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热成形钢与低碳钢电阻凸焊的数值模拟

上海交通大学学报 2015年第1期49卷 80-85页

作者：万子轩王敏焦海伦高柏恩陆昕婷上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240 上海翼锐汽车科技发展有限公司上海201814

利用专用有限元分析软件SORPAS模拟了热成形钢与低碳钢电阻凸焊熔核形成的过程,定性及定量地分析了2种材料在电阻凸焊过程中温度场、应力场的参数变化规律以及最终凸焊接头的熔核直径,并将模拟结果与实验结果进行对比.结果表明:模拟过... 详细信息

利用专用有限元分析软件SORPAS模拟了热成形钢与低碳钢电阻凸焊熔核形成的过程,定性及定量地分析了2种材料在电阻凸焊过程中温度场、应力场的参数变化规律以及最终凸焊接头的熔核直径,并将模拟结果与实验结果进行对比.结果表明:模拟过程中出现了熔核偏移的现象;凸焊接头熔核直径的变化趋势均与其实验结果较吻合.

关键词：热成形钢低碳钢电阻凸焊温度场应力场熔核直径

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热成形钢镀层研究进展

金属热处理 2015年第3期40卷 169-172页

作者：张杰江社明张启富钢铁研究总院先进金属材料涂镀国家工程实验室北京100081 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004

汽车用热压成形钢镀层成为近年来的研究热点之一。本文概述了正在研究的Al-Si镀层、锌基镀层、Zn-Ni合金镀层及其它镀层。重点对Al-Si镀层和锌基镀层进行了评述,比较了这些镀层的优缺点,并总结了一些改进方法和思路。

关键词：热成形钢镀层研究进展

Q&P工艺对1 800 MPa新型热成形钢微观组织和力学性能的影响

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机械工程学报 2019年第10期55卷 77-85页

作者：林利梁文朱国明李宝顺康永林刘仁东北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 鞍钢集团钢铁研究院鞍山114009

现阶段热冲压成形钢一直存在塑性差、冲击韧性低、弯曲吸能有限等潜在问题,需要采用一些新兴的技术来提高其塑韧性,使其更好地服役于车身轻量化。采用盐浴的方式对1800MPa新型热冲压成形钢进行一步Q&P热处理,研究淬火温度、配分时间和... 详细信息

现阶段热冲压成形钢一直存在塑性差、冲击韧性低、弯曲吸能有限等潜在问题,需要采用一些新兴的技术来提高其塑韧性,使其更好地服役于车身轻量化。采用盐浴的方式对1800MPa新型热冲压成形钢进行一步Q&P热处理,研究淬火温度、配分时间和配分温度对热冲压成形钢微观组织和力学性能的影响,并通过XRD,EBSD研究残余奥氏体的含量与分布以及残余奥氏体的含碳量,得到最佳热处理工艺参数。研究结果表明:当配分温度一定时,随着配分时间的延长,试样的抗拉强度和屈服强度呈现下降趋势,而伸长率呈现增加的趋势。在230℃配分30s时,试验钢的综合力学性能达到最佳,其抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到2 034 MPa、10.2%和20 747 MPa·%;相比直接淬火分别提高9.5%、73.5%和90.0%。在保持超高强度的同时,塑韧性得到显著提高,满足汽车用钢要求,能够更好地服役于汽车轻量化制造。

关键词： Q&P工艺热成形钢残余奥氏体力学性能

闪速加热对2000 MPa级热成形钢显微组织和力学性能的影响

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金属学报 2024年第12期60卷 1667-1677页

作者：谢泽东丁灿灿温鹏宇罗海文北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

对2000 MPa级热成形钢的研究大多关注成分、加热温度和时间对力学性能的影响,而很少关注加热过程。本工作引入闪速加热,研究了一种新型2000 MPa级热成形钢以150℃/s闪速加热至850~950℃后再回火的显微组织和拉伸力学性能。结果表明,与... 详细信息

对2000 MPa级热成形钢的研究大多关注成分、加热温度和时间对力学性能的影响,而很少关注加热过程。本工作引入闪速加热,研究了一种新型2000 MPa级热成形钢以150℃/s闪速加热至850~950℃后再回火的显微组织和拉伸力学性能。结果表明,与常规加热工艺相比,在相同温度下闪速加热可同时改善材料的强度和塑性。2000 MPa级热成形钢经闪速加热至950℃可获得最佳力学性能,抗拉强度为2180 MPa、延伸率为13%,较相同温度下常规加热样品分别提高了约200 MPa和4%,这是由于闪速加热导致淬火后形成的马氏体组织显著细化、位错密度更高且残余奥氏体更多。残余奥氏体的增多主要与初始组织中富C/Mn渗碳体在闪速加热时固溶形成的C/Mn富集区未及时扩散均匀化相关。随着闪速加热温度升高,更多渗碳体可以固溶,因此残余奥氏体体积分数逐渐增大。奥氏体逆转变动力学模拟计算结果也证实了这一点。

