预形变处理Mn-B钢逆相变过程组织演变规律探究
发布时间：2021-10-09 14:25
随着汽车工业的不断发展,汽车的安全性和绿色性需求越来越受到人们的重视,因此汽车车身轻量化已经成为行业研究炙手可热的研究趋势。超高强钢因成本低廉强度高综合性能好而在汽车结构件中得到大规模使用,但是较低的韧塑性阻碍其更多的发展空间和更大的使用价值。为此,本实验以22MnB5钢为研究对象,以提升热成形超高强钢的综合性能为目的,通过细化奥氏体母相组织微观组织形态的方式来进行探究性试验。具体方法为通过深冷轧制和室温轧制预处理引入不同形变能,在后续热处理过程中采用不同工艺方法探究逆相变过程奥氏体组织演变规律。实验结果表明:（1）无论是深冷轧制还是室温轧制,其他条件相同的情况下,随着压下量和异速比的增大,22MnB5钢板材原始组织变形就越严重,且其变形组织沿轧向分布产生织构。深冷轧制与室温轧制相比,相同条件下,前者可以抑制动态回复,因而组织内位错增殖速度更快,因此更容易发生位错塞积现象,既有利于形变,又可以引入更多形变能为后续热处理工序提供条件。深冷轧制轧件组织中LAGB所占比例很高,说明其变形程度大。同时由LAGB占比横向比较后发现同步轧制压下量为30%时,大部分铁素体重结晶已经完成,此时如果采用...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热成形件在汽车车身中的应用现阶段实现汽车轻量化的技术主要有3类：①结构优化，将CAD、CAE、CAM
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-课题所研究的Mn-B系钢，其在传统热成型工艺下生产的具有全马氏体组织的高强热冲压件强度虽高但韧性差，极大制约了这类产品的使役性能。一方面，室温条件下，变形困难，则需要施加更大压力，受力过大还容易产生裂纹；另一方面，零件冲压回弹程度较大，不易得到稳定的尺寸形状的零件。故迫切需要在保证强度的基础上，提升现有Mn-B系热成型钢的韧性。现有的热冲压成型技术[8,9]原理就是把选定的超高强度钢板加热至奥氏体化温度，并保存一段时间，使其组织完全奥氏体化，随后将红热的板料送入装有冷却系统的模具内进行冲压成形，同时利用具有快速均匀冷却系统的模具进行冷却淬火。热冲压成型工艺的过程如下图1-2所示。图1-2热冲压成形工艺过程示意图该热冲压成形工艺的优点是温度较高时，板料的成型性能比较好，韧性较高，更容易得到复杂零件，且高温下有利于减小回弹影响，零件加工精度高质量好。由于该工艺具有以上优点，超高强钢在白车身上的应用比例越来越大，如图1-3所示。曾经的豪华型全铝汽车，以车身轻量化著称的AudiA8在2017年也改变了之前的发展策略，在车身等零部件上极大程度地采用了超高强热成型钢。据统计，新款AudiA8整车的钢材用量将达到40%以上，其中17%的车身构件将由热成形超高强钢来代替[10,11]。图1-31984-2016年间热冲压成形钢材在白车身上应用量越来越大虽然有热冲压成型工艺的帮助，但超高强钢较低的韧塑性仍是制约其进一步推广应用的主要问题。如目前应用最广泛的热成型钢22MnB5生产的汽车零件，普遍的抗拉强度在1500MPa左右，但延伸率却只有6-8%[12]。如何在保证
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-课题所研究的Mn-B系钢，其在传统热成型工艺下生产的具有全马氏体组织的高强热冲压件强度虽高但韧性差，极大制约了这类产品的使役性能。一方面，室温条件下，变形困难，则需要施加更大压力，受力过大还容易产生裂纹；另一方面，零件冲压回弹程度较大，不易得到稳定的尺寸形状的零件。故迫切需要在保证强度的基础上，提升现有Mn-B系热成型钢的韧性。现有的热冲压成型技术[8,9]原理就是把选定的超高强度钢板加热至奥氏体化温度，并保存一段时间，使其组织完全奥氏体化，随后将红热的板料送入装有冷却系统的模具内进行冲压成形，同时利用具有快速均匀冷却系统的模具进行冷却淬火。热冲压成型工艺的过程如下图1-2所示。图1-2热冲压成形工艺过程示意图该热冲压成形工艺的优点是温度较高时，板料的成型性能比较好，韧性较高，更容易得到复杂零件，且高温下有利于减小回弹影响，零件加工精度高质量好。