• 汽车EVI技术进展

    路洪洲;马鸣图;郭爱民;

    阐述了EVI的概念、目的及意义,综述了热成形钢、淬火分配(Quenching and Partitioning,QP)钢及DH钢冷成形钢、和新能源汽车专用的高强度钢硅钢新材料方面的进展,以及可实现高精度碰撞模拟的材料断裂卡片和实现剪切边缘冲压模拟的材料成形卡片的开发进展,论述了在新材料开发和精准成形及碰撞模拟的基础上的乘用车车身正向选材,实现EVI的核心目标之一“合适的材料用在合适的地方”。探讨了热成形门环、一体化铝合金下车体、商用车热成形上装及车轮最新制造工艺技术。分析了“双碳”和“抗氢脆”两个共性需求,并提出了低碳排放汽车钢及铝合金零件的实施路径,以及抗氢脆热成形钢和冷成形钢的实现路径。对原材料企业和零部件企业当前和未来基于EVI技术和服务方向提出了建议。

    2022年08期 No.404 1-9+79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K]
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  • 汽车车身用铝合金板材的研究现状

    张钧萍;方刚;路洪洲;周佳;马鸣图;冯毅;

    可用于汽车车身的铝合金板材主要包括2000系、5000系和6000系合金。从汽车车身用铝合金板微合金化及热处理、车身用铝合金板的先进成形技术和车身用铝合金板的有限元研究3个方面介绍了汽车车身板用铝合金的研究现状。

    2022年08期 No.404 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 887K]
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  • 超高强钢冷成形开裂分析理论的现状与发展

    周银;温彤;方刚;路胜海;李冠楠;

    针对超高强钢冷成形开裂的理论分析与预测问题,归纳了现有理论模型的特点、适用范围及其在超高强钢成形断裂失效分析的应用现状,指出由于超高强钢的脆性化倾向导致其断裂分析存在的难点。基于超高强钢的材料特性及其准脆性断裂的本质,对成形开裂理论预测模型与数值模拟方法提出建议。

    2022年08期 No.404 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 945K]
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  • 金属板材高精度断裂卡片研发及应用

    梁宾;张冲;范吉富;王腾腾;赵岩;娄燕山;

    开发高精度的断裂卡片,仿真预测汽车零部件在使用过程中的变形及断裂行为是目前汽车行业的迫切需求和技术难点。以金属板材为使用对象,介绍了LS_DYNA软件中常用的各向同性、各向异性本构模型,即常应变、Johnson-Cook、GISSMO、MMC、DIEM、DF2012/2014/2016、PDrucker七种断裂失效模型的发展、开发方法及应用情况。应用结果表明,考虑应力状态影响的高精度断裂卡片能用于评估同级别材料的断裂性能差异,能较好地预测6016铝合金发动机罩内板冲压、热成形B柱准静态三点静压、防撞梁动态落锤冲击中的变形及断裂行为,表明开发高精度断裂卡片具有较高的准确性和适用性。

    2022年08期 No.404 28-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K]
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  • 热成形钢极限冷弯性能及零件碰撞断裂指数关系研究

    路洪洲;范体强;方刚;冯毅;王建锋;崔磊;

    采用了3种同厚度、不同成分及工艺的铝硅镀层热成形钢制造热冲压成形零部件,并进行零件的落锤冲击测试评价,采用碰撞断裂指数C_(Index)分析3种材料制备的零件抗开裂能力,并分析了C_(Index)与材料本身相关力学性能的关系,发现,随着热成形钢的极限尖冷弯角度增大,C_(Index)值显著提高,而C_(Index)值与热成形钢的强度和延伸率没有显著的关联。分析了热成形钢的极限尖冷弯失效的机理,铌微合金化提升了热成形钢极限尖冷弯角度,进而提升了热冲压成形零件的抗碰撞开裂能力。

    2022年08期 No.404 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K]
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  • 汽车用先进高强度钢显微组织表征和第一性原理研究

    徐正萌;于硕硕;栗克建;郭东林;曹鹏军;马鸣图;

