本文關鍵詞：耦合變形的滑動摩擦條件下600MPa級先進高強鋼板的拉毛損傷行為研究

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【摘要】：采用自制的耦合變形的摩擦試驗機,以三種汽車用600MPa級先進高強度鋼板(抗拉強度590MPa的DP590熱鍍鋅板及其裸板和抗拉強度520MPa的H340LAD熱鍍鋅鋼板)為研究對象,與淬回火DC53冷作模具鋼配副摩擦,研究了在摩擦耦合變形過程中鍍鋅層對沖壓過程中鋼板拉毛損傷行為的影響。采用掃描電鏡(SEM)重點分析了DP590熱鍍鋅板拉毛的動態(tài)演變過程,通過摩擦系數(shù)的躍遷并基于動態(tài)形貌的變化,確定了拉毛的萌生點,進而提出了其定量判據(jù)。最后,在比較滲氮和滲釩兩種涂覆層的厚度、硬度和組成相的基礎上,研究了兩種表面改性層對DP590熱鍍鋅鋼板拉毛性能的影響規(guī)律。得出以下主要結論:1.在相同的耦合變形的摩擦試驗條件下,DP590熱鍍鋅板的平均摩擦系數(shù)比其裸板的大。DP590鍍鋅板的拉毛損傷程度比裸板的嚴重,且DP590裸板損傷機理主要為磨粒磨損。2.由于DP590鋼板在低應變區(qū)域的加工硬化指數(shù)n比H340LAD的高,相同外載條件下DP590的變形比H340LAD的小,H340LAD表面鋅層的脫落更為嚴重,所以在相同的耦合變形摩擦條件下,H340LAD熱鍍鋅鋼板的平均摩擦系數(shù)比DP590鍍鋅鋼板的大,拉毛損傷現(xiàn)象更明顯。3.DP590熱鍍鋅鋼板的拉毛萌生主要經(jīng)歷了三個階段:首先在塑性變形張緊力作用下出現(xiàn)大量垂直于拉伸方向的表面微裂紋,在隨后摩擦過程中這些鍍鋅層微凸體脫落轉移到壓頭表面,在鋼板表面造成局部的輕微磨損;接著因鋅層的開裂進而脫落轉移到壓頭表面,并隨滑動距離的增長在壓頭表面積聚長大,形成片狀薄膜;最后在壓頭表面形成塊狀黏結瘤并在板材試樣表面造成較深劃痕,故其拉毛損傷機制主要為犁溝和黏著磨損。4.提出了一種判斷拉毛損傷的定量標準及相應的測試方法。根據(jù)板材表面拉毛損傷的幾何特征,確定表面粗糙度的變化量ΔRy作為拉毛損傷的定量評價參數(shù),并通過表面形貌的SEM分析驗證了該方法的可靠性。DP590熱鍍鋅板與淬回火DC53模具鋼在摩擦耦合變形條件下對摩的拉毛萌生點ΔRy為8μm左右。5.DC53壓頭的滲氮層是由Fe3N和Fe4N構成的、深度約180μm、表面硬度約990HV0.05的復相組織,滲釩層只有單相VC,厚度約8μm,滲層致密和連續(xù),表面硬度達到2200HV0.05。與采用淬回火壓頭的試驗相比,采用滲氮處理的壓頭明顯降低了板材的拉毛趨勢,其拉毛機理主要是磨粒磨損和輕微的黏著磨損。VC層良好的抗黏著磨損能力有利于降低拉毛損傷的產生,與滲氮層相比,滲釩層具有更為優(yōu)異的抗拉毛性能,其拉毛損傷機理主要為磨粒磨損。
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG386

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李揚;劉漢武;杜云慧;張鵬;;汽車用先進高強鋼的應用現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J];材料導報;2011年13期

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本文編號：1264476