关键词：热成形钢闪速加热力学性能渗碳体残余奥氏体

锌基镀层热成形钢裂纹的产生、扩展机理及高温力学性能研究

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Journal of Central South University 2024年第2期31卷 399-415页

作者：李学涛朱国森马闻宇邵蓉张永强郑学斌 Research Institute of Technology of Shougang Group Co. Ltd.Beijing 100043China Beijing Key Laboratory of Green Recycling Process for Iron&Steel Production Technology Beijing 100043China Beijing Engineering Research Centre of Energy Steel Beijing 100043China

本文通过锌基镀层热成形钢的Gleeble试验和实际零件热冲压试验,在材料高温性能分析的基础上,建立了材料模型,用于高精度地拟合真应力和真应变之间的关系,进而研究成形温度、铁素体形成和弯曲变形对液态锌致基板脆裂(LMIE)的影响。结果表... 详细信息

本文通过锌基镀层热成形钢的Gleeble试验和实际零件热冲压试验,在材料高温性能分析的基础上,建立了材料模型,用于高精度地拟合真应力和真应变之间的关系,进而研究成形温度、铁素体形成和弯曲变形对液态锌致基板脆裂(LMIE)的影响。结果表明,真应力随着变形温度的下降而增加。当变形温度为820℃时,LMIE导致真应变较低,约为0.13。根据Gleeble热模拟测试和实际零件试验结果,建议成形温度为720℃,可以避免LMIE并保证材料的力学性能。在实际应用中,拉应力容易导致微裂纹的产生,而压应力可以抑制微裂纹的产生。随着成形温度的降低,镀层中微裂纹的数量和宽度降低,同时镀层厚度增加。镀层主要为固态α-Fe(Zn)相。通过减少在加热保温和成形过程中的液态相可以减少甚至避免LMIE裂纹的产生。

关键词：热成形钢锌基镀层断裂直接热冲压微观组织

铝硅镀层热成形钢拼焊板箔材填充激光焊的组织与性能研究

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焊接学报 2023年第6期44卷 90-94,I0008页

作者：林文虎李芳华学明上海科技大学创意与艺术学院智造系统工程中心上海201210 上海交通大学材料科学与工程学院上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

铝硅镀层热成形钢是一种重要的汽车用先进高强钢,但在拼焊板制造过程中受到铝硅镀层的影响,焊接接头的性能远低于母材.文中选择了3种相同厚度不同箔材作为铝硅镀层热成形钢激光焊的填充材料,并经热成形工艺处理.通过比较焊接接头的微观... 详细信息

铝硅镀层热成形钢是一种重要的汽车用先进高强钢,但在拼焊板制造过程中受到铝硅镀层的影响,焊接接头的性能远低于母材.文中选择了3种相同厚度不同箔材作为铝硅镀层热成形钢激光焊的填充材料,并经热成形工艺处理.通过比较焊接接头的微观组织、硬度分布、拉伸力学性能和断口形貌,阐明不同箔材填充激光焊的影响作用.结果表明,Ni箔和Cu箔都促进了焊缝板条马氏体比例的增加和δ铁素体比例的减少,但Cu箔填充接头的断口呈沿晶断裂,塑性远低于Ni箔,与Ni固溶增强增韧Fe基体有关.Fe箔在一定程度上产生稀释的作用,也提高了焊缝板条马氏体含量.

关键词：热成形钢激光拼焊填充

Si和Mn含量对超高强度热成形钢组织和性能的影响

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金属学报 2018年第8期54卷 1105-1112页

作者：胡宽辉毛新平周桂峰刘静王志奋武汉科技大学材料与冶金学院武汉430081 宝钢股份中央研究院武汉分院(武钢有限技术中心) 武汉430080

采用OM、SEM、EBSD和TEM等技术,研究了Si、Mn含量对超高强度热成形钢在相同的轧制和模拟热冲压成形工艺处理后的组织和性能的影响。结果表明,Si、Mn含量对热成形前轧制态钢的组织和性能有较大影响,在其它成分相同的情况下,随着Mn含量(... 详细信息

