超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法技术

本发明专利技术公开了一种超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法，包括以下步骤：步骤1：制备m

【技术实现步骤摘要】
超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法


[0001]本专利技术涉及一种钢板开裂性能的测试方法，尤其涉及一种超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法。

技术介绍

[0002]近年来，抗拉强度980MPa以上的超高强钢在国内已逐渐得到应用，其应用范围不仅包括保险杠、车门防撞梁，也延伸到车身零件，如A柱、B柱、C柱以及一些座椅零件等，以满足日益苛刻的车身轻量化和碰撞安全性能的要求。然而，随着钢板强度的不断提高，特别是强度达到1000MPa以上时，钢的延迟开裂敏感性随之明显增大，其中，延迟开裂敏感性高已经成为制约超高强钢薄板推广应用的一个重要因素。
[0003]超高强钢薄板的延迟开裂行为是在材料、环境和应力三者共同作用下发生的，与材料的特性以及受力状态、服役环境密切相关。超高强钢薄板的主要加工工艺有折弯、扩孔、翻边、浅拉深、切边、冲孔等，不同的加工方式会在材料上留下微孔、微裂纹和位错等缺陷，这些缺陷位置会成为氢的捕获陷阱或者提供氢原子快速传输的通道，在外力作用下还会在缺陷位置形成应力集中，它们会对材料的氢致延迟开裂行为产生较大的影响。此外，材料本身也会因为不同的加工过程而产生不同的残余应变状态，加工过程中产生的残余应变是外加应力和材料中的可扩散氢含量之外的第三大导致超高强钢延迟断裂失效行为发生的重要因素。
[0004]目前，常用的超高强钢延迟开裂的试验方法包括：U型弯梁试验、三点弯曲试验、冲杯试验、慢拉伸试验、恒载荷试验和预制裂纹试验等，这些试验通常用于评价材料自身的延迟开裂敏感性，并未充分考虑零件变形和冲裁断面质量对延迟开裂性能的影响，不能真实反映超高强钢薄板加工过程产生的延迟开裂风险。
[0005]中国专利技术专利CN201410783933.2公开了一种检测高强度钢表面处理工艺氢脆敏感性的装置及方法，该方法包括：步骤1，将高强度钢充氢试样和不锈钢电极置于充氢装置的盐酸电解液中，高强度钢充氢试样与直流电源的阴极相连，不锈钢电极与直流电源的阳极相连，调节直流电源的电压和时间；步骤2，模拟高强度钢表面处理工艺向高强度钢充氢试样充氢；步骤3，充氢完毕后立即将高强度钢充氢试样取出清洗，并进行慢拉伸测试其抗拉强度、最大力，再根据端口形貌等分析高强度钢对表面处理工艺的氢脆敏感性。该方法仅能测试材料自身的延迟开裂性能，无法真实反应加工过程中的延迟开裂性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法，能真实反应超高强钢薄板在拉伸类翻边成形加工过程中的延迟开裂风险。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]一种超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：制备超高强钢薄板试样；
[0010]步骤1.1：采用m个冲裁间隙冲孔模具分别对m块超高强钢薄板进行拉伸类翻边即扩孔加工，得到一组数量为m的超高强钢薄板试样组，其中，m为整数且m≥3；
[0011]步骤1.2：重复步骤1.1，得到n组超高强钢薄板试样组，其中，n为整数且n≥3；
[0012]步骤1.3：分别对n组超高强钢薄板试样组中相同冲裁间隙的超高强钢薄板进行不同翻边变形量的定高度扩孔试验，得到m
×
n件超高强钢薄板试样；
[0013]步骤2：分别测试m
×
n件超高强钢薄板试样的延迟开裂性能参数；
[0014]步骤2.1：清洗超高强钢薄板试样表面的油脂并吹干，记录扩孔断面的初始形貌；
[0015]步骤2.2：在试验槽中配置HCl溶液，并将m
×
n件超高强钢薄板试样间隔设置在试验槽内并浸没于HCl溶液中；
[0016]步骤2.3，记录每件超高强钢薄板试样的延迟开裂性能参数；
[0017]步骤3：根据延迟开裂性能参数分析超高强钢薄板试样的迟开裂性能。
[0018]所述的步骤1中，超高强钢薄板试样的抗拉强度≥980MPa，超高强钢薄板试样的厚度为0.7
‑
3.0mm。
[0019]所述的步骤1.1中，扩孔的直径为8
‑
20mm。
[0020]所述的步骤1.1中，m个冲裁间隙冲孔模具的冲裁间隙分别为C1、C2、C3、
…
、Cm，其中，Cm＞C1，且C1≥3％t，Cm≤30％t，t为超高强钢薄板的厚度。
[0021]所述的步骤1.3中，扩孔高度即翻边变形量为H1、H2、H3、