由于该工艺具有以上优点，超高强钢在白车身上的应用比例越来越大，如图1-3所示。曾经的豪华型全铝汽车，以车身轻量化著称的AudiA8在2017年也改变了之前的发展策略，在车身等零部件上极大程度地采用了超高强热成型钢。据统计，新款AudiA8整车的钢材用量将达到40%以上，其中17%的车身构件将由热成形超高强钢来代替[10,11]。图1-31984-2016年间热冲压成形钢材在白车身上应用量越来越大虽然有热冲压成型工艺的帮助，但超高强钢较低的韧塑性仍是制约其进一步推广应用的主要问题。如目前应用最广泛的热成型钢22MnB5生产的汽车零件，普遍的抗拉强度在1500MPa左右，但延伸率却只有6-8%[12]。如何在保证
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车轻量化研究进展[J]. 林荣会,宋晓飞. 青岛理工大学学报. 2018(06)
[2]非对称热轧单面不锈钢-碳钢复合板生产工艺研究[J]. 陈振业,马娥,朱文婷,赵燕青,赵帅,孙力,王国栋. 特殊钢. 2018(06)
[3]高强钢热冲压成形工艺及装备进展[J]. 张宜生,王子健,王梁. 塑性工程学报. 2018(05)
[4]不同异速比异步轧制7050铝合金的组织演变及力学性能（英文）[J]. 马存强,侯陇刚,张济山,庄林忠. 材料热处理学报. 2018(09)
[5]汽车轻量化技术方案及应用实例[J]. 高阳. 汽车工程学报. 2018(01)
[6]一种Fe-Ni-Co合金深冷轧制过程的显微组织及力学性能[J]. 郑建军,李长生,贺帅,马彪,宋艳磊. 辽宁科技大学学报. 2017(01)
[7]淬火-碳分配热处理对22MnB5钢组织与性能的影响[J]. 刘芳,胡艳华. 铸造技术. 2017(01)
[8]强织构AZ31镁合金板材深低温轧制过程中微观组织演变及力学性能控制研究[J]. 闫亚琼,罗晋如,张济山,庄林忠. 金属学报. 2017(01)
[9]304奥氏体不锈钢超低温轧制变形诱发马氏体转变的定量分析及组织表征[J]. 史金涛,侯陇刚,左锦荣,卢林,崔华,张济山. 金属学报. 2016(08)
[10]超低温轧制纳米孪晶Cu-Zn-Si合金的退火行为[J]. 秦佳,杨续跃,叶友雄,张祥凯. 稀有金属材料与工程. 2016(05)
博士论文
[1]基于KMAS的高强钢板热成形仿真的关键算法研究及实现[D]. 李晓达.大连理工大学 2017
硕士论文
[1]异步轧制及热处理对Al-12.7Si-0.7Mg铝合金力学性能和组织的影响[D]. 杨兵.东北大学 2013
本文编号：3426565
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热成形件在汽车车身中的应用现阶段实现汽车轻量化的技术主要有3类：①结构优化，将CAD、CAE、CAM
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-课题所研究的Mn-B系钢，其在传统热成型工艺下生产的具有全马氏体组织的高强热冲压件强度虽高但韧性差，极大制约了这类产品的使役性能。一方面，室温条件下，变形困难，则需要施加更大压力，受力过大还容易产生裂纹；另一方面，零件冲压回弹程度较大，不易得到稳定的尺寸形状的零件。故迫切需要在保证强度的基础上，提升现有Mn-B系热成型钢的韧性。现有的热冲压成型技术[8,9]原理就是把选定的超高强度钢板加热至奥氏体化温度，并保存一段时间，使其组织完全奥氏体化，随后将红热的板料送入装有冷却系统的模具内进行冲压成形，同时利用具有快速均匀冷却系统的模具进行冷却淬火。热冲压成型工艺的过程如下图1-2所示。图1-2热冲压成形工艺过程示意图该热冲压成形工艺的优点是温度较高时，板料的成型性能比较好，韧性较高，更容易得到复杂零件，且高温下有利于减小回弹影响，零件加工精度高质量好。由于该工艺具有以上优点，超高强钢在白车身上的应用比例越来越大，如图1-3所示。曾经的豪华型全铝汽车，以车身轻量化著称的AudiA8在2017年也改变了之前的发展策略，在车身等零部件上极大程度地采用了超高强热成型钢。据统计，新款AudiA8整车的钢材用量将达到40%以上，其中17%的车身构件将由热成形超高强钢来代替[10,11]。图1-31984-2016年间热冲压成形钢材在白车身上应用量越来越大虽然有热冲压成型工艺的帮助，但超高强钢较低的韧塑性仍是制约其进一步推广应用的主要问题。如目前应用最广泛的热成型钢22MnB5生产的汽车零件，普遍的抗拉强度在1500MPa左右，但延伸率却只有6-8%[12]。如何在保证
