- 马鸣图;刘邦佑;陈翊昇;路洪洲;
超高强度钢的开发和应用是汽车轻量化和提高安全性的重要途径,1 500 MPa及更高强度的高性能热成形钢的开发和应用是关键,超高强度热成形钢及热冲压零件的氢脆风险必须要重视并且避免。介绍了氢脆现象的发现、氢脆的概念、氢脆的机理,并试图用氢致局部塑性增加及晶界脱聚相结合的机制来解释热成形钢的氢脆开裂现象,进而综述了抑制氢脆的方法和采用铌微合金化抑制氢脆的试验结果,并根据氢增强局部塑形(HELP)和氢强化脱聚效应(HEDE)的耦合氢致延迟断裂机制说明了铌微合金化提升氢致延迟断裂抗力的原因。
2021年04期 No.388 1-11+4页 [查看摘要][在线阅读][下载 3271K] [引用频次：11 ] |[下载次数：535 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 蒋光锐;郑学斌;赵晓非;张永强;黎敏;
为了评价热浸镀锌铝镁镀层钢板在汽车车身上的应用潜力,采用涂装试验、点焊试验、腐蚀试验、冲压试验以及胶粘试验方法,对比了热浸镀锌铝镁镀层钢板与传统热浸镀锌钢板的特性。结果发现,热浸镀锌铝镁镀层钢板的耐腐蚀性能更加优异,零件成形时的安全裕度更大。使用热浸镀锌铝镁镀层钢板,能够显著延长车身使用寿命、提高车身零件成形效率。
2021年04期 No.388 12-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2524K] [引用频次：14 ] |[下载次数：726 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 路洪洲;赵岩;冯毅;马鸣图;郭爱民;
结合作者的近期研究结果以及业界同行的研究,从乘用车和商用车应用两个角度,对1 500～2 000 MPa铌微合金化的热成形钢开发及性能研究进展进行了总结分析,发现当Nb含量(质量分数)>0.03%时,钢材晶粒细化显著,晶粒尺寸可以达到传统热成形钢晶粒尺寸的1/3～2/3,甚至更小;在传统的热成形钢中添加Nb或者复合添加后,纳米析出相尺度主要为1～30 nm,而且平均尺度在10 nm左右。铌微合金化通过抑制了氢脆的4个触发条件,进而有效降低热成形钢及零部件的氢脆风险。铌微合金化使热成形钢的尖角冷弯角度提高了10%～15%,可以使零件断裂指数提高45%～80%,铌微合金化热成形钢在应力三轴度(-0.6～0.4)状态下临界断裂应变更高,提高热冲压成形零件的抗碰撞断裂能力。铌微合金化热成形钢在乘用车和商用车上的应用可以有效减低减轻质量,实现轻量化,并提高安全性能。
2021年04期 No.388 23-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K] [引用频次：17 ] |[下载次数：530 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 段宏强;韩志勇;王斌;
为了满足纯电动汽车车身的轻量化需求,采用新型2 000 MPa热成形钢替代传统22Mn B5进行车门防撞梁的轻量化设计。为验证2 000 MPa热成形车门防撞梁的应用可行性,采用LS-DYNA软件对整车进行侧面碰撞仿真分析,结果显示碰撞侵入量、侵入速度和关键零部件的塑性应变均符合设计要求。经热冲压仿真分析,2 000 MPa热成形车门防撞梁符合工艺要求,软模和硬模阶段研究了不同的加热设备和工艺参数对2 000 MPa热成形车门防撞梁组织和拉伸力学性能的影响,结果显示加热温度930℃,保温时间300 s和330 s,转移时间约12 s,可实现热成形后的抗拉强度≥2 000 MPa的性能目标。将前后车门防撞梁分别置于万能试验机上进行零件三点弯曲性能检测,结果显示前车门防撞梁三点弯峰值力大于25 k N,后车门防撞梁三点弯峰值力大于29 k N,远高于10.01 k N的设计目标值。经过2 000 MPa热成形车门防撞梁和车门内板的点焊工艺参数优化和连接设计优化,满足了前后车门系统的开闭耐久性能要求。在保证整车侧碰安全性能的情况下,2 000 MPa热成形车门防撞梁比采用传统22Mn B5质量减轻11.7%,实现显著的轻量化效果。
2021年04期 No.388 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2117K] [引用频次：4 ] |[下载次数：278 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曹广祥;芦强强;宋起峰;常悦彤;
使用1 800 MPa级热成形钢代替1 500 MPa级热成形钢,通过减薄料厚对车门防撞梁进行轻量化设计。在1 500 MPa级车门防撞梁的生产模具上进行相同厚度的1 800 MPa级车门防撞梁的试制,通过三点弯曲试验进行零件抗弯曲性能评价。根据试验条件及试验数据建立仿真分析模型并进行材料卡标定。根据公式对车门防撞梁进行减薄设计,对减薄的方案进行三点弯曲仿真分析,仿真分析结果与1 500 MPa级的基础方案的三点弯曲试验结果进行对比,得出减薄方案的抗弯曲性能与基础方案相当。通过搭载整车的侧面碰撞仿真分析,进一步验证了轻量化方案的可行性。1 800 MPa级热成形钢用于车门防撞梁的设计可实现12.5%的轻量化效果。
