一种超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法技术

技术编号:24603937 阅读:69 留言:0更新日期:2020-06-21 05:54
本发明专利技术提供一种超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法,包括针对待测试超高强度钢,准备多组试样;对所述试样进行准静态拉伸试验,获得试样的工程应力应变曲线数据;从该工程应力应变曲线数据中查找出与各组试样的需求弯曲应力对应的需求应变量;针对每组试样,将该试样装夹到对应的弯曲工装夹具上,向该试样加载弯曲应力,利用非接触式光学测量系统DIC对该试样的最小弯曲半径部位的应变量进行测量,在该DIC测量得到的应变量达到需求应变量时,停止向该试样加载弯曲应力,利用该弯曲工装夹具对该试样进行紧固,实现该试样的预弯曲;将预弯曲后的各组试样连同其弯曲工装夹具放置于氢致延迟断裂性能测试试验溶液中,监测样品的开裂情况。

A test method for hydrogen induced delayed fracture of ultra high strength automobile steel plate

【技术实现步骤摘要】
一种超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法
本专利技术属于钢材性能测试领域,具体涉及一种超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法。
技术介绍
随着国内汽车工业快速发展,节能型及新能源车正成为新的汽车市场增长领域,轻量化是推进汽车节能减排发展目标的关键技术。超高强钢板因其在保证安全的同时可实现汽车轻量化,已成为汽车车身制造的重要选材。当钢板抗拉强度高于1000MPa以后,其氢致延迟断裂敏感性显著提升,这是制约超高强度汽车钢板广泛应用的主要因素。超高强汽车钢板氢致延迟断裂敏感性的测试评价方法一直是汽车用钢应用领域热点和难点,国内外对此已开展了大量研究,相继提出了多种测评方法,代表性方法诸如恒载荷法、慢应变速率法、准静态拉伸法、氢渗透法、断裂力学试验法等,然而截至目前尚未形成能在行业内通行的技术方法,且现有的测试方法普遍存在测试工况与实际工况贴合度较低、测试过程较为复杂、周期长、测试数据精度不高、测试结果对材料应用企业产品开发指导性不强等一系列不利于在汽车行业内大规模推广的问题。对于国内汽车行业而言,迫切需要制定出可满足超高强汽车用钢应用需求,且合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法,其特征在于,包括:针对待测试超高强度钢板,准备多组试样;/n对所述试样进行准静态拉伸试验,获得试样的工程应力应变曲线数据;/n设定需求弯曲应力值,并从该工程应力应变曲线数据中查找出与各组试样的需求弯曲应力对应的需求应变量;/n针对每组试样,将该试样夹装到对应的弯曲工装夹具上,向该试样加载弯曲应力,以使该试样弯曲变形,在该试样弯曲变形过程中,利用非接触式光学测量系统DIC对该试样的最小弯曲半径部位的应变量进行测量,在该DIC测量得到的应变量达到需求应变量时,停止向该试样加载弯曲应力,利用该弯曲工装夹具对该试样进行紧固,实现该试样的预弯曲;/n将预...

【技术特征摘要】
1.一种超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法,其特征在于,包括:针对待测试超高强度钢板,准备多组试样;
对所述试样进行准静态拉伸试验,获得试样的工程应力应变曲线数据;
设定需求弯曲应力值,并从该工程应力应变曲线数据中查找出与各组试样的需求弯曲应力对应的需求应变量;
针对每组试样,将该试样夹装到对应的弯曲工装夹具上,向该试样加载弯曲应力,以使该试样弯曲变形,在该试样弯曲变形过程中,利用非接触式光学测量系统DIC对该试样的最小弯曲半径部位的应变量进行测量,在该DIC测量得到的应变量达到需求应变量时,停止向该试样加载弯曲应力,利用该弯曲工装夹具对该试样进行紧固,实现该试样的预弯曲;
将预弯曲后的各组试样,连同其弯曲工装夹具放置于氢致延迟断裂性能测试试验溶液中进行静置处理,在静置处理过程中实时监测各组试样表面裂纹的产生情况,记录各组试样表面发生开裂的时间,将记录的对应试样表面发生开裂的时间和该试样的需求弯曲应力,作为该试样的氢致延迟断裂性能测试数据,根据各组试样的氢致延迟断裂性能测试数据,实现对该超高强度钢板的氢致延迟断裂敏感性强弱的有效评价。