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-2-课题所研究的Mn-B系钢，其在传统热成型工艺下生产的具有全马氏体组织的高强热冲压件强度虽高但韧性差，极大制约了这类产品的使役性能。一方面，室温条件下，变形困难，则需要施加更大压力，受力过大还容易产生裂纹；另一方面，零件冲压回弹程度较大，不易得到稳定的尺寸形状的零件。故迫切需要在保证强度的基础上，提升现有Mn-B系热成型钢的韧性。现有的热冲压成型技术[8,9]原理就是把选定的超高强度钢板加热至奥氏体化温度，并保存一段时间，使其组织完全奥氏体化，随后将红热的板料送入装有冷却系统的模具内进行冲压成形，同时利用具有快速均匀冷却系统的模具进行冷却淬火。热冲压成型工艺的过程如下图1-2所示。图1-2热冲压成形工艺过程示意图该热冲压成形工艺的优点是温度较高时，板料的成型性能比较好，韧性较高，更容易得到复杂零件，且高温下有利于减小回弹影响，零件加工精度高质量好。由于该工艺具有以上优点，超高强钢在白车身上的应用比例越来越大，如图1-3所示。曾经的豪华型全铝汽车，以车身轻量化著称的AudiA8在2017年也改变了之前的发展策略，在车身等零部件上极大程度地采用了超高强热成型钢。据统计，新款AudiA8整车的钢材用量将达到40%以上，其中17%的车身构件将由热成形超高强钢来代替[10,11]。图1-31984-2016年间热冲压成形钢材在白车身上应用量越来越大虽然有热冲压成型工艺的帮助，但超高强钢较低的韧塑性仍是制约其进一步推广应用的主要问题。如目前应用最广泛的热成型钢22MnB5生产的汽车零件，普遍的抗拉强度在1500MPa左右，但延伸率却只有6-8%[12]。如何在保证
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车轻量化研究进展[J]. 林荣会,宋晓飞. 青岛理工大学学报. 2018(06)
[2]非对称热轧单面不锈钢-碳钢复合板生产工艺研究[J]. 陈振业,马娥,朱文婷,赵燕青,赵帅,孙力,王国栋. 特殊钢. 2018(06)
[3]高强钢热冲压成形工艺及装备进展[J]. 张宜生,王子健,王梁. 塑性工程学报. 2018(05)
[4]不同异速比异步轧制7050铝合金的组织演变及力学性能（英文）[J]. 马存强,侯陇刚,张济山,庄林忠. 材料热处理学报. 2018(09)
[5]汽车轻量化技术方案及应用实例[J]. 高阳. 汽车工程学报. 2018(01)
[6]一种Fe-Ni-Co合金深冷轧制过程的显微组织及力学性能[J]. 郑建军,李长生,贺帅,马彪,宋艳磊. 辽宁科技大学学报. 2017(01)
[7]淬火-碳分配热处理对22MnB5钢组织与性能的影响[J]. 刘芳,胡艳华. 铸造技术. 2017(01)
[8]强织构AZ31镁合金板材深低温轧制过程中微观组织演变及力学性能控制研究[J]. 闫亚琼,罗晋如,张济山,庄林忠. 金属学报. 2017(01)
[9]304奥氏体不锈钢超低温轧制变形诱发马氏体转变的定量分析及组织表征[J]. 史金涛,侯陇刚,左锦荣,卢林,崔华,张济山. 金属学报. 2016(08)
[10]超低温轧制纳米孪晶Cu-Zn-Si合金的退火行为[J]. 秦佳,杨续跃,叶友雄,张祥凯. 稀有金属材料与工程. 2016(05)
博士论文
[1]基于KMAS的高强钢板热成形仿真的关键算法研究及实现[D]. 李晓达.大连理工大学 2017
硕士论文
[1]异步轧制及热处理对Al-12.7Si-0.7Mg铝合金力学性能和组织的影响[D]. 杨兵.东北大学 2013
本文编号：3426565
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3426565.html
