一种均匀变形的试样及其拉伸方法技术

本发明专利技术公开了一种均匀变形的试样及其拉伸方法，拉伸方法包括：取试样，并将试样固定在拉伸设备上，以设定的加热宽度沿所述试样的长度方向顺次对所述试样加热，同时，通过拉伸设备以设定速率对所述试样进行拉伸，并对试样的加热区域以设定速度冷却；本发明专利技术通过先将试样固定在拉伸设备上，并将试样一端以一定宽度为单次加热单位，用加热设备对该处加热，然后通过拉伸设备以一定速率对试样进行拉伸；当试样的加热区变形一定程度后，以一定速率朝向试样另一端移动加热设备，同时以一定速率冷却已变形的加热区以改变局部变形加热区，实现局部变形最大化情况下的可持续累加变形。形最大化情况下的可持续累加变形。形最大化情况下的可持续累加变形。

【技术实现步骤摘要】
一种均匀变形的试样及其拉伸方法


[0001]本申请涉及金属材料加工
，特别涉及一种均匀变形的试样及其拉伸方法。

技术介绍

[0002]随着汽车轻量化需求的不断提升，超高强钢在汽车零部件中的应用越来越多，目前日本先进汽车主机厂已开始采用1000MPa级别以上双向冷轧汽车板冲压B柱等复杂零件，强度的提高带来塑性的下降，因此相比于传统零件，在结构和工艺上必然有所保留。
[0003]然而，目前零件设计成形安全裕度均基于成形极限图进行预测，该模型建立在材料的整体成形性能基础之上，忽视了局部成形对整体变形的影响，相关试验已证明材料的局部延伸率远高于整体延伸率，因此充分利用材料局部成形性能，将大大的提高材料的整体成形性能，且零件直接两端进行拉伸，同一区域持续集中变形，导致整体变形可达到变形量降低或者直接拉伸失效。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本申请提供一种均匀变形的试样及其拉伸方法，以解决现有技术中的零件在拉伸过程中在一个区域集中变形的问题。
[0005]本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
[0006]一种均匀变形的试样拉伸方法，其包括如下步骤：
[0007]取试样，并将试样固定在拉伸设备上；
[0008]以设定的加热宽度沿所述试样的长度方向顺次对所述试样加热，同时，通过拉伸设备以设定速率对所述试样进行拉伸，并对试样的加热区域以设定速度冷却。
[0009]进一步地，试样两端的抗拉强度大于试样中部的抗拉强度。
[0010]进一步地，加热温度为50℃
‑
1000℃。
[0011]进一步地，加热设备的加热宽度为1mm
‑
50mm。
[0012]进一步地，拉伸设备的拉伸速率为5
‑
10mm/s。
[0013]进一步地，加热设备的移动速率为70mm/s。
[0014]进一步地，所述加热设备采用环形加热圈。
[0015]进一步地，对所述试样加热时，还包括，在试样加热区域的冷却过程中，所述拉伸设备暂停对所述试样的拉伸，直至所述加热区域冷却至初始温度，且所述试样的下一加热区域加热后，所述拉伸设备再次对所述试样进行拉伸。
[0016]进一步地，冷却速率大于加热速率。
[0017]本申请的另外一个目的在于：
[0018]提供一种采用上述的拉伸方法的得到的均匀变形试样。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0020]本专利技术通过先将试样固定在拉伸设备上，并将试样一端以一定宽度为单次加热单
位，用加热设备对该处加热，然后通过拉伸设备以一定速率对试样进行拉伸；当试样的加热区变形一定程度后，以一定速率朝向试样另一端移动加热设备，同时以一定速率冷却已变形的加热区以改变局部变形加热区，最终实现局部变形最大化情况下的可持续累加变形，为充分发挥材料的成形性能，该方法避免了同一加热区持续集中变形，从而降低整体变形程度的问题，相比单纯拉伸工艺，材料的变形能力提高。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为用现有技术中的拉伸方法拉伸试样后，试样整体单向拉伸颈缩失效示意图；
