双相钢在不同应变速率下的力学性能研究
2021-07-20王连轩张龙柱石建强
四川冶金 2021年3期
任 虎,王连轩,张龙柱,石建强
(河钢集团邯钢公司 技术中心, 河北 邯郸 056015)
DP钢作为高强钢,广泛应用于汽车部件底盘、车身、悬架和转向系统[1-2]。由于其强度高、加工硬化能力强,有利于碰撞安全。汽车发生碰撞时,相关部件的应变速率跨度范围从几十到几百,采用静态力学性能对其碰撞吸能性能进行计算或仿真分析时,不能准确体现DP钢的动态吸能潜力和耐撞性能[3-7]。因此,本文研究了几种不同DP钢在准静态和动态条件下的力学行为,对其应变速率敏感性进行了系统的分析和对比。
1 材料及试验
1.1 试验材料
试验采用三种双相钢,分别为1.2 mm厚的DP590、1.6 mm厚的DP780和1.4 mm厚的DP980。
1.2 准静态拉伸试验
按照GB/T 228金属材料室温拉伸试验方法规定,以板材轧制方向为参考,分别沿与板材轧向呈0°、45°和90°方向进行取样,样品的形状及尺寸如图1所示。准静态拉伸在SANS CMT5305拉伸试验机上进行,试验拉伸速度为5 mm/min,试验完成后分别按照GB/T 5027和GB/T 5028测试试样的加工硬化指数n和塑性应变比r。

图1 准静态拉伸试样
1.3 高速拉伸试验
高速拉伸试验在HTM5020液压伺服试验机上进行。该试验机的最大拉伸速度为20 m/s,试验采用的样品形状及尺寸如图2所示。试样沿轧制方向进行取样,样品的平行段的长度为20 mm,因此在该试验机上试样的最大应变速率可达到1 000/s,试样平行段宽度为10 mm,过渡圆弧半径为10 mm。在汽车碰撞过程中,一般最高的应变速率不超过500/s。

图2 高速拉伸试验试样
测力和测变形时均采用在试样上粘贴应变片的方式。其中,测变形的应变片粘贴在试样的平行段中间位置,测力的应变片粘贴在试样不发生塑形变形的夹持部分。……
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