本文關(guān)鍵詞：汽車用高強(qiáng)塑第三代薄板鋼非彈性回復(fù)行為的研究　出處：《吉林大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著人們對(duì)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(qiáng)度和高塑性方向發(fā)展，強(qiáng)塑積成為了衡量汽車用鋼性能的重要指標(biāo)。強(qiáng)塑積小于10~20GPa·%的DP鋼、TRIP鋼等第一代汽車用高強(qiáng)鋼，由于強(qiáng)度高、塑性低，造成汽車結(jié)構(gòu)件、安全件在沖壓成形時(shí)出現(xiàn)開(kāi)裂、回彈大和模具磨損嚴(yán)重等問(wèn)題；而強(qiáng)塑積為50~70GPa·%的奧氏體鋼和TWIP鋼等第二代汽車用高強(qiáng)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(wú)法滿足汽車制造的要求。第三代高強(qiáng)塑汽車用鋼的成形性和成本介于處于第一代汽車用高強(qiáng)度鋼和第二代汽車用高強(qiáng)度鋼中間，在汽車工業(yè)中越來(lái)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(qiáng)塑機(jī)制是通過(guò)相變誘發(fā)塑性（TRIP）效應(yīng)即殘余奧氏體相變?yōu)轳R氏體實(shí)現(xiàn)的，這種TRIP效應(yīng)直接影響到汽車板在成形卸載時(shí)的非彈性回復(fù)行為，即卸載模量隨應(yīng)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(dǎo)致沖壓成形有限元模擬回彈值遠(yuǎn)小于實(shí)際回彈值，精度偏低，，因此，有必要開(kāi)展相關(guān)研究。 本論文在宏觀上通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)和加載-卸載-重新加載循環(huán)拉伸試驗(yàn)分別對(duì)汽車用第三代高強(qiáng)塑QP980鋼的力學(xué)性能和非彈性回復(fù)行為進(jìn)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(fù)行為的特征，以及其發(fā)生、發(fā)展、變化的過(guò)程，確定了回彈的組成和其中的非彈性回復(fù)的比例，建立了卸載模量隨塑性應(yīng)變的數(shù)學(xué)模型。在微觀上，采用光學(xué)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(cè)量了微觀結(jié)構(gòu)和位錯(cuò)的變化，揭示了QP980鋼非彈性回復(fù)的微觀機(jī)理。 拉伸試驗(yàn)結(jié)論如下：QP980鋼具有良好的綜合力學(xué)性能和較強(qiáng)加工硬化能力；卸載真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線與重新加載真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線形成一個(gè)卸載環(huán)，即包辛格效應(yīng)環(huán)，包辛格效應(yīng)環(huán)寬度和包辛格效應(yīng)環(huán)面積分別與應(yīng)變呈現(xiàn)了冪函數(shù)關(guān)系變化；卸載過(guò)程中的總應(yīng)變回復(fù)包括彈性回復(fù)應(yīng)變和非彈性回復(fù)應(yīng)變；卸載模量隨應(yīng)變?cè)龃蠖鴾p小，但當(dāng)塑性應(yīng)變?cè)龃蟮揭欢ǔ潭葧r(shí)卸載模量不再變化；建立卸載模量數(shù)學(xué)模型，弦卸載模量數(shù)學(xué)模型： EC177.331.8exp(42.9p)；等效卸載模量數(shù)學(xué)模型為：E175.433.8exp(59.3p)。 微觀試驗(yàn)結(jié)論如下：QP980鋼中存在硬質(zhì)相馬氏體，導(dǎo)致在塑性變形過(guò)程中產(chǎn)生大量位錯(cuò)塞積；QP980鋼在變形過(guò)程中存在殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，這引發(fā)了位錯(cuò)密度的升高、位錯(cuò)發(fā)生纏結(jié)等顯微組織結(jié)構(gòu)的變化；相變生成的硬質(zhì)相馬氏體相當(dāng)于新的位錯(cuò)的釘扎節(jié)點(diǎn)，加劇了變形過(guò)程中位錯(cuò)的塞積�？蓜�(dòng)位錯(cuò)的密度和位錯(cuò)線的彎曲程度顯著影響非彈性回復(fù)行為，可動(dòng)位錯(cuò)密度大和位錯(cuò)線彎曲程度大是卸載模量減小的微觀機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.1;TG386

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1329712