本文關鍵詞：汽車用高強塑第三代薄板鋼非彈性回復行為的研究　出處：《吉林大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著人們對汽車輕量化和防撞安全性要求的提高，汽車用鋼不斷向高強度和高塑性方向發(fā)展，強塑積成為了衡量汽車用鋼性能的重要指標。強塑積小于10~20GPa·%的DP鋼、TRIP鋼等第一代汽車用高強鋼，由于強度高、塑性低，造成汽車結構件、安全件在沖壓成形時出現(xiàn)開裂、回彈大和模具磨損嚴重等問題；而強塑積為50~70GPa·%的奧氏體鋼和TWIP鋼等第二代汽車用高強鋼，雖然塑性好，但成本高，工藝性差及冶金生產(chǎn)困難，因此，以上兩代汽車用鋼都已經(jīng)無法滿足汽車制造的要求。第三代高強塑汽車用鋼的成形性和成本介于處于第一代汽車用高強度鋼和第二代汽車用高強度鋼中間，在汽車工業(yè)中越來越受青睞。其微觀組織成分主要是馬氏體、殘余奧氏體和鐵素體（不完全奧氏體化），其強塑機制是通過相變誘發(fā)塑性（TRIP）效應即殘余奧氏體相變?yōu)轳R氏體實現(xiàn)的，這種TRIP效應直接影響到汽車板在成形卸載時的非彈性回復行為，即卸載模量隨應變而變化，但在沖壓成形有限元回彈模擬中，作為重要參數(shù)的彈性模量，其變化往往被忽略。由于彈性模量的偏差，導致沖壓成形有限元模擬回彈值遠小于實際回彈值，精度偏低，，因此，有必要開展相關研究。 本論文在宏觀上通過單向拉伸試驗和加載-卸載-重新加載循環(huán)拉伸試驗分別對汽車用第三代高強塑QP980鋼的力學性能和非彈性回復行為進行了研究，探索了QP980鋼的各向異性和速率敏感性，分析了非彈性回復行為的特征，以及其發(fā)生、發(fā)展、變化的過程，確定了回彈的組成和其中的非彈性回復的比例，建立了卸載模量隨塑性應變的數(shù)學模型。在微觀上，采用光學顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）和透射電子顯微鏡（TEM）方法研究了QP980鋼的微觀組織，分析并測量了微觀結構和位錯的變化，揭示了QP980鋼非彈性回復的微觀機理。 拉伸試驗結論如下：QP980鋼具有良好的綜合力學性能和較強加工硬化能力；卸載真應力-真應變曲線與重新加載真應力-真應變曲線形成一個卸載環(huán)，即包辛格效應環(huán)，包辛格效應環(huán)寬度和包辛格效應環(huán)面積分別與應變呈現(xiàn)了冪函數(shù)關系變化；卸載過程中的總應變回復包括彈性回復應變和非彈性回復應變；卸載模量隨應變增大而減小，但當塑性應變增大到一定程度時卸載模量不再變化；建立卸載模量數(shù)學模型，弦卸載模量數(shù)學模型： EC177.331.8exp(42.9p)；等效卸載模量數(shù)學模型為：E175.433.8exp(59.3p)。 微觀試驗結論如下：QP980鋼中存在硬質(zhì)相馬氏體，導致在塑性變形過程中產(chǎn)生大量位錯塞積；QP980鋼在變形過程中存在殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，這引發(fā)了位錯密度的升高、位錯發(fā)生纏結等顯微組織結構的變化；相變生成的硬質(zhì)相馬氏體相當于新的位錯的釘扎節(jié)點，加劇了變形過程中位錯的塞積�？蓜游诲e的密度和位錯線的彎曲程度顯著影響非彈性回復行為，可動位錯密度大和位錯線彎曲程度大是卸載模量減小的微觀機制。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1;TG386

【參考文獻】

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本文編號：1329712