高强度双相钢板拉弯成形断裂的微观组织形貌分析

摘要/Abstract

摘要：

引入拉弯比来表征高强度双相钢板在不同凸模圆角半径下的拉弯应力状态，根据不同的拉弯比判定不同的成形断裂模式，在剪切断裂试验平台上进行双相钢板的拉弯试验，并对断裂试样的微观组织形貌进行分析.结果表明：高强度双相钢的剪切断裂属于韧性断裂；凸模圆角半径越小及板料强度越高，板料越容易发生剪切断裂.

关键词: 高强度双相钢, 拉弯试验, 剪切断裂, 应力状态, 微观组织

Abstract:

Stretchbending is a typical method for sheet stamping forming. Different fracture failure modes occur on advanced high strength dual phase steel based on different stress state. For example, shear fracture occurs under tight radius stretchbending condition. In this paper, a stretchbending ratio α was introduced to indicate different stress states to determine the failure mode: necking or shear fracture. Stretchbending experiments of DP steels were conducted and fracture morphology was observed. The results show that shear fracture still belongs to ductile fracture, and tighter punch radius or higher DP strength leads to shear fracture much more easily.

Key words：

Key words: high strength dual phase steel, stretchbending experiment, shear fracture, stress state, microstructure

中图分类号:

TG 386

何春锋，赵亦希，黄胜. 高强度双相钢板拉弯成形断裂的微观组织形貌分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2014, 48(05): 618-623.

HE Chunfeng,ZHAO Yixi,HUANG Sheng. Microstructural Study of Advanced High Strength Dual-Phase Steels Sheet Under Stretch-Bending Forming Process[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2014, 48(05): 618-623.

参考文献

［1］康永林，邝霜，尹显东，等. 汽车用双相钢板的开发与研究进展［J］. 汽车工艺与材料, 2006 (5): 15.

KANG Yonglin, KUANG Shuang, YIN Xiandong, et al. Research on progress and development of dual phase steel sheet for automobiles ［J］. Automobile Technoligy and Material, 2006 (5):15.

［2］Santos A D, Teixeira P. A study on experimental benchmarks and simulation results in the sheet forming ［J］. Journal of Materials Processing Technology, 2008, 199(13): 32736.

［3］Luo M, Wierzbicki T. Numerical failure analysis of a stretchbending test on dualphase steel sheets using a phenomenological fracture model ［J］. International Journal of Solids and Structures, 2010, 47(2223): 30843102.

［4］李梅，赵亦希，胡星，等. 先进高强度双相钢汽车板剪切断裂试验［J］.上海交通大学学报，2011, 45(11): 16951699.

LI Mei, ZHAO Yixi, HU Xing, et al. Experimental study of shear fracture on advanced high strength dualphase steels［J］. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2011, 45(11): 16951699.

［5］黄群飞，何燕霖，罗娟娟，等. 高马氏体含量双相钢组织及变形研究［J］. 材料热处理学报，2008, 29(5): 4952.

HUANG Qunfei, HE Yanlin, LUO Juanjuan, et al. Study on microstructure and deformation behavior of dualphase steels with highmartensite content ［J］. Transactions Materials and Heat Treatment, 2008, 29(5): 4952.

［6］AvramovicCingra G, Ososkov Y. Effect of martensite distribution on damage behavior in DP600 dual phase steels ［J］. Material Science and Engineering A, 2009, 516(12): 716.

［7］方圆，刘雅政, 周乐育,等. 马氏体体积分数对热轧双相钢形变位错结构和断裂的影响［J］. 钢铁, 2009, 44(8): 8992.

FANG Yuan, LIU Yazheng, ZHOU Leyu, et al. Effect of martensite volume fraction on deformation dislocation structure and fracture for hot rolled dualphase steel ［J］. Iron and Steel, 2009, 44(8): 4952.

［8］Walp M, Wurm A, Siekirk J, et al. Shear fracture in advanced high strength steels ［EB/OL］.［20130802］. http:∥papers.sae.org/2006011433/.

［9］Wang W R, Wei X C. Shear fracture of dual phase AHSS in the process of stamping ［C］∥The 8th International Conference and Workshop on numerical simulation of 3D seet metal forming processes (NUMISHEET 2011).

USA： American Institute of Physics, 2011:439445.

［10］Emmens W C, Van den Boogaard A H. Cyclic stretchbending: Mechanics, stability and formability ［J］. Journal of Materials Processing Technology, 2011, 211(12):19651981.

［11］赵亦希，李梅，李淑慧，等. 柔性拉伸弯曲成形断裂特征模具［P］. 中国专利：CN201110223812.9. 20130619.

[1]	黄城均, 朱天怡, 宋晓冰. 双钢板混凝土单元平面内屈服准则[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(4): 422-430.
[2]	王烨成, 李洋, 张迪, 杨越, 罗震. 碳纤维增强热塑性复合材料与高强钢的电阻单元焊[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(10): 1349-1358.
[3]	唐靖钊, 颜家维, 沈耀. Al-1%Si合金剧烈塑性变形中Si元素形态对合金组织与性能的影响[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(3): 249-257.
[4]	顾艳红1，马慧娟1，高辉1，车俊铁1，焦向东1，田路1,2. 16Mn钢摩擦螺柱焊接头的微观组织与局部腐蚀[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2017, 51(11): 1348-1354.
[5]	董洪波，余新平，章威. Q550D超低碳贝氏体钢的微观组织模拟[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(01): 67-73.
[6]	邬俊杰, 刘帅君, 陈锦剑, 王建华. 桩土接触面三轴模拟试验设备研究与应用[J]. 上海交通大学学报, 2014, 48(11): 1523-1527,1535.
[7]	岳懂，孙利，于忠奇. 基于双相钢板DP780弯曲试验的模具材料磨损性能[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2014, 48(05): 594-599.
[8]	谢震，李萌，王武荣，韦习成. 高强度双相钢薄板拉弯成形试验及数值模拟[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(05): 760-765.
[9]	胡成亮, 张莹, 赵震, 李世龙, 只悦胜. 20CrMnTiH齿轮钢高温塑性变形特性 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(10): 1627-1631.
[10]	李梅，赵亦希，胡星，黄胜. 先进高强度双相钢汽车板剪切断裂实验[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1695-1699.
[11]	王建军，林涛. 电弧超声激励共熔池双钨极氩弧焊接方法 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(01): 15-0018.
[12]	齐丽华,牛靖,杨龙，冯耀荣，吉玲康，张建勋. 塑性形变对高强度管线钢组织与韧性的影响 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(01): 30-0034.
[13]	高万茹，程先华. 等通道转角挤压对铝青铜力学性能的影响 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(01): 35-0039.
[14]	吴晓敏，芦凤桂，陆斌峰，俞海良. 电子束原位合成Fe-Cr-C合金组织及力学性能[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2010, 44(04): 463-0467.