基于熱沖壓成形技術的高強度鋼研究

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基于熱沖壓成形技術的高強度鋼研究

近年來，超高強度鋼被廣泛使用的主要原因是其在減輕車體質量的同時能夠提高新一代汽車的耐撞性。為了能夠量產具有這種特性的車身部件，研發出了熱沖壓成形技術。該技術在對金屬板材進行高溫淬火處理的同時，可通過模具擠壓板材達到熱沖壓成形的目的。

通常，熱沖壓件具有極高的強度和低回彈特性。著重研究了對1.4mm硼合金鋼進行熱沖壓成形處理的過程。試驗過程中，模具與板材的溫度變化隨壓力增加而變化。試驗后，對板件進行組織分析、硬度測量和不同位置的拉伸測試，拉伸測試的位置主要包括熱沖壓件底部和凸緣處。最終發現，熱沖壓成形后部件部分材料特性表現為充分馬氏體結構，該結構的屈服強度和拉伸強度高達1100MPa 和1500MPa。此外，對熱沖壓件也進行了有限元仿真模擬，仿真主要對板件各部位溫度變化、樣件材料硬度值分布及樣件部分微觀結構進行了預測。

主要是研究了利用熱沖壓工藝制造出的超高強度汽車車身部件。為了用于試驗測試，制造出一個帽子形狀的樣品，樣品使用硼合金鋼板沖壓而成。通過對于部分細微結構處進行冷卻處理可以進一步提升該部分的屈服強度，提升數值高達60MPa左右。這樣的冷卻處理需要根據不同部件的形狀設計出特殊的冷卻系統，達到對特殊部位進行冷卻的目的。通過測量熱成形部件的硬度，發現其硬度基本在470～550HV之間。這主要是由于板件和模具間的熱傳導及其它熱沖壓條件造成的。熱沖壓成形樣件屬于典型的板條馬氏體組織。此外，對于熱成形樣件進行有限元模擬并與試驗結果進行對比可知，優化后的有限元模型可以進一步模擬仿真結構更加復雜的熱沖壓樣件，并能得到理想結果。

Pawut Namklang et al. SAE 2014-01-2014.

編譯：王一瀏