非均匀温度场下变梯度特性热成形技术研究.pdf

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1、第53卷第8期机械工程学报Vol.53No.82017年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr.2017DOI：10.3901/JME.2017.08.075*非均匀温度场下变梯度特性热成形技术研究孔玲刘才溢彭艳(燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004)摘要：传统的热成形工艺所得制件虽具有超高强度，但塑性通常较低，且成形件各部位的力学性能相同，综合力学性能不高，难以满足日益增加的变梯度特性热成形制件的需求。对变梯度热成形技术进行较为深入的研究。利用有限元法分析非

2、均匀温度场下板料热冲压过程，并通过试验揭示非均匀温度场下热成形过程中微观组织的演变规律及其对材料性能渐变性的影响。利用金属固态相变原理中不同的微观组织条件下成形件的力学性能不同，研究钢板热成形过程中板料初始非均匀温度场引起的板料微观组织分布状态，得到分别为铁素体、珠光体组织；铁素体、珠光体、马氏体混合组织；马氏体组织梯度渐变的微观组织形态。这种通过建立板料非均匀温度场达到材料微观组织渐变分布、性能梯度分布的工艺显著提高了成形件的综合力学性能，为深入探讨热成形技术提供了新的研究方向，扩宽了热成形制件的范畴。关键词：热成形

3、；性能梯度分布；非均匀温度场中图分类号：TG156StudyonVariableGradientCharacteristicsHotFormingUnderNon-uniformTemperatureFieldKONGLingLIUCaiyiPENGYan(NationalEngineeringResearchCenterforEquipmentandTechnologyofColdStripRolling,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004)Abstract：Thetraditio

4、nalhotformingproducthashighstrength,buttheplasticityisusuallylow,andthemechanicalpropertiesarealwayssame,comprehensivemechanicalperformanceisnothigh.Itisdifficulttomeettheincreasingrequiresofthevariablegradientcharacteristicsofhotformingparts.Thevariablegradient

5、hotformingtechnologyisthoroughlystudied.Thehotstampingprocessofsheetundernon-uniformtemperaturefieldisanalyzedbytheMARCsoftwareandtheevolutionlawanditsinfluencingfactorsofhotformingprocessarerevealedbyexperiments.Byusingtheprincipleofmetalsolidphase,themechanica

6、lpropertiesoftheformedpartsaredifferentunderdifferentmicrostructures.Themicrostructuredistributionofsheetisdiscussedinthehotformingundernon-uniformtemperaturefieldandagradientmixedmicrostructureofferrite-pearlite,ferrite-pearlite-martensiteandmartensiteisobtaine

7、dbyestablishingthenon-uniformtemperaturefield.Thehotformingundernon-uniformtemperaturefieldimprovesthecomprehensivemechanicsperformanceoftheformingpartsgreatly,itprovidesanewresearchdirectionforhotformingtechnologyandwidensthehotformingpartscategory.Keywords：hot

8、forming；performancegradientdistribution；non-uniformtemperaturefield[1-2]B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。*0前言随着汽车各项技术的不断发展，人们逐渐意识到服役状态下汽车零部件所承受的载荷并不是均匀汽车轻量化和安全性能不断加强的需求催生分布的。大量碰撞试验