差厚板性能差异化研究及弯曲回弹仿真分析

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随着汽车行业的迅速发展,能源消耗与污染排放已成为行业发展所面临的头等问题。因此,为了减轻环境污染所造成的压力同时实现节能减排的目的,轻量化已经成为汽车行业发展的趋势。为了加速实现汽车轻量化的目标,本文利用差厚板代替部分等厚板以达到节能减排的效果;特选工业常用钢CR340、DP590为原料,研究差厚板的退火工艺以及弯曲成形性能。主要工作及研究的成果如下:  (1)利用管式炉探究原料为CR340的差厚板退火工艺。钢板原始厚度为2.2mm,经冷轧得到的板厚分别为1.21mm、1.54mm、1.87mm。退火温度设定为550℃、580℃、610℃、640℃,保温时间为0.5h、1.5h、3.5h、6h。通过对不同退火工艺后的组织和力学性能进行分析,得到差厚板再结晶温度随板厚变化的规律,1.21mm冷轧CR340板的再结晶温度大约在580℃;1.54mm冷轧CR340板的再结晶温度约为610℃;1.87mm冷轧CR340板的再结晶温度约为640℃。随着压下率的增加,材料的变形潜能越大,即再结晶驱动力越大,更易发生再结晶,所以再结晶温度低。对CR340差厚板组织中的第二相在不同退火工艺下的演变规律进行分析,发现第二相多为渗碳体和少许硫化锰。当退火温度较低时,第二相移动不明显,还能清晰地看到轧制变形带;温度较高时,第二相的析出与分布比较均匀,有明显的移动,并且大多数分布在晶界处。  (2)利用连续退火模拟试验机探究原料为DP590的差厚板退火工艺。板料原始厚度为2.0mm,经冷轧得到的板厚为1.2mm、1.4mm、1.6mm。利用连退工艺对冷轧差厚板进行退火处理,分别研究了两相区加热温度、两相区保温时间、快冷速率、过时效温度对差厚板组织性能的影响。随着两相区温度的升高,第二相体积分数明显增加;随着冷速的增加,马氏体体积分数略有升高;提高过时效温度能够很好地起到降低抗拉强度的作用。最终得出连退工艺参数为:两相区加热温度820℃、两相区保温时间80s、快冷速率10℃/s、过时效温度400℃。  (3)对差厚板进行弯曲回弹仿真分析。选用原料为DP590的差厚板作为弯曲回弹仿真材料。首先,分析了1.2mm、1.4mm、1.6mm等厚板在不同厚度、不同凸凹模间隙、不同材料性能时的回弹规律,发现材料的屈服强度对回弹的作用较其他因素更加明显,且回弹随着板厚的增加而变大。在差厚板弯曲回弹仿真中,板厚之间的回弹差别较大,等厚区回弹值不在某一较小范围内波动,而是沿着长度方向(即材料变厚的方向)逐渐增加。
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