[0023]图2为采用本申请实施例提供的拉伸方法得到的均匀变形试样结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本专利技术的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本专利技术，并且不应当理解为本专利技术限制在本文阐述的实施例中。
[0025]如图1
‑
2所示，一种均匀变形的试样拉伸方法，包括如下步骤：
[0026]取试样，并将试样固定在拉伸设备上；
[0027]以设定的加热宽度沿所述试样的长度方向顺次对所述试样加热，同时，通过拉伸设备以设定速率对所述试样进行拉伸，并对试样的加热区域以设定速度冷却。
[0028]具体地说，该拉伸方法包括：
[0029]S1、取具有第一端和第二端的试样，并将试样两端固定在拉伸设备上；
[0030]S2、对该试样的第一端进行加热；
[0031]S3、启动拉伸设备拉伸试样的第二端；
[0032]S4、加热设备朝着试样的第二端移动，并该加热设备移动前加热的加热区进行冷却，启动拉伸设备拉伸试样未加热的一端；
[0033]S5、重复步骤S4得均匀变形的试样。
[0034]具体地说，在步骤S2中，加热设备处于试样的一端，且，为了便于理解，将原本完整的试样均匀顺次分成第一加热区、第二加热区、第三加热区，在此步骤中，加热设备位于第一加热区，并对第一加热区进行加热处理，第一加热区的试样身高温度。
[0035]此时，操作步骤S3，启动拉伸设备，此状态下，第一加热区被拉伸，且，第二加热区以及第三加热区均没有被拉伸。
[0036]此时，操作步骤S4，对第一加热区加热完成后的加热设备朝向试样未加热的一端移动，也就是加热设备朝向第五加热区的方向进行移动，同时，当加热设备离开第一加热区时，就通过冷却装置对已经加热之后的第一加热区进行降温，直至第一加热区恢复到升温之前的温度，此时加热设备对第二加热区进行加热，并重复S3步骤，通过拉伸设备开始拉
伸，此时，加热后的第二加热区受拉发生形变，且，冷却后的第一加热区和第三加热区没有被拉伸。
[0037]此时，对第二加热区加热完成后的加热设备朝向试样未加热的一端移动，也就是加热设备朝向第三加热区的方向进行移动，同时，当加热设备离开第二加热区时，就通过冷却装置对已经加热之后的第二加热区进行降温，直至第二加热区恢复到升温之前的温度，此时加热设备对第三加热区进行加热，并重复S3步骤，通过拉伸设备开始拉伸，此时，加热后的第二加热区受拉发生形变，且，冷却后的第一加热区和第二加热区没有被拉伸，进而完成试样整体的均匀拉伸。
[0038]一种采用上述的拉伸方法的得到的均匀变形试样，该试样的拉伸形变处不会集中在一个位置，试样拉伸后的结构性能都能保持均衡状态，且该试样的形状为两个端部大于中部的结构，具体的可以采用长度方向截面为工字型结构的试样，或者该试样为圆柱状结构，且，试样两端的外径大于试样中部的外径，并在试样端部与中部之间形成环形台阶。
[0039]该拉伸方法的原理是：本专利技术通过先将试样固定在拉伸设备上，并将试样一端以一定宽度为单次加热单位，用加热设备对该处加热，然后通过拉伸设备以一定速率对试样进行拉伸；当试样的加热区变形一定程度后，以一定速率朝向试样另一端移动加热设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均匀变形的试样拉伸方法，其特征在于包括如下步骤：取试样，并将试样固定在拉伸设备上；以设定的加热宽度沿所述试样的长度方向顺次对所述试样加热，同时，通过拉伸设备以设定速率对所述试样进行拉伸，并对试样的加热区域以设定速度冷却。2.如权利要求1所述一种均匀变形的试样拉伸方法，其特征在于：试样两端的抗拉强度大于试样中部的抗拉强度。3.如权利要求1所述一种均匀变形的试样拉伸方法，其特征在于：加热温度为50℃
‑
1000℃。4.如权利要求1所述一种均匀变形的试样拉伸方法，其特征在于：加热设备的加热宽度为1mm
‑
50mm。5.如权利要求1所述一种均匀变形的试样拉伸方法，其特征在于：拉伸设备的拉伸速率为5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩龙帅，李学涛，徐德超，郑学斌，徐海卫，于孟，韩赟，刘华赛，魏绍东，孙鹏，张郢，齐达，李钊，张士杰，尼兴，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：