2.根据权利要求1所述的超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法,其特征在于,所述针对待测试超高强度钢,准备多组试样包括:
试样从待测试超高强度钢钣金零件或原始钢板坯料上取样获得;针对冷成形钢板,其相关技术要求参照技术规范SAE-ChinaJ2203或SAE-ChinaJ2204要求执行;针对热成形钢板,其相关技术要求参照技术规范SAE-ChinaJ2206要求执行;针对钣金零件无规定;
针对钢板,加工测试样品时,确保取样长度方向与板材的轧向平行,若需按其他方向进行取样,应在试验报告中进行注明;取样需避开板料表面缺陷区域;针对试样的尺寸及形状精度,若对冷成形或热成形钢板料取样,参照对应的行业技术规范要求执行;若对钣金零件取样,则试样的形状及其尺寸精度由试验委托双方协商确定;
针对试样加工,均采用线切割或激光切割,采用其他加工方式需确保不对试样组织性能构成显著影响;
完成试样加工后应对试样进行边缘去除毛刺、45°倒角处理,倒角宽度推荐≤0.5mm,对于边缘存在可见裂纹的试样视为废品样;
针对一批待检试样应尽量在同一零件产品或同一批次板料上获取,若在不同零件产品或不同批次板料上取样,应在试验报告中体现批次信息;
针对制备好的试样,应尽量在一周以内进行试验,针对一周以内无法开展试验的试样,应将其置于可防止氢渗透的密闭环境中进行保存;
试样其余的取样和加工制备要求均参照技术规范GB/T2975执行;
针对试样的结构、尺寸规格、取样方式,若有其他特殊需求,可由试验双方协商而定,并在试验报告中注明。


3.根据权利要求1所述的超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法,其特征在于,所述针对待测试超高强度钢,准备多组试样包括:
针对冷、热成形钢板样品,对其测试样品的状态有如下要求:
1)针对冷成形超高强度汽车钢板,考虑其零件实际制造工艺特性,在来料状态下即可进行氢致延迟断裂敏感性的测评;
2)针对热成形超高强度汽车钢板,考虑其零件制造工艺特性,统一在淬火态条件下进行材料的氢致延迟断裂敏感性测评;
3)针对超高强度钢车身零件,可根据零件外观及其加工工艺特性,选取零件上应力集中的部位进行取样,对零件取样不再进行任何预处理,直接进行零件级别的氢致延迟断裂敏感性测评;
试验前清除试样表面的油污、锈迹、氧化皮,脱碳层或各类镀层可由试验双方协商确定保留或去除,若保留则应在试验报告中记录表面脱碳层或镀层厚度值。


4.根据权利要求1所述的超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法,其特征在于,所述方法所涉及试验设备精度均满足至少达到1级水平要求,试验力示值相对误差≤±1%,且应定期参照技术规范JJG139、JJG157、JJG475等行业规范要求进行精度校核。


5.根据权利要求1所述的超高强度汽车钢板氢致延迟断裂性能测试方法,其特征在于,在该试样弯曲变形过程中,采用非接触式光学测量系统DIC对试样最小弯曲半径部位的应变量进行测量;
具体DIC弯曲应变量测试流程如下:
1)架设双芯片图像采集镜头,镜头间角度满足90°,镜头与试验台距离满足试样变形均在镜头视场范围内,从而达到3D测量需求;
2)用酒精清洗试样表面带充分干燥后在试样变形区域制作散斑点;
3)将采集系统连入电脑打开采集软件,将装夹好的试样放置于试验平台上对相机进行调焦,调至双相机均可清晰观察到试样上所制作的散斑点;
4)选择与试样大小相匹配的标定板,将标定板置于试验平台上,通过相机采集集标定板不同角度图像,将图像导入VIC-3D图像分析软件中分析相机空间坐标位置,打开VIC-3D图像分析软件,在软件当前界面上操作指定部位按钮或图标,导入标定图片,继续在软件界面上操作指定部位按钮或图标进行标定图片的分析从而标定相机的空间位置,判断标定是否有效,若确认有效则完成标定并保存标定文件;
5)将未变形且装夹好的试样重新置于试验平台上,使用VIC-Snap8采集软件拍摄原始状态图像,然后对试样进行弯曲加载并采集指定部位图像数据;
6)按照试样的弯曲变形量由小到大,在软件界面中操作相...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵岩冯毅周佳马鸣图万鑫铭路洪洲方刚张钧萍李珮铭范体强梁宾孙岱阎换丽陈杨东
申请(专利权)人:中国汽车工程研究院股份有限公司
类型:发明
国别省市:重庆;50

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