位置強(qiáng)度的變化。在以上三種技術(shù)中，激光拼焊技術(shù)需要額外增加生產(chǎn)工序和裝備，使生產(chǎn)成本增加；同時焊縫區(qū)域強(qiáng)度差異性較大，使安全性能降低。差厚板技術(shù)可以實現(xiàn)零部件強(qiáng)度的均勻過渡，應(yīng)用效果良好，但需要特殊的板材軋制技術(shù)（目前，Mubea 公司是實現(xiàn)該產(chǎn)品批量穩(wěn)定供貨的唯一廠家），使原材料成本增加。分段強(qiáng)化技術(shù)，主要是同時不同加熱溫度（加熱爐中控制不同位置加熱溫度）或不同冷卻速率（冷卻模具中控制不同位置冷卻速率）的控制，實現(xiàn)分段強(qiáng)化，對原材料和后續(xù)工藝無特殊要求。（2）熱成形零部件模塊化及集成化目前，熱成形零部件主要為單一汽車零部件，包括 A 柱、B 柱、前后防撞梁、門檻欄等。如果使用單一熱成形零部件，還需要同時考慮零部件之間的連接等問題，使裝配
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