基于 Dynaform 软件的 TWIP 钢延迟断裂研究.pdf

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1、第３９卷第６期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅６２０１４年６月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＪｕｎｅ２０１４数值模拟基于Dynaform软件的TWIP钢延迟断裂研究米振莉，薛瑶，吴彦欣，江海涛（北京科技大学冶金工程研究院，北京１０００８３）摘要：利用Ｄｙｎａｆｏｒｍ软件对Ｆｅ-Ｍｎ-Ｃ与Ｆｅ-Ｍｎ-Ｃ-Ａｌ两种ＴＷＩＰ钢的凸耳成形过程进行了模拟，对ＴＷＩＰ钢延迟断裂进行了研究。结果表明，Ｄｙｎａｆｏｒｍ可准确模拟ＴＷＩＰ钢凸耳成形过程，从模拟的应力分布图可以推断出残余应力是ＴＷＩＰ钢产生延迟断裂现象的主要

2、原因之一，且Ａｌ的添加能降低残余应力集中，抑制ＴＷＩＰ钢延迟断裂。关键词：ＴＷＩＰ钢；延迟断裂；应变；应力中图分类号：TG142．1文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）06-0126-04StudyonthedelayedfractureofTWIPsteelbasedonDynaformsoftwareＭｉＺｈｅｎｌｉ，ＸｕｅＹａｏ，ＷｕＹａｎｘｉｎ，ＪｉａｎｇＨａｉｔａｏ（ＲｅａｓａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃ

3、ｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｄｅｌａｙｅｄｆｒａｃｔｕｒｅ，ｔｈｅＤｙａｎｆｏｒｍｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｃｕｐｆｏｒｍｉｎｇｏｆＦｅ-Ｍｎ-ＣａｎｄＦｅ-Ｍｎ-Ｃ-ＡｌＴＷＩＰｓｔｅｅｌｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＤｙｎａｆｏｒｍｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｃｕｐｆｏｒｍｉｎｇｏｆＴＷＩＰｓｔｅｅｌ．Ｔ

4、ｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｇｒａｐｈｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｓｏｆｄｅｌａｙｅｄｆｒａｃｔｕｒｅｏｆＴＷＩＰｓｔｅｅｌ，ａｎｄＡｌａｄｄｉｎｇｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｈｅｄｅｌａｙｅｄｆｒａｃｔｕｒｅ．Keywords：ＴＷＩＰｓｔｅｅｌ；ｄｅｌａｙｅｄｆｒａｃｔｕｒｅ；ｓｔｒａｉｎ；ｓｔｒｅｓｓ

5、ＴＷＩＰ钢（Ｔｗｉｎｎｉｎｇｉｎｄｕｃｅｄｐｌａｓｔｉｃ）又称孪晶诱导的板坯，１１５０℃保温１ｈ后在热轧机上经过６道次轧塑性钢，该钢在无外加载荷作用的条件下，室温组织是制成４ｍｍ厚，开轧与终轧温度分别为１１００℃与稳定的单相奥氏体组织，并伴有大量退火孪晶，但当施９００℃；将热轧板酸洗后进行冷轧，最终轧成１．５ｍｍ加一定的外部载荷时，由于应变诱导产生形变孪晶，发厚的薄板，其中轧制方向与热轧相同，冷轧完成后进行生大的无颈缩延伸，表现出优良的力学性能，如高塑退火处理。性、高强度、高能量吸收能力等，使其在汽车应

6、用上有表1试验TWIP钢的化学成分（质量分数，％）［１-２］着广阔的前景，但由于还存在着延迟断裂问Table1Chemicalcompositionof［３-４］thetesedTWIPsteels（wt％）题，使其还不能广泛应用于汽车生产。Ｄｙｎａｆｏｒｍ软件是板料成形模拟专用软件，它可以试验钢ＭｎＣＡｌＳｉＰＳＦｅ全面模拟板料在成形过程中的应力和应变分布，预测Ｆｅ-Ｍｎ-Ｃ２４．５７０．７２————余量各种缺陷的出现，从而给研究者提供工艺分析的科学Ｆｅ-Ｍｎ-Ｃ-Ａｌ２３．５０．５１１．６００．１２

7、０．００６０．００５１余量［５-６］依据。本文利用Ｄｙｎａｆｏｒｍ软件对Ｆｅ-Ｍｎ-Ｃ与Ｆｅ-在冷轧板上沿轧制方向切取矱６０ｍｍ的圆片，利Ｍｎ-Ｃ-Ａｌ两种成分ＴＷＩＰ钢凸耳成形过程的应力与应用电化学蚀刻的方法在其表面印刷网格，清洗后在材变进行了模拟，探讨残余应力对ＴＷＩＰ钢延迟断裂的料成形机上进行凸耳成形试验，试验ＴＷＩＰ钢的力学影响。性能如表２所示。１试验材料与方法表2试验TWIP钢的力学性能Table2MechanicalpropertiesofthetestedTWIPsteels试验用ＴＷＩＰ

8、钢在真空感应炉内冶炼，并通入氩试验钢抗拉强度／ＭＰａ屈服强度／ＭＰａ伸长率／％气保护，防止被氧化，测得冶炼ＴＷＩＰ钢的化学成分如表１所示。将冶炼的钢锭在高温下锻造成４０ｍｍ厚Ｆｅ-Ｍｎ-Ｃ８５０２９０６８．６Ｆｅ-Ｍｎ-Ｃ-Ａｌ６７０２８５６４．２收稿日期：２０１３-１２-２６２试验结果与讨论作者简介：米振莉（１９７１—），女，研究员，博士，主要从事汽车用钢的研究，联系电话：０１０-６２３３２５９８，Ｅ-ｍａｉｌ：ｍｉｚｌ＠ｎｅｒｃａｒ．ｕ