【摘要】：當(dāng)前,汽車行業(yè)對(duì)輕量化和安全性的要求提高,使得各種新型材料不斷被應(yīng)用在汽車車身上。中錳第三代汽車高強(qiáng)鋼因具有大量亞穩(wěn)狀態(tài)奧氏體,能夠提升強(qiáng)度和塑性而倍受關(guān)注,然而,科研人員對(duì)中錳鋼的研究大多停留在成分和組織調(diào)控上,對(duì)其成形過(guò)程鮮有探索。本文結(jié)合微觀組織表征、力學(xué)性能測(cè)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(shí)驗(yàn)室制備的冷軋退火態(tài)中錳鋼作為研究對(duì)象,其組織為超細(xì)晶鐵素體和亞穩(wěn)奧氏體組成的雙相組織;通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)、預(yù)變形設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、組織形貌表征,以及相含量測(cè)定等方法,探究了中錳鋼在多道次變形過(guò)程中不同預(yù)變形量對(duì)奧氏體轉(zhuǎn)變及應(yīng)變硬化等的影響,并通過(guò)有限元方法,模擬了中錳鋼的成形過(guò)程,得到如下結(jié)論:(1)中錳鋼各向異性或各向同性的判定:實(shí)驗(yàn)表明冷軋退火態(tài)中錳鋼三個(gè)方向的力學(xué)性能相近,都具有良好的強(qiáng)塑積,最大差異僅為0.45%左右,綜合塑性應(yīng)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(yīng)變率對(duì)力學(xué)性能的影響作用:在現(xiàn)有的沖壓速度范圍內(nèi),選取了0.01/s、0.005/s和0.001/s三種應(yīng)變率,實(shí)驗(yàn)得出拉伸試樣的均勻伸長(zhǎng)率幾乎完全相同,相對(duì)誤差僅為1.02%,因此,在此范圍內(nèi),應(yīng)變速率對(duì)中錳鋼成形的影響是可以忽略的。(3)預(yù)變形對(duì)后續(xù)成形能力的影響作用方面,設(shè)計(jì)預(yù)變形量分別為0、5%、10%和15%,發(fā)現(xiàn)隨著中錳鋼預(yù)變形量的增加,其屈服強(qiáng)度提高,抗拉強(qiáng)度幾乎沒(méi)變,使得屈強(qiáng)比不斷增加,并且出現(xiàn)屈服平臺(tái)增長(zhǎng)現(xiàn)象,加工硬化曲線存在較明顯的波動(dòng);屈服平臺(tái)的長(zhǎng)度隨著預(yù)變形量增大而增加,其會(huì)導(dǎo)致變形不穩(wěn)定,降低成形能力,對(duì)中錳鋼多道次成形具有負(fù)面影響作用。(4)微觀組織演變特征中,通過(guò)XRD、OM、SEM、EBSD、TEM對(duì)經(jīng)過(guò)不同預(yù)變形之后的中錳鋼組織進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)隨著預(yù)變形增加,奧氏體不斷轉(zhuǎn)化為馬氏體,并且奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變量隨著預(yù)應(yīng)變的增加是非線性變化的,它們之間的關(guān)系擬合公式為f_?(28)17.36exp(-13.64?)。(5)結(jié)合數(shù)值仿真方法,通過(guò)ABAQUS和DYNAFORM進(jìn)行仿真分析,與實(shí)際沖壓零件實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo),驗(yàn)證了硬度的變化規(guī)律和仿真結(jié)果的應(yīng)力分布是基本對(duì)應(yīng)的,底部?jī)蓚�(gè)角上的應(yīng)力比較集中、減薄量大,驗(yàn)證了所測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,證明了中錳鋼具有很好的一次成形能力。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U466

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2705870