汽車熱沖壓覆蓋件形變對相變的影響

汽車熱沖壓覆蓋件形變對相變的影響

實現汽車輕量化和提高汽車碰撞安全性，在汽車行業中變得越來越重要。通過降低車身覆蓋件的厚度或采用高強度合金鋼，能夠實現這一目標，但對沖壓成形而言，將會降低材料的成形性。這不僅使覆蓋件成形過程中容易出現開裂，而且容易產生過量回彈現象，影響車身后續的裝配。而采用熱沖壓工藝能夠解決這一問題。但是在實際熱沖壓過程中，在覆蓋件原型階段，即使控制沖壓成形條件最優，有時還會出現覆蓋件強度不夠的問題。為了對該現象進行更好的理解，需要對熱沖壓過程中材料屬性的變化進行研究。

熱沖壓過程產生的覆蓋件強度下降，可能是由于沖壓過程中材料的形變引發材料內部結構相變而造成的。進行試驗研究時，通過高溫下的拉伸試驗模擬材料的熱沖壓過程。選用的試驗材料為未涂裝的22MnB5硼鋼，將其制造為單軸拉伸試樣。一對K型電偶置于試樣中心，用來監測和控制試樣的真實溫度。C型接觸式膨脹儀用來測量試樣中間寬度產生的變化。同時，采用一個空氣冷卻噴嘴實現試樣的快速冷卻。試驗時，控制試樣溫度維持在800℃，試樣冷卻速度設定為80℃/s，同時控制應變速率為0.1～5.0/s。結果顯示，汽車覆蓋件在熱沖壓成形過程中，材料內部奧氏體的變形使得馬氏體的相變減少，因而材料的強度出現下降。此外，較高的變形速率使馬氏體的相變數量進一步減少。

Takeki Matsumoto et al. SAE 2016-01-0361.

編譯：王祥