Q&P1180高强钢激光焊接头的抗氢脆性能研究

采用激光焊技术对汽车用Q&P1180高强钢进行焊接试验,分析焊接工艺参数对激光焊接头组织演变和性能的影响。选择综合力学性能较好的试样进行低应变速率拉伸试验,研究激光焊接头不同区域的微观组织对Q&P1180高强钢氢脆敏感性的影响。结果表明,当激光功率为2.5~3.5 kW、焊接速度为4.0 m/min(或激光功率为3.0 kW,焊接速度为3.6~4.2 m/min)时,Q&P1180高强钢激光焊获得了全焊透及表面成形良好的接头。不同激光功率和不同焊接速度下,焊缝区和热影响区的硬度均高于母材区的,且在焊缝的两边都存在一个软化区。在激光功率为3.0 kW、焊接速度为4.0 m/min时,激光焊接头的综合性能最佳。在预充氢的慢应变速率拉伸试验中,随着充氢电流密度的增大或充氢时间的延长,其抗拉强度和塑性逐渐下降。其中,当充氢电流密度为2 mA/cm^(2)、充氢时间为5 min时,氢脆敏感性因子为78.0%,具有较高的氢脆敏感性。

Q&P980镀锌高强钢电阻点焊工艺及液态金属脆化裂纹分布

通过设计电阻点焊工艺的正交实验,确定了Q&P980镀锌高强钢的点焊工艺参数范围,并对其焊接接头进行显微组织表征和力学性能分析。结果表明:熔核区组织以交错分布的板条马氏体为主;热影响区组织由板条马氏体、残余奥氏体和铁素体组成,马氏体板条平均宽度在不完全淬火区最大为4.86μm。显微硬度测试发现,焊接接头硬度值呈“W”形对称分布,硬度峰值出现在细晶区,达到559HV,硬度最低值出现在不完全淬火区,为338HV,呈现明显的软化现象。对焊接接头进行室温拉伸,最大拉剪载荷的峰值为27.92 kN,其断口形貌呈现典型的韧窝状,属于韧性断裂。由于Zn的熔点较钢基体低,镀锌高强钢点焊时易发生Zn层优先熔化并沿晶界向基体渗透,在焊接接头处可观察到明显的液态金属脆化裂纹。

Q&P工艺对中碳Ti-Mo高强钢机械性能的改善研究

为改善中碳Ti-Mo高强马氏体钢的机械性能,分别采用传统淬火-回火(QT)、一步和两步Q&P工艺对Ti-Mo钢进行热处理,结合SEM、XRD、TEM、EDS和力学性能测试等手段,对比研究了不同工艺处理后Ti-Mo钢的微观组织和力学性能。结果表明,QT工艺处理后,Ti-Mo钢组织为回火马氏体,经Q&P工艺处理后,钢的显微组织均由一次马氏体、二次马氏体、碳化物和少量贝氏体组成。与传统QT工艺相比,经Q&P工艺处理后,Ti-Mo钢的抗拉强度略有降低,但其延伸率及低温冲击韧性均显著提高,其中两步Q&P工艺处理后钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度、延伸率和低温冲击韧性分别达到1442 MPa、13.61%和76.3 J。

高强双相钢DP1180平整轧制研究与实践

强双相钢DP1180兼有高强度和一定成形性,是汽车结构件的重要材料。由于髙强双相钢DP1180抗拉强度在1180MPa以上,平整难度极大,在轧制过程中易出现轧制力大、边浪和延伸率不合格等问题。通过对该钢种在平整轧制过程中出现的问题进行剖析,提出了相应的针对性措施.解决了高强双相钢DP1180在轧制过程中出现的问题,获得了良好的实践效果。

1180MPa级Q&P钢板应用技术研究

对1180 MPa级Q&P钢和DP钢的力学性能、拉深性能、成形极限、疲劳性能进行了系统研究,进行了某乘用车防撞梁零件的试制和试验验证,结果表明,Q&P 1180钢具有良好的塑性,其延伸率明显高于同级别DP钢;Q&P1180钢的成形性能优于DP1180;Q&P钢试制的防撞梁吸能效果优于DP钢。Q&P钢良好的强塑积适用于外形相对复杂、强度要求高的车身结构件和安全件。