    汽车轻量化和安全性能提升需求,促进先进高强度钢在汽车领域的广泛应用。然而,高强度钢使用过程中常发生氢致延迟断裂现象,造成不可预知的脆性断裂。因此,研究氢原子在基体中的扩散机制,有助于深入理解氢脆机理。本试验利用扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、X射线衍射仪(X-Ray Diffractometer, XRD)、能谱仪(Energy Dispersive X-ray Spectrometers, EDS)、透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)等技术手段对比材料的显微组织差异进行研究,并利用热脱附分析(Thermal Desorption Analysis, TDA)技术和U型弯方法分析两种钢的抗氢脆性能,最后用第一性原理研究完成材料中Cu析出相界面处的氢陷阱分析,验证Cu析出相对抗氢脆性能的积极作用。研究表明,氢原子会被束缚在Cu析出相界面处由4个铁原子和1个Cu原子共同构建的四面体间隙中,并且证实四面体间隙的能量比八面体间隙低,更容易俘获氢原子。该结论有助于解释氢在材料基体中的扩散方式、氢陷阱在材料中的分布状况,同时有助于基于Cu微合金化的抗氢脆高强度材料设计。

    2022年08期 No.404 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K]
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  • 1000 MPa级冷轧双相钢氢致延迟开裂性能研究

    谢春乾;潘丽梅;韩赟;刘华赛;

    采用电化学充氢、慢拉伸试验、热脱附氢检测装置(Thermal Desorption Spectroscopy,TDS)分析以及扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)方法对汽车用1 000 MPa级别双相钢(DP980)的氢致延迟开裂行为进行研究。结果发现,DP980组织结构为铁素体、马氏体双相组织,同时在基体中含有大量Nb Ti析出相。随着充氢电流密度从0 m A/cm~2增加到16 m A/cm~2,试样内部氢含量从0.68×10~(-6)mg/kg提高至2.10×10~(-6)mg/kg,氢致延迟断裂敏感系数由3.1%增加至5.4%。采用扫描对断口进行分析,断口状态呈现韧窝状,不具有显著的氢脆敏感性。可以看出,DP980随氢含量增加氢脆敏感性增加。

    2022年08期 No.404 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 911K]
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  • CSP工艺对热成形钢氢致延迟开裂性能影响

    陈勇;周桂峰;

    采用恒应力方法对比研究了薄板坯连铸连轧(CSP)和传统冷轧2种不同工艺生产的1 500 MPa级热成形钢的氢致延迟开裂(HIDC)行为,结果显示CSP工艺生产的热成形钢具有较高的门槛应力值。扫描电镜(SEM)断口分析显示在不同充氢条件下两种钢的断裂机制表现为沿晶+准解理混合特征。使用氢渗透方法测量两种钢的扩散动力学参数,发现WHF1500-CSP钢具有较低的氢扩散系数和较高的氢陷阱密度。透射电镜下观察了2种钢析出相,发现WHF1500-CSP中的析出相更为细小和弥散。分析和讨论了WHF1500-CSP中析出相对氢扩散动力学的影响以及对延迟开裂行为的影响。

    2022年08期 No.404 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
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  • CR1500HF镀锌热成形钢点焊接头性能研究

    刘培星;曹光明;孟宪明;李洪亮;方刚;王东坡;

    采用电阻点焊工艺研究模压淬火态CR1500HF镀锌热成形钢焊接接头性能,分析不同工艺参数对焊点接头性能的影响,并比较了镀锌涂层和裸板热成形钢焊接工艺窗口。结果表明,镀锌板焊接工艺窗口为1.2~1.6 kA(裸板的焊接工艺窗口为1.4~1.8 kA)。且随着电极压力的增大,焊接电流逐渐增大;焊接过程中镀锌板熔核中并未出现液态金属致脆(Liquid Metal Embrittlement,LME)现象。

    2022年08期 No.404 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
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  • 30CrMo钢制轻量化乘用车稳定杆开发

    宋磊峰;冯毅;高翔;李少杰;王洁峰;李先鹏;

    以某乘用车实心稳定杆为开发目标,从材料选型、结构优化、工艺设计、性能仿真及验证方面研究和开发轻量化空心稳定杆,研究表明:选用的30CrMo结构钢拥有较好的强度和韧性匹配;基于稳定杆开发目标,通过优化直径、截面参数,降低局部应力,提升空心杆的刚度和疲劳寿命,通过仿真与性能验证,与实心稳定杆比,空心稳定杆刚度下降11%,疲劳寿命下降10.2%,在满足设计要求的前提下质量降低37%,达到轻量化开发目标。

    2022年08期 No.404 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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