汽車熱沖壓覆蓋件形變對相變的影響

實現(xiàn)汽車輕量化和提高汽車碰撞安全性，在汽車行業(yè)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?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，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(xiàn)開裂，而且容易產(chǎn)生過量回彈現(xiàn)象，影響車身后續(xù)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(yōu)，有時還會出現(xiàn)覆蓋件強度不夠的問題。為了對該現(xiàn)象進(jìn)行更好的理解，需要對熱沖壓過程中材料屬性的變化進(jìn)行研究。

熱沖壓過程產(chǎn)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(fā)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)相變而造成的。進(jìn)行試驗研究時，通過高溫下的拉伸試驗?zāi)M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(jiān)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(chǎn)生的變化。同時，采用一個空氣冷卻噴嘴實現(xiàn)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(shè)定為80℃/s，同時控制應(yīng)變速率為0.1～5.0/s。結(jié)果顯示，汽車覆蓋件在熱沖壓成形過程中，材料內(nèi)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(xiàn)下降。此外，較高的變形速率使馬氏體的相變數(shù)量進(jìn)一步減少。

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

編譯：王祥