Q&P工艺对1000 MPa级高强钢组织与性能的影响

通过扫描电镜组织观察并结合Gleeble热模拟试验,对两种化学成分不同的1000 MPa级高强钢在盐浴Q&P处理过程中的组织转变进行分析,进一步结合力学性能与XRD位错密度计算,分析组织转变对力学性能的影响。结果表明,试验高强度钢在盐浴Q&P处理过程中发生两阶段相变,盐浴配分过程对第一阶段相变形成的板条马氏体起到回火效果,形成了存在强度差异的复相回火板条马氏体组织,使得两种试验钢屈强比均不高于0.87。随盐浴淬火温度升高,屈服强度与屈强比降低,随配分温度升高,强度和屈强比变化不大。在450℃盐浴配分时,板条马氏体组织部分分解,位错密度降低,导致强度明显降低。

温度对DP1180薄板杯突性能的影响

为了探究不同温度下DP1180钢板的成型性能,采用小松H1F60伺服压力机,配合电磁感应加热系统进行杯突试验,对0.8 mm厚度的DP1180钢薄板在不同温度下的杯突性能进行测试,对比杯突值(IE)的变化情况。结果表明:提高杯突试验温度可以大幅降低DP1180钢的变形抗力,使其成型性能得到显著提高,IE值明显提升;但温度过高会导致板料的抗拉强度严重降低,在冲压时容易破裂。在本次试验中,在500℃下杯突IE值达到最高值,相较于常温下提升了51.7%。

逆转变+Q&P复合工艺对低合金高强钢组织和性能的影响

利用SEM、XRD分析及拉伸试验,研究了逆转变+淬火-配分(ART+Q&P)复合工艺对完全淬火后0.22C-2.0Mn-1.8Si钢组织性能的影响。结果表明:经ART+Q&P工艺处理后,该钢组织为亚温铁素体、贝氏体/马氏体和均匀分布的残留奥氏体。逆转变奥氏体富集Mn、C元素,淬火-配分过程中碳自马氏体配分至残留奥氏体时二次富C,使其稳定化,因此该钢室温下获得残留奥氏体的含量超过15%。在拉伸变形过程中残留奥氏体转变成马氏体的TRIP效应,使得钢材在变形过程中获得稳定的加工硬化能力,实现了良好的强塑性结合,抗拉强度达到1233 MPa,屈服强度为893 MPa,均匀伸长率29.6%,强塑积高达36 GPa·%以上。

高强双相钢DP1180的平整轧制

高强双相钢DP1180兼有高强度和一定成形性,是汽车结构件的重要材料。由于高强双相钢DP1180抗拉强度在1 180 MPa以上,因此平整难度极大,在轧制过程中易出现轧制力大、边浪和伸长率不合格等问题。通过对该钢种在平整轧制过程中出现的问题进行剖析,提出了相应的针对性措施,解决了高强双相钢DP1180在轧制过程中出现的问题,获得了良好的实践效果。

一步Q&P工艺对双马氏体钢微观组织与力学性能的影响

研究了经一步淬火C配分(Q&P)工艺处理的双马氏体实验钢的微观组织与力学性能,并与经直接淬火及淬火回火(Q&T)工艺处理的实验钢进行对比,初步探讨了一步Q&P工艺对材料微观组织和力学性能的影响规律.结果表明,显微组织主要由板条马氏体、片状马氏体和板条间薄膜状残余奥氏体组成,且随着保温时间的延长,片状马氏体含量先增加后减小,残余奥氏体含量逐渐增大且趋于稳定.与传统的直接淬火及Q&T工艺相比,经一步Q&P工艺处理后的实验钢具有良好的综合力学性能,即具备高强度的同时也具备良好的塑性,其强塑积、抗拉强度和延伸率分别可达21774.2 MPa·%,1442 MPa和15.1%,且随着保温时间的延长,抗拉强度逐渐减小,延伸率逐渐增大且趋于稳定.

基于帽形冲击实验的Q&P钢冲击性能研究

冲击及吸能性能是高强钢在汽车安全中的重要特性,基于帽形冲击实验及仿真,对QP980、DP980和DP780钢的吸能特性及其规律性展开对比分析及研究。进行了厚度为1.6 mm的3种板料帽形试样碰撞实验,对碰撞实验进行了有限元仿真,通过比较相同冲击速度下实验与仿真中压溃力-时间曲线、最大压溃距离及变形模式,验证了仿真模型的准确性,并基于仿真模型,预测了不同初始碰撞能量情况下试样的变形模式及变形行为。通过实验及有限元仿真,分析比较了QP980、DP980、DP780的吸能特性及其规律性,结果发现QP980的冲击碰撞性能较好,且相同碰撞能量下,DP980与QP980的帽形件变形模式基本相同。