采用OM、SEM、EBSD和TEM等技术,研究了Si、Mn含量对超高强度热成形钢在相同的轧制和模拟热冲压成形工艺处理后的组织和性能的影响。结果表明,Si、Mn含量对热成形前轧制态钢的组织和性能有较大影响,在其它成分相同的情况下,随着Mn含量(质量分数)由0.57%增加到1.21%,实验用钢的屈服强度由552 MPa提高到751 MPa,抗拉强度由757 MPa提高到1124 MPa,组织由贝氏体+铁素体+珠光体转变为马氏体+贝氏体。随着Si含量由0.25%增加到0.38%,实验用钢的抗拉强度逐渐升高,屈服强度和伸长率呈波动趋势。在950℃保温5 min相同的工艺条件下模拟热冲压淬火实验后,4种钢的组织均为马氏体,但马氏体的精细结构各不相同,平均亚晶粒尺寸大小不一;含0.34%Si和1.21%Mn的钢B的综合力学性能最优,其屈服强度为1161 MPa,抗拉强度为1758 MPa,伸长率为6.5%,且热冲压成形后的组织为细小的板条马氏体,马氏体板条上有大量的位错,且只有少量的碳化物析出。基于本研究成分设计的超高强度热成形钢,其热冲压成形前的组织和性能与热成形后的力学性能无明显相关性,只是最终的马氏体精细结构略有差别,有利于工业化批量试制零件的性能稳定性控制。

关键词：热成形钢马氏体过冷奥氏体超高强度

30SiMnCrB5热成形钢的微观组织和力学性能

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北京科技大学学报 2014年第10期36卷 1299-1306页

作者：程俊业陈银莉赵爱民丁然王泽汉邝霜姜英花北京科技大学冶金工程研究院北京100083 首钢总公司首钢技术研究院北京100041

为了提高热成形钢的综合性能,设计了一种C-Si-Mn-Cr-B系热成形钢,采用热膨胀仪测定并研究了30SiMnCrB5热成形钢的连续冷却转变曲线和相变规律.分析了经轧制、退火及热成形模拟后钢板的微观组织形貌和力学性能,结合等密度线极图的方法,... 详细信息

为了提高热成形钢的综合性能,设计了一种C-Si-Mn-Cr-B系热成形钢,采用热膨胀仪测定并研究了30SiMnCrB5热成形钢的连续冷却转变曲线和相变规律.分析了经轧制、退火及热成形模拟后钢板的微观组织形貌和力学性能,结合等密度线极图的方法,判定了热成形模拟后钢板中马氏体变体与母相的取向关系.30SiMnCrB5热成形钢具有较好的淬透性,临界冷速为5℃·s-1,有效抑制了珠光体和贝氏体的形成,完全马氏体组织的硬度可达600 HV以上.热成形模拟后的微观组织由板条马氏体和残余奥氏体构成,残余奥氏体主要以薄膜状分布在马氏体板条间,质量分数为6%~8%,抗拉强度为1800 Mpa左右,总伸长率可达10%以上,强度和塑性的匹配较好.热成形模拟后30SiMnCrB5热成形钢板中马氏体变体与母相的取向关系更接近N-W关系,12种变体没有都出现在原始奥氏体内.

关键词：合金钢热成形钢微观组织力学性能取向

铌微合金化和淬火速率对热成形钢组织与力学性能的影响

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材料工程 2024年第2期52卷 146-154页

作者：陈华丁灿灿胡斌罗海文北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

基于传统22MnB5钢设计了一种新型含Nb热成形钢,研究在不同淬火速率下Nb对热成形钢显微组织与力学性能的影响。新型Nb微合金化热成形钢与广泛应用的22MnB5商业钢种均经900℃保温3 min的固溶处理后分别水淬和油淬至室温,检测两种钢在两个... 详细信息

基于传统22MnB5钢设计了一种新型含Nb热成形钢,研究在不同淬火速率下Nb对热成形钢显微组织与力学性能的影响。新型Nb微合金化热成形钢与广泛应用的22MnB5商业钢种均经900℃保温3 min的固溶处理后分别水淬和油淬至室温,检测两种钢在两个淬火条件下的力学性能,并通过扫描电镜、背散射电子衍射仪、X射线衍射仪和透射电镜等分析合金组织。结果表明:油淬时Nb微合金化热成形钢与22MnB5钢能发生较明显的自回火,但前者的屈服强度高于后者约130 MPa,且伸长率也略有改善,对强化机制的定量计算表明这是由于含Nb钢晶粒细化形成的细晶强化以及位错强化和沉淀强化的共同作用;而在水淬条件下,两种钢的屈服强度与伸长率均相似,推测是由于冷却速率高抑制了自回火,使得马氏体相变产生的残余应力成为影响屈服强度的主导因素,而当水淬样品在170℃回火减轻内应力后,此时含Nb钢屈服强度再次高于22MnB5钢。

关键词： Nb微合金化热成形钢力学性能残余应力