汽车热冲压钢板的组织结构变化研究

汽车轻量化设计是当前汽车行业发展的主要方向，将各种高强度钢板应用于车身制造过程是实现汽车轻量化的一种有效途径。高强度钢板的应用一般需要采用热冲压技术。目前，对汽车安全性的要求越来越高，因而在应用高强度钢板时，需要对其失效模式进行分析，而从微观角度上对热冲压条件下的高强度钢板组织结构进行分析，则能够更好地了解高强度钢板的失效模式，从而优化汽车安全性。

热冲压过程是将高强度钢板加热，使其组织结构转化为奥氏体，之后送入模具内进行冲压成形，模具内安装快速均匀的冷却系统，在冲压完成后对成形的钢板进行淬火。淬火过程使钢板内部原本的奥氏体转化为贝氏体或马氏体，使成形后的钢板具有更高的强度和刚度。在热冲压成形后的钢板内部组织结构中，马氏体和贝氏体结构的数量直接影响零部件的强度和刚度。通过试验进行分析时，首先选择厚度为1.4mm的22MnB5硼钢用于试样的制造，其表面涂覆铝-硅涂层；之后对22MnB5硼钢钢板进行热冲压；热冲压完成后的淬火阶段控制温度为生成贝氏体的温度范围，通过控制淬火时间，分别得到纯贝氏体、纯马氏体和贝氏体/马氏体混合组织结构的热冲压钢板。使用电子显微镜观察不同热冲压成形后钢板的微观组织结构，并对这些热冲压成形后的钢板进行力学性能测试。结果显示，冲压成形后，钢板内部组织结构中贝氏体的数量增多，会造成钢板的屈服强度和拉伸强度下降，但其伸长率明显增加，因而会增加对碰撞能量的吸收。

刊名：Materials Science and Engineering A.（英）

刊期：2016年第667期

作者：P.Srithananan

编译：王淼