熱沖壓用鋼BR1500HS高溫流變行為研究及淬火工藝優(yōu)化.pdf

1、超高強(qiáng)度鋼板由于其對于改善汽車碰撞安全性能和汽車輕量化的優(yōu)勢汽車車身重要結(jié)構(gòu)件的理想材料。但又因其超高強(qiáng)度難以發(fā)生塑性變形，使超高強(qiáng)度鋼板在汽車上的應(yīng)用受到限制。熱成形技術(shù)這一全新的工藝手段，正好可以解決超高強(qiáng)度鋼常溫下變形困難的問題，將傳統(tǒng)冷沖壓工藝與熱處理技術(shù)結(jié)合為一體，既能實(shí)現(xiàn)車身輕量化又能提高碰撞安全性，成為是當(dāng)前汽車行業(yè)的熱點(diǎn)研究課題。
　　 本文以熱沖壓用超高強(qiáng)度鋼BR1500HS為研究對象，主要通過物理實(shí)驗(yàn)的方法，

2、對BR1500HS的高溫流變行為和淬火工藝進(jìn)行了分析和研究，獲得了針對某汽車零件的熱成形實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用性結(jié)論，具有一定參考價值。
　　 首先，通過熱模擬高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，獲得了溫度為600℃、700℃、800℃，應(yīng)變速率為1s-1、0.1s-1、0.01s-1條件下BR1500HS的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線。通過分析曲線認(rèn)識了材料的應(yīng)力、應(yīng)變與變形溫度、應(yīng)變速率之間的關(guān)系：流動應(yīng)力隨著應(yīng)變的增加而迅速上升；材料的抗拉強(qiáng)度隨溫度的降低而升高

3、，隨應(yīng)變速率的提高而升高，但應(yīng)變速率的影響不及溫度影響的敏感度；材料在實(shí)驗(yàn)溫度700℃以上時發(fā)生動態(tài)回復(fù)，部分抵消應(yīng)變硬化效應(yīng)，使真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線斜率降低，后段趨于平穩(wěn)。
　　 通過高溫拉伸實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，建立了基于Norton-Hoff模型的高溫流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型。使用該理論模型繪制的曲線與實(shí)驗(yàn)所得真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線的相比，除873K(600℃)，應(yīng)變速率為0.1和0.01s-1條件下的兩條曲線差異較為明顯之外，其余條件的計(jì)算值與

4、實(shí)驗(yàn)值基本吻合，說明所建立的材料模型能較為真實(shí)地描述材料的高溫流變行為。
　　 為了獲得能夠指導(dǎo)熱成形實(shí)際生產(chǎn)的工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)并完成了BR1500HS的二因子四水平淬火正交實(shí)驗(yàn)。通過對不同熱處理?xiàng)l件后的試樣進(jìn)行力學(xué)性能測試和金相組織觀察，發(fā)現(xiàn)材料的奧氏體化溫度在850℃以上，高于850℃加熱時必須經(jīng)過一定的保溫時間才能獲得充分而均勻的奧氏體化。但隨著加熱溫度升高和保溫時間延長，將引起材料晶粒粗大，導(dǎo)致材料力學(xué)性能的下降。并以材料