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熱沖壓在過(guò)渡區(qū)的拉伸性能的研究

在保證車輛耐撞性的同時(shí)減輕其質(zhì)量是當(dāng)前的一個(gè)需求，超高強(qiáng)度鋼（UHSS）應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)件是可行的。但UHSS固有的低延展性是其應(yīng)用的難點(diǎn)。為了克服這種局限性，熱沖壓工藝得到了很大發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中，奧氏體硼鋼板在一個(gè)模具中經(jīng)淬火產(chǎn)生一個(gè)具有約1500MPa抗拉強(qiáng)度的完全馬氏體組織。雖然完全硬化材料狀態(tài)提供了極好的侵入性，但熱沖壓件在一個(gè)較低的強(qiáng)度和韌性區(qū)域可以提高構(gòu)件的碰撞性能。熱沖壓件具有的較低強(qiáng)度和韌性區(qū)域被看作是其固有的性能。應(yīng)用試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法討論了熱沖壓在過(guò)渡區(qū)的拉伸性能。

在這項(xiàng)工作中，進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)、硬度測(cè)量和相關(guān)數(shù)字圖像（DIC）應(yīng)變場(chǎng)的測(cè)量。

英斯特朗1331液壓伺服試驗(yàn)機(jī)是用來(lái)在過(guò)渡區(qū)標(biāo)本和完全硬化標(biāo)本處進(jìn)行單軸的拉伸試驗(yàn)。由于力學(xué)性能的變化，頸縮總是發(fā)生在軟區(qū)內(nèi)且在引伸計(jì)附著點(diǎn)附近。每個(gè)具有標(biāo)定長(zhǎng)度的試樣兩端的厚度均可被測(cè)量出來(lái)，延長(zhǎng)度分布的厚度最大值被證明小于2%。

過(guò)渡區(qū)試樣進(jìn)行的拉伸試驗(yàn)表明，由于標(biāo)距內(nèi)存在硬化區(qū)，因此所有過(guò)渡區(qū)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線都表現(xiàn)出有限的延展性。過(guò)渡區(qū)標(biāo)本的有限元模型準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了拉伸試驗(yàn)中計(jì)算出來(lái)的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線。相關(guān)數(shù)字圖像（DIC）的研究表明，試樣的預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)應(yīng)變分布基本吻合。研究結(jié)果驗(yàn)證了應(yīng)變率敏感的本構(gòu)模型的使用。

Alexander Bardelcik et al. SAE 2012-01-0531.

編譯：王維