…
、Hn，其中，Hn＞H1，且H1≥4mm，Hn≤20mm。
[0022]所述的步骤2.1中，通过丙酮或脱脂剂清洗超高强钢薄板试样表面的油脂，记录扩孔断面的初始形貌。
[0023]所述的扩孔断面的初始形貌包括超高强钢薄板试样表面的初始裂纹数量。
[0024]所述的步骤2.2中，HCl溶液的浓度为0.1mol/L，HCl溶液由质量分数为36
‑
38％的分析纯浓盐酸与蒸馏水或去离子水配置而成，HCl溶液的温度为22
‑
28℃，HCl溶液的用量不小于20ml/cm2。
[0025]所述的步骤2.2中，m
×
n件超高强钢薄板试样的设置倾斜角度一致，且相邻两件超高强钢薄板试样的间距不小于2cm。
[0026]所述的步骤2.3中，延迟开裂性能参数包括延迟开裂的断裂时间和断裂时裂纹总数。
[0027]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0028]1、本专利技术由于采用断裂不同冲裁间隙和不同扩孔高度的组合对超高强钢薄板进行拉伸类翻边成形加工，充分考虑了边部冲裁断面质量、翻边变形量对超高强钢薄板延迟开裂性能的影响，能满足超高强钢薄板在不同拉伸类翻边成形特征设计、加工方式、加工工艺下延迟开裂敏感性的测试要求，提高了超高强钢薄板延迟开裂性能检测技术的准确性，有助于建立超高强钢薄板的延迟开裂防控技术规范。
[0029]2、本专利技术由于将m
×
n件超高强钢薄板试样统一浸没在HCl溶液中，能比对不同拉伸类翻边成形加工工艺下超高强钢薄板的延迟开裂性能，能真实模拟实际超高强钢零件加工的状态，适用于各种生产用的汽车超高强钢板的延迟开裂性能测试。
[0030]3、本专利技术具有良好的可操作性、试验结果可重复性、操作过程便捷性，达到测试超高强钢薄板的拉伸类翻边加工过程中对延迟开裂性能影响的目的。
[0031]本专利技术通过对不同的冲裁间隙和扩孔高度的超高强钢薄板试样的延迟开裂特征的测试，能真实反应超高强钢薄板在拉伸类翻边成形加工过程中的延迟开裂风险，用于评估超高强钢薄板对拉伸类翻边成形特征设计、加工方式、工艺等的敏感性，提高了超高强钢薄板延迟开裂的检测精度。
附图说明
[0032]图1是本专利技术超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法的流程图；
[0033]图2是本专利技术超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法的操作示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：制备超高强钢薄板试样；步骤1.1：采用m个冲裁间隙冲孔模具分别对m块超高强钢薄板进行拉伸类翻边即扩孔加工，得到一组数量为m的超高强钢薄板试样组，其中，m为整数且m≥3；步骤1.2：重复步骤1.1，得到n组超高强钢薄板试样组，其中，n为整数且n≥3；步骤1.3：分别对n组超高强钢薄板试样组中相同冲裁间隙的超高强钢薄板进行不同翻边变形量的定高度扩孔试验，得到m
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n件超高强钢薄板试样；步骤2：分别测试m
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n件超高强钢薄板试样的延迟开裂性能参数；步骤2.1：清洗超高强钢薄板试样表面的油脂并吹干，记录扩孔断面的初始形貌；步骤2.2：在试验槽中配置HCl溶液，并将m
×
n件超高强钢薄板试样间隔设置在试验槽内并浸没于HCl溶液中；步骤2.3，记录每件超高强钢薄板试样的延迟开裂性能参数；步骤3：根据延迟开裂性能参数分析超高强钢薄板试样的迟开裂性能。2.根据权利要求1所述的超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法，其特征是：所述的步骤1中，超高强钢薄板试样的抗拉强度≥980MPa，超高强钢薄板试样的厚度为0.7
‑
3.0mm。3.根据权利要求1所述的超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法，其特征是：所述的步骤1.1中，扩孔的直径为8
‑
20mm。4.根据权利要求1所述的超高强钢薄板拉伸类翻边成形特征的延迟开裂测试方法，其特征是：所述的步骤1.1中，m个冲裁间隙冲孔模具的冲裁间隙分别为C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨磊，周庆军，徐伟力，祁庆琚，罗爱辉，吴彦骏，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：