發(fā)布時間：2020-06-10 05:52

【摘要】：當前,汽車行業(yè)對輕量化和安全性的要求提高,使得各種新型材料不斷被應用在汽車車身上。中錳第三代汽車高強鋼因具有大量亞穩(wěn)狀態(tài)奧氏體,能夠提升強度和塑性而倍受關注,然而,科研人員對中錳鋼的研究大多停留在成分和組織調控上,對其成形過程鮮有探索。本文結合微觀組織表征、力學性能測試和仿真分析,探索中錳鋼的多道次成形能力。以厚度為1.6mm實驗室制備的冷軋退火態(tài)中錳鋼作為研究對象,其組織為超細晶鐵素體和亞穩(wěn)奧氏體組成的雙相組織;通過拉伸實驗、預變形設計實驗、組織形貌表征,以及相含量測定等方法,探究了中錳鋼在多道次變形過程中不同預變形量對奧氏體轉變及應變硬化等的影響,并通過有限元方法,模擬了中錳鋼的成形過程,得到如下結論:(1)中錳鋼各向異性或各向同性的判定:實驗表明冷軋退火態(tài)中錳鋼三個方向的力學性能相近,都具有良好的強塑積,最大差異僅為0.45%左右,綜合塑性應變比為0.900,接近各向同性材料的指數(shù),△r只有-0.061,可視為是各向同性的材料。(2)應變率對力學性能的影響作用:在現(xiàn)有的沖壓速度范圍內,選取了0.01/s、0.005/s和0.001/s三種應變率,實驗得出拉伸試樣的均勻伸長率幾乎完全相同,相對誤差僅為1.02%,因此,在此范圍內,應變速率對中錳鋼成形的影響是可以忽略的。(3)預變形對后續(xù)成形能力的影響作用方面,設計預變形量分別為0、5%、10%和15%,發(fā)現(xiàn)隨著中錳鋼預變形量的增加,其屈服強度提高,抗拉強度幾乎沒變,使得屈強比不斷增加,并且出現(xiàn)屈服平臺增長現(xiàn)象,加工硬化曲線存在較明顯的波動;屈服平臺的長度隨著預變形量增大而增加,其會導致變形不穩(wěn)定,降低成形能力,對中錳鋼多道次成形具有負面影響作用。(4)微觀組織演變特征中,通過XRD、OM、SEM、EBSD、TEM對經過不同預變形之后的中錳鋼組織進行表征,發(fā)現(xiàn)隨著預變形增加,奧氏體不斷轉化為馬氏體,并且奧氏體發(fā)生轉變的轉變量隨著預應變的增加是非線性變化的,它們之間的關系擬合公式為f_?(28)17.36exp(-13.64?)。(5)結合數(shù)值仿真方法,通過ABAQUS和DYNAFORM進行仿真分析,與實際沖壓零件實測結果進行對標,驗證了硬度的變化規(guī)律和仿真結果的應力分布是基本對應的,底部兩個角上的應力比較集中、減薄量大,驗證了所測得實驗數(shù)據(jù)的準確性,證明了中錳鋼具有很好的一次成形能力。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U466

【參考文獻】

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本文編號：2705870