2021年04期 No.388 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K] [引用频次：5 ] |[下载次数：233 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘华赛;李春光;白雪;韩赟;宋竹满;滕华湘;
本研究以两种780 MPa级热镀锌双相钢为研究对象,通过施加单向拉伸及应变控制的循环载荷,对两种材料的力学性能和疲劳寿命进行了研究。结果表明,高C成分的DP780具有更高的延伸率和n值,其组织中除了铁素体和马氏体之外还含有5%左右的残余奥氏体;对比两种材料的疲劳寿命曲线,发现高C成分DP780的疲劳寿命要高于低C成分DP780的疲劳寿命;残余奥氏体在循环加载过程中发生的马氏体相变对疲劳寿裂纹的萌生和扩展起到了一定延迟作用,使其具有较高疲劳寿命。
2021年04期 No.388 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1694K] [引用频次：1 ] |[下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胥思伟;王智文;孙垒;
以工业级的冷轧复相钢CP800为对象研究贝氏体对复相钢机械性能的影响。在研究中,冷轧复相钢CP800试样通过等温热处理形成不同的多相组织,利用光镜和扫描电镜(SEM)确定不同试样的贝氏体体积分数和贝氏体形貌,利用拉伸试验获得其对应的机械性能,从而研究不同的贝氏体体积分数和贝氏体形貌对复相钢的机械性能的影响。结果表明,在复相钢中,随着贝氏体体积分数的增加,其强度降低而韧性提高。同时,在不同的贝氏体相变温度形成了不同的贝氏体形貌,下贝氏体比上贝氏体强度更高而韧性较低。
2021年04期 No.388 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1863K] [引用频次：2 ] |[下载次数：347 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 肖洋洋;冷德平;崔磊;
利用盐浴热处理模拟了Nb-Ti微合金化TRIP钢在等温淬火和淬火配分工艺条件下的退火过程,采用拉伸试验机和电子探针对退火后的试验钢进行了力学和组织检测,结果表明,在等温淬火工艺下,试验钢可获得较高的延伸率,但强度偏低,790℃的退火温度所得到的综合力学性能最优,强塑积达到32.94 GPa·%;在淬火配分工艺条件下,随着退火温度升高试验钢抗拉强度略有降低,延伸率增加,当退火温度达到827℃时,试验钢抗拉强度急剧增加,延伸率急剧降低。退火温度为804℃时综合力学性能最优,强塑积达到最大值20.73 GPa·%。综合来看,在淬火配分工艺下试验钢能够在实现高强度的同时兼具良好的塑性。
2021年04期 No.388 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1544K] [引用频次：0 ] |[下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张薇;刘柯军;胥洲;李庆伟;
由于发动机气门的工作环境恶劣,在实际工作过程中经常发生失效,针对气门烧蚀、机械疲劳、伴随高温氧化的热疲劳以及热应力开裂几种常见的失效模式,借助样件的宏观及微观形貌、断口形貌、金相组织变化失效特征,分析了气门损伤机理和原因,并针对具体失效原因,提出了改进的建议和方案。
2021年04期 No.388 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 3083K] [引用频次：7 ] |[下载次数：289 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张龙;胡曼;赵满;晁华;宁宾华;
采用冷原子吸收测汞仪对汽车制动摩擦衬片中的汞元素进行定量分析,参照GB/T 27418—2017《测量不确定度评定和表示》相关要求,分析全部测定过程中测量不确定度的来源并对各不确定度分量进行定量评估。研究发现,测试不确定度主要由样品及标液稀释过程、测量重复性引入。在实际测试过程中可以通过严格控制标准曲线的制作过程、增加测量次数、提高定容容器定量精度、选择合适的移液器具措施有效地提高测试结果的准确度和可靠性。
2021年04期 No.388 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1293K] [引用频次：3 ] |[下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ]