熱沖壓TTP零件馬氏體/貝氏體雙相組織微觀結(jié)構(gòu)對(duì)力學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 23:20
隨著汽車工業(yè)對(duì)節(jié)能減排和安全性能要求的日益提高,高強(qiáng)鋼的熱沖壓技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到汽車的結(jié)構(gòu)件和安全件制造。傳統(tǒng)熱沖壓工藝得到的完全馬氏體零件,強(qiáng)度高但延伸率低,不能滿足碰撞中吸收能量的安全性要求。因此,為了解決零件力學(xué)性能與車身安全性能要求相匹配的問題發(fā)展出了與車身安全性要求相適應(yīng)的高強(qiáng)鋼的熱沖壓TTP(Tailored Tempering Properties)工藝,即在零件的局部區(qū)域力學(xué)性能不同。對(duì)于TTP零件,其過渡區(qū)微觀組織由多相組成,各相所占比例和形貌決定著零件力學(xué)性能。因此,需要定量的研究微觀組織與力學(xué)性能之間的關(guān)系;谝陨媳尘,展開如下研究:(1)通過熱膨脹相變實(shí)驗(yàn),根據(jù)得到的冷卻曲線和熱膨脹曲線,得到不同冷速條件下的相轉(zhuǎn)變溫度,配合硬度測(cè)試和微觀組織觀察,修訂了某型號(hào)熱沖壓用鋼的CCT曲線。在均勻冷卻速率條件下,冷速為1030℃/s時(shí),得到馬氏體/貝氏體雙相組織,其中,冷速?gòu)募s27℃/s(噴氣冷卻)增大到30℃/s(臨界冷卻速率)時(shí),馬氏體所占比例從50%增加到90%,在該變化條件下,試樣的硬度值增大較為明顯,從312 HV增大到了426 HV。...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超高強(qiáng)鋼熱沖壓原理圖
的顯微結(jié)構(gòu)分布和最終力學(xué)性能關(guān)系的模型。Erhardt[3]通過計(jì)算熱沖壓過程零件冷卻的溫度梯度,來確定零件最終的硬度和其他力學(xué)性能參數(shù)。表明了零件最終的力學(xué)性能依賴于傳熱和成形的歷程。熱沖壓過程對(duì)熱沖壓工藝參數(shù)的控制決定最終的微觀組織,微觀組織的組成,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分布情況,晶粒度,位錯(cuò)等決定著材料的力學(xué)性能。在實(shí)際的應(yīng)用中,汽車安全部件在碰撞過程中承受復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài),學(xué)者們發(fā)現(xiàn),如果通過控制工藝條件使得零件獲得在某些區(qū)域的力學(xué)性能不同,可以更加有效的提高安全性。這就是高強(qiáng)鋼的變強(qiáng)度熱沖壓工藝(Tailored Tempering Properties TTP)。為了描述方便,下文中都將高強(qiáng)鋼的變強(qiáng)度熱沖壓工藝稱為 TTP 工藝,將應(yīng)用該工藝方法中制造的零件稱為 TTP 熱沖壓零件。以汽車 B 柱為例,如圖 1-2 TTP 熱沖壓零件示意圖所示,底部的軟區(qū)通過工藝控制提高塑性,提高變形和能量吸收,其他區(qū)域保證高強(qiáng)度以保證侵入抗性。另外,TTP 工藝對(duì)于熱沖壓后,還需要后續(xù)機(jī)加工零件也是非常有利的,如翻邊,沖孔,切邊等。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文缺陷的分布共同影響著材料的力學(xué)性能。通過探究微觀結(jié)構(gòu)決定以為 TTP 工藝的參數(shù)控制提供依據(jù)。觀結(jié)構(gòu)二維模型的力學(xué)性能分析策略如圖 1-3 材料的力學(xué)性能分的顯微照片分析,得到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的幾何模型,該模型能夠代表。針對(duì)特定區(qū)域賦予混合組織的應(yīng)力應(yīng)變特性。依據(jù)實(shí)際情況,件以及加載情況。力求盡量接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)情況。對(duì)應(yīng)的開展相的應(yīng)力應(yīng)變曲線。通過對(duì)比模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,優(yōu)化計(jì)算模型結(jié)果與實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性。即可以用來反映材料實(shí)際
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mohr-Coulomb斷裂準(zhǔn)則在高強(qiáng)鋼剪切仿真中的應(yīng)用[J]. 黎聰,董梁,張?bào)K超,李淑慧. 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]基于熱-力-相變耦合的輕量化B柱熱沖壓成形全過程仿真[J]. 桂中祥,張宜生,王子健. 鍛壓技術(shù). 2012(06)
[3]初始成形溫度對(duì)超高強(qiáng)鋼熱沖壓件力學(xué)性能的影響[J]. 姜超,單忠德,莊百亮,戎文娟,劉萌. 金屬熱處理. 2011(12)
[4]差厚板汽車B柱輕量化設(shè)計(jì)[J]. 蘭鳳崇,唐杰,鐘陽(yáng),陳吉清. 現(xiàn)代零部件. 2011(12)
博士論文
[1]高強(qiáng)鋼板料變強(qiáng)度熱沖壓成形研究及應(yīng)用[D]. 王子健.華中科技大學(xué) 2016
[2]先進(jìn)高強(qiáng)鋼多相、亞穩(wěn)、多尺度、形貌(M4)組織特征與力學(xué)性能相關(guān)性規(guī)律研究[D]. 趙洪山.上海交通大學(xué) 2016
[3]鈦微合金化鋼中鐵素體相變及納米相析出行為與機(jī)理研究[D]. 徐洋.東北大學(xué) 2015
[4]基于納米壓痕技術(shù)的涂層殘余應(yīng)力研究[D]. 朱麗娜.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
碩士論文
[1]B1500HS硼鋼高溫?zé)崃W(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究及典型件熱沖壓模擬[D]. 顏震.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3320512
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超高強(qiáng)鋼熱沖壓原理圖
的顯微結(jié)構(gòu)分布和最終力學(xué)性能關(guān)系的模型。Erhardt[3]通過計(jì)算熱沖壓過程零件冷卻的溫度梯度,來確定零件最終的硬度和其他力學(xué)性能參數(shù)。表明了零件最終的力學(xué)性能依賴于傳熱和成形的歷程。熱沖壓過程對(duì)熱沖壓工藝參數(shù)的控制決定最終的微觀組織,微觀組織的組成,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分布情況,晶粒度,位錯(cuò)等決定著材料的力學(xué)性能。在實(shí)際的應(yīng)用中,汽車安全部件在碰撞過程中承受復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài),學(xué)者們發(fā)現(xiàn),如果通過控制工藝條件使得零件獲得在某些區(qū)域的力學(xué)性能不同,可以更加有效的提高安全性。這就是高強(qiáng)鋼的變強(qiáng)度熱沖壓工藝(Tailored Tempering Properties TTP)。為了描述方便,下文中都將高強(qiáng)鋼的變強(qiáng)度熱沖壓工藝稱為 TTP 工藝,將應(yīng)用該工藝方法中制造的零件稱為 TTP 熱沖壓零件。以汽車 B 柱為例,如圖 1-2 TTP 熱沖壓零件示意圖所示,底部的軟區(qū)通過工藝控制提高塑性,提高變形和能量吸收,其他區(qū)域保證高強(qiáng)度以保證侵入抗性。另外,TTP 工藝對(duì)于熱沖壓后,還需要后續(xù)機(jī)加工零件也是非常有利的,如翻邊,沖孔,切邊等。
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文缺陷的分布共同影響著材料的力學(xué)性能。通過探究微觀結(jié)構(gòu)決定以為 TTP 工藝的參數(shù)控制提供依據(jù)。觀結(jié)構(gòu)二維模型的力學(xué)性能分析策略如圖 1-3 材料的力學(xué)性能分的顯微照片分析,得到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的幾何模型,該模型能夠代表。針對(duì)特定區(qū)域賦予混合組織的應(yīng)力應(yīng)變特性。依據(jù)實(shí)際情況,件以及加載情況。力求盡量接近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)情況。對(duì)應(yīng)的開展相的應(yīng)力應(yīng)變曲線。通過對(duì)比模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,優(yōu)化計(jì)算模型結(jié)果與實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性。即可以用來反映材料實(shí)際
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Mohr-Coulomb斷裂準(zhǔn)則在高強(qiáng)鋼剪切仿真中的應(yīng)用[J]. 黎聰,董梁,張?bào)K超,李淑慧. 塑性工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]基于熱-力-相變耦合的輕量化B柱熱沖壓成形全過程仿真[J]. 桂中祥,張宜生,王子健. 鍛壓技術(shù). 2012(06)
[3]初始成形溫度對(duì)超高強(qiáng)鋼熱沖壓件力學(xué)性能的影響[J]. 姜超,單忠德,莊百亮,戎文娟,劉萌. 金屬熱處理. 2011(12)
[4]差厚板汽車B柱輕量化設(shè)計(jì)[J]. 蘭鳳崇,唐杰,鐘陽(yáng),陳吉清. 現(xiàn)代零部件. 2011(12)
博士論文
[1]高強(qiáng)鋼板料變強(qiáng)度熱沖壓成形研究及應(yīng)用[D]. 王子健.華中科技大學(xué) 2016
[2]先進(jìn)高強(qiáng)鋼多相、亞穩(wěn)、多尺度、形貌(M4)組織特征與力學(xué)性能相關(guān)性規(guī)律研究[D]. 趙洪山.上海交通大學(xué) 2016
[3]鈦微合金化鋼中鐵素體相變及納米相析出行為與機(jī)理研究[D]. 徐洋.東北大學(xué) 2015
[4]基于納米壓痕技術(shù)的涂層殘余應(yīng)力研究[D]. 朱麗娜.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
碩士論文
[1]B1500HS硼鋼高溫?zé)崃W(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究及典型件熱沖壓模擬[D]. 顏震.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3320512
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