備受工業(yè)界的關(guān)注的高強(qiáng)度鋼板熱成形(也稱作熱沖壓)技術(shù)發(fā)源于歐洲,其技術(shù)優(yōu)勢是:零部件強(qiáng)度可高達(dá)1500MPa,可組焊成高強(qiáng)度駕乘單元,能承受6t以上的靜壓而不損;通過減小壁厚或截面尺寸從而減輕質(zhì)量(達(dá)18%-35%),實現(xiàn)輕量化,并節(jié)約材料消耗。其原理是:把特殊的硼合金鋼加熱使之奧氏體化,隨后將紅熱的板料送入有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)沖壓成形,同時被具有快速均勻冷卻系統(tǒng)的模具冷卻淬火,鋼板組織由奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,從而得到超高強(qiáng)度比的鋼板。
現(xiàn)在通過氧化脫碳得到的沖壓件防撞梁,其表面軟而內(nèi)部硬,材料性質(zhì)在厚度方向上呈梯度分布,即表面硬度、強(qiáng)度低而內(nèi)部的硬度、強(qiáng)度高,且該防撞梁復(fù)合材料的強(qiáng)度分布與硬度分布趨勢相同,而材料塑性性能的分布與硬度的分布趨勢相反,說明該金屬復(fù)合材料為新型連續(xù)梯度分布的復(fù)合材料。對熱成形防撞梁進(jìn)行三點彎曲實驗和相應(yīng)的有限元模擬研究,發(fā)現(xiàn)熱沖壓件的最大彎曲載荷遠(yuǎn)大于冷沖壓件(超過冷沖壓防撞梁零部件3倍左右),熱沖壓成形工藝使該金屬材料在厚度方向上的性能呈梯度變化,形成的多層復(fù)合材料顯著提高了結(jié)構(gòu)的抗彎曲能力。
通過對比防撞梁金屬復(fù)合材料與內(nèi)部各相材料沖擊時所受到的沖擊力、吸能等性能,發(fā)現(xiàn)這種新型金屬復(fù)合材料綜合了各單相材料的優(yōu)秀性能,適合用于承受沖擊吸能構(gòu)件的選材。(欣然)