金属板材高精度断裂卡片研发及应用

开发高精度的断裂卡片,仿真预测汽车零部件在使用过程中的变形及断裂行为是目前汽车行业的迫切需求和技术难点。以金属板材为使用对象,介绍了LS_DYNA软件中常用的各向同性、各向异性本构模型,即常应变、Johnson-Cook、GISSMO、MMC、DIEM、DF2012/2014/2016、PDrucker七种断裂失效模型的发展、开发方法及应用情况。应用结果表明,考虑应力状态影响的高精度断裂卡片能用于评估同级别材料的断裂性能差异,能较好地预测6016铝合金发动机罩内板冲压、热成形B柱准静态三点静压、防撞梁动态落锤冲击中的变形及断裂行为,表明开发高精度断裂卡片具有较高的准确性和适用性。

微合金化热成形钢开发应用进展及展望

超高强钢是汽车实现轻量化兼顾安全性的关键材料,1.5GPa及以上高性能热成形钢的开发和应用是关键。近10a来,微合金化热成形钢及其零件制造技术迅速发展,实现了高弯曲角度、抗氢脆断裂、高韧性、高淬透性等性能目标,进而提高了车辆的被动安全性能及轻量化水平。综述了微合金化热成形钢开发与使用现状,包括1.52.0GPa级铌、钒、铌钒复合、铌钒(钼)复合微合金化热成形钢的开发和应用进展,以及微合金化对纳米级第二相析出和晶粒细化的影响;微合金化热成形钢的抗氢脆性能和机理;微合金化热成形钢的尖角冷弯性能及其对碰撞安全性能的影响;微合金化热成形钢的断裂失效性能。对今后微合金化热成形钢的生产制造与应用前景作出展望。

铌微合金化热成形钢的最新进展

结合作者的近期研究结果以及业界同行的研究,从乘用车和商用车应用两个角度,对1500~2000 MPa铌微合金化的热成形钢开发及性能研究进展进行了总结分析,发现当Nb含量(质量分数)>0.03%时,钢材晶粒细化显著,晶粒尺寸可以达到传统热成形钢晶粒尺寸的1/3~2/3,甚至更小;在传统的热成形钢中添加Nb或者复合添加后,纳米析出相尺度主要为1~30 nm,而且平均尺度在10 nm左右。铌微合金化通过抑制了氢脆的4个触发条件,进而有效降低热成形钢及零部件的氢脆风险。铌微合金化使热成形钢的尖角冷弯角度提高了10%~15%,可以使零件断裂指数提高45%~80%,铌微合金化热成形钢在应力三轴度(-0.6~0.4)状态下临界断裂应变更高,提高热冲压成形零件的抗碰撞断裂能力。铌微合金化热成形钢在乘用车和商用车上的应用可以有效减低减轻质量,实现轻量化,并提高安全性能。