热冲压TTP零件马氏体/贝氏体双相组织微观结构对力学性能的影响
发布时间：2021-08-03 23:20
随着汽车工业对节能减排和安全性能要求的日益提高,高强钢的热冲压技术被广泛的应用到汽车的结构件和安全件制造。传统热冲压工艺得到的完全马氏体零件,强度高但延伸率低,不能满足碰撞中吸收能量的安全性要求。因此,为了解决零件力学性能与车身安全性能要求相匹配的问题发展出了与车身安全性要求相适应的高强钢的热冲压TTP（Tailored Tempering Properties）工艺,即在零件的局部区域力学性能不同。对于TTP零件,其过渡区微观组织由多相组成,各相所占比例和形貌决定着零件力学性能。因此,需要定量的研究微观组织与力学性能之间的关系。基于以上背景,展开如下研究:（1）通过热膨胀相变实验,根据得到的冷却曲线和热膨胀曲线,得到不同冷速条件下的相转变温度,配合硬度测试和微观组织观察,修订了某型号热冲压用钢的CCT曲线。在均匀冷却速率条件下,冷速为1030℃/s时,得到马氏体/贝氏体双相组织,其中,冷速从约27℃/s（喷气冷却）增大到30℃/s（临界冷却速率）时,马氏体所占比例从50%增加到90%,在该变化条件下,试样的硬度值增大较为明显,从312 HV增大到了426 HV。...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超高强钢热冲压原理图
的显微结构分布和最终力学性能关系的模型。Erhardt[3]通过计算热冲压过程零件冷却的温度梯度，来确定零件最终的硬度和其他力学性能参数。表明了零件最终的力学性能依赖于传热和成形的历程。热冲压过程对热冲压工艺参数的控制决定最终的微观组织，微观组织的组成，拓扑结构，分布情况，晶粒度，位错等决定着材料的力学性能。在实际的应用中，汽车安全部件在碰撞过程中承受复杂的应力状态，学者们发现，如果通过控制工艺条件使得零件获得在某些区域的力学性能不同，可以更加有效的提高安全性。这就是高强钢的变强度热冲压工艺（Tailored Tempering Properties TTP）。为了描述方便，下文中都将高强钢的变强度热冲压工艺称为 TTP 工艺，将应用该工艺方法中制造的零件称为 TTP 热冲压零件。以汽车 B 柱为例，如图 1-2 TTP 热冲压零件示意图所示，底部的软区通过工艺控制提高塑性，提高变形和能量吸收，其他区域保证高强度以保证侵入抗性。另外，TTP 工艺对于热冲压后，还需要后续机加工零件也是非常有利的，如翻边，冲孔，切边等。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文缺陷的分布共同影响着材料的力学性能。通过探究微观结构决定以为 TTP 工艺的参数控制提供依据。观结构二维模型的力学性能分析策略如图 1-3 材料的力学性能分的显微照片分析，得到拓扑结构的几何模型，该模型能够代表。针对特定区域赋予混合组织的应力应变特性。依据实际情况，件以及加载情况。力求尽量接近实际的实验情况。对应的开展相的应力应变曲线。通过对比模拟结果和实验结果，优化计算模型结果与实际实验结果有较好的一致性。即可以用来反映材料实际
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mohr-Coulomb断裂准则在高强钢剪切仿真中的应用[J]. 黎聪,董梁,张骥超,李淑慧. 塑性工程学报. 2018(04)
[2]基于热-力-相变耦合的轻量化B柱热冲压成形全过程仿真[J]. 桂中祥,张宜生,王子健. 锻压技术. 2012(06)
[3]初始成形温度对超高强钢热冲压件力学性能的影响[J]. 姜超,单忠德,庄百亮,戎文娟,刘萌. 金属热处理. 2011(12)
[4]差厚板汽车B柱轻量化设计[J]. 兰凤崇,唐杰,钟阳,陈吉清. 现代零部件. 2011(12)
博士论文
