為了減輕汽車車身的質(zhì)量及提高汽車的碰撞安全性,高強(qiáng)度鋼板在汽車車身零部件中的應(yīng)用越來越廣泛。汽車在碰撞過程中作用于抗沖擊零部件的應(yīng)變速率(ε)可高達(dá)103/s,因此車身防撞類零部件應(yīng)選用變形強(qiáng)度對(duì)應(yīng)變速率很敏感且又具有高吸收碰撞能量的鋼板。早期的研究表明,在高應(yīng)變速率和相同強(qiáng)度條件下,雙相鋼與其他鋼種相比,在應(yīng)變速率敏感性和能量吸收能力方面有一定優(yōu)勢(shì)。按照強(qiáng)度分類的方法,可以將高強(qiáng)鋼分成不同的類別,但即便屬于同一類別的高強(qiáng)鋼,微觀組織也可能不完全相同,而且晶粒大小和第二相微觀組織構(gòu)成也可能有差別。
下面論述了固溶強(qiáng)化鐵素體鋼的晶粒尺寸、復(fù)相鋼中第二相微觀組織的類型及含量對(duì)鋼板高速變形行為的影響。在沖擊壓潰試驗(yàn)中,抗沖擊梁采用橫截面為帽型的試樣作為模型,并用FEM模擬試樣的變形過程。
通過研究鋼板微觀組織與應(yīng)變速率之間的關(guān)系,得出以下結(jié)論:
(1)高應(yīng)變速率下的變形組織比低應(yīng)變速率下的變形組織模糊。
(2)應(yīng)變速率達(dá)到2×103/s時(shí),Hall-Petch關(guān)系式也適用于鐵素體單相高強(qiáng)鋼。
(3)應(yīng)變速率為2×103/s時(shí),隨著馬氏體體積分?jǐn)?shù)的增加,雙相鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度同時(shí)增大;應(yīng)變速率為2×103/s時(shí),雙相鋼的n值隨著鐵素體與馬氏體相界面積的增加而增大。
(4)高速變形過程中,具有α+M+γ結(jié)構(gòu)的雙相鋼比具有α+γ+B+M結(jié)構(gòu)的TRIP鋼具有更高的能量吸收能力,且雙相鋼的變形強(qiáng)度對(duì)應(yīng)變速率的敏感性更高。
(5)用FEM模擬方法可以預(yù)測(cè)帽型截面試樣的高速?zèng)_擊壓潰量。(子云)