[1]高强钢板料变强度热冲压成形研究及应用[D]. 王子健.华中科技大学 2016
[2]先进高强钢多相、亚稳、多尺度、形貌（M4）组织特征与力学性能相关性规律研究[D]. 赵洪山.上海交通大学 2016
[3]钛微合金化钢中铁素体相变及纳米相析出行为与机理研究[D]. 徐洋.东北大学 2015
[4]基于纳米压痕技术的涂层残余应力研究[D]. 朱丽娜.中国地质大学（北京） 2013
硕士论文
[1]B1500HS硼钢高温热力学性能实验研究及典型件热冲压模拟[D]. 颜震.上海交通大学 2013
本文编号：3320512
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超高强钢热冲压原理图
的显微结构分布和最终力学性能关系的模型。Erhardt[3]通过计算热冲压过程零件冷却的温度梯度，来确定零件最终的硬度和其他力学性能参数。表明了零件最终的力学性能依赖于传热和成形的历程。热冲压过程对热冲压工艺参数的控制决定最终的微观组织，微观组织的组成，拓扑结构，分布情况，晶粒度，位错等决定着材料的力学性能。在实际的应用中，汽车安全部件在碰撞过程中承受复杂的应力状态，学者们发现，如果通过控制工艺条件使得零件获得在某些区域的力学性能不同，可以更加有效的提高安全性。这就是高强钢的变强度热冲压工艺（Tailored Tempering Properties TTP）。为了描述方便，下文中都将高强钢的变强度热冲压工艺称为 TTP 工艺，将应用该工艺方法中制造的零件称为 TTP 热冲压零件。以汽车 B 柱为例，如图 1-2 TTP 热冲压零件示意图所示，底部的软区通过工艺控制提高塑性，提高变形和能量吸收，其他区域保证高强度以保证侵入抗性。另外，TTP 工艺对于热冲压后，还需要后续机加工零件也是非常有利的，如翻边，冲孔，切边等。
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文缺陷的分布共同影响着材料的力学性能。通过探究微观结构决定以为 TTP 工艺的参数控制提供依据。观结构二维模型的力学性能分析策略如图 1-3 材料的力学性能分的显微照片分析，得到拓扑结构的几何模型，该模型能够代表。针对特定区域赋予混合组织的应力应变特性。依据实际情况，件以及加载情况。力求尽量接近实际的实验情况。对应的开展相的应力应变曲线。通过对比模拟结果和实验结果，优化计算模型结果与实际实验结果有较好的一致性。即可以用来反映材料实际
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mohr-Coulomb断裂准则在高强钢剪切仿真中的应用[J]. 黎聪,董梁,张骥超,李淑慧. 塑性工程学报. 2018(04)
[2]基于热-力-相变耦合的轻量化B柱热冲压成形全过程仿真[J]. 桂中祥,张宜生,王子健. 锻压技术. 2012(06)
[3]初始成形温度对超高强钢热冲压件力学性能的影响[J]. 姜超,单忠德,庄百亮,戎文娟,刘萌. 金属热处理. 2011(12)
[4]差厚板汽车B柱轻量化设计[J]. 兰凤崇,唐杰,钟阳,陈吉清. 现代零部件. 2011(12)
博士论文
[1]高强钢板料变强度热冲压成形研究及应用[D]. 王子健.华中科技大学 2016
[2]先进高强钢多相、亚稳、多尺度、形貌（M4）组织特征与力学性能相关性规律研究[D]. 赵洪山.上海交通大学 2016
[3]钛微合金化钢中铁素体相变及纳米相析出行为与机理研究[D]. 徐洋.东北大学 2015
[4]基于纳米压痕技术的涂层残余应力研究[D]. 朱丽娜.中国地质大学（北京） 2013
硕士论文
[1]B1500HS硼钢高温热力学性能实验研究及典型件热冲压模拟[D]. 颜震.上海交通大学 2013
本文编号：3320512
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