黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文文獻(xiàn)翻譯1基于可淬火硼鋼板熱沖壓成形實(shí)驗(yàn)研究邢忠文1，包軍1，楊玉英2，(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，哈爾濱150001，E2mail:gchxlhit.E；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，哈爾濱150001)摘要:為研究淬火加熱溫度、保溫時(shí)間及冷卻水流速等熱沖壓工藝參數(shù)對熱沖壓零件力學(xué)性能及微觀組織的影響規(guī)律，通過在不同工藝參數(shù)條件下進(jìn)行彎曲件熱沖壓工藝試驗(yàn)，測量彎曲件的力學(xué)性能并觀察其金相組織。結(jié)果表明，在所設(shè)計(jì)的模具上可實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)硼鋼熱成形零件的有效淬火，熱沖壓彎曲件的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1500MPa以上，主要形成均勻細(xì)小的馬氏體組織。確定了熱沖壓工藝參數(shù)的選擇范圍。關(guān)鍵詞:可淬火硼鋼；熱沖壓；彎曲件；熱沖壓工藝參數(shù)使用高強(qiáng)度鋼板是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑。高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)度高，在常溫下沖壓變形，易開裂、回彈嚴(yán)重，復(fù)雜形狀零件沖壓成形困難。目前，一種使用可淬火硼鋼板進(jìn)行熱沖壓的新工藝可以克服上述難題，并成為世界上很多汽車生產(chǎn)廠商及研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)1，2。熱成形工藝主要是利用金屬在高溫下，其塑性和延展性迅速增加，屈服強(qiáng)度迅速下降的特點(diǎn)，通過模具使零件成形，同時(shí)利用裝有冷卻系統(tǒng)的模具使鋼板成形后在模具中淬火以獲得馬氏體。熱沖壓后鋼板的抗拉強(qiáng)度可提高到初始值的250%3，4。但目前尚未見有針對熱沖壓工藝參數(shù)對熱沖壓零件力學(xué)性能及微觀組織的影響進(jìn)行研究的報(bào)導(dǎo)。因此，本文使用可淬火硼鋼板進(jìn)行熱成形工藝試驗(yàn)，研究了淬火加熱溫度、保溫時(shí)間及冷卻水流速等主要工藝參數(shù)對熱沖壓件力學(xué)性能及微觀組織的影響規(guī)律。1熱沖壓彎曲試驗(yàn)條件熱沖壓彎曲模具簡圖如圖1所示。材料為硼鋼，沖壓前抗拉強(qiáng)度為600MPa。毛坯寬300mm，長410mm，料厚為211mm。凸模壓下量90mm，法蘭部分為80mm。凸凹模間隙為2135mm。所得到彎曲件如圖2所示。黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文文獻(xiàn)翻譯2圖1熱沖壓彎曲模具簡圖圖2熱沖壓彎曲零件熱沖壓彎曲模具裝在改造后的液壓機(jī)上，并在沖壓前進(jìn)行預(yù)熱。將可淬火硼鋼板在改造的電阻爐中加熱到奧氏體區(qū)，然后，在裝有水冷系統(tǒng)的模具中沖壓成形并利用模具冷卻淬火。熱沖壓后，材料的抗拉強(qiáng)度比熱沖壓前提高了215倍，達(dá)到1500MPa左右，且回彈角度大大減小，不超過2度。用相同模具進(jìn)行冷沖壓，獲得的彎曲件如圖3所示。由圖2和圖3可以看出，熱沖壓件的回彈問題不大。因此，本文將主要研究熱沖壓工藝對力學(xué)性能及微觀組織的影響規(guī)律圖3高強(qiáng)度鋼板冷沖壓件2加熱溫度的影響將板料加熱到不同溫度，保溫相同的時(shí)間，然后迅速進(jìn)行淬火，將得到的試件進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)和金相觀察。由拉伸試驗(yàn)得到的加熱溫度()-抗拉強(qiáng)度(b)關(guān)系曲線如圖4所示。不同加熱溫度下微觀組織見圖5。黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文文獻(xiàn)翻譯3圖4加熱溫度-抗拉強(qiáng)度關(guān)系曲線a）加熱溫度為800b)加熱溫度為850c)加熱溫度為900d)加熱溫度為950e)加熱溫度為1000黃石理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文文獻(xiàn)翻譯4圖5不同加熱溫度下的微觀組織由圖4可知，加熱溫度在850950時(shí)，板料經(jīng)淬火后抗拉強(qiáng)度均高于1600MPa，同原始板料相比，抗拉強(qiáng)度提高了215倍以上。由圖5可知，加熱溫度在800900時(shí)，隨著加熱溫度的升高，淬火后板料的微觀組織中馬氏體份數(shù)逐漸增多，鐵素體逐漸減少，從而使板料的抗拉強(qiáng)度逐漸提高。加熱溫度在9001000，板料淬火后形成的主要是馬氏體組織，但隨著加熱溫度的升高，相同時(shí)間內(nèi)形成的奧氏體晶粒越大，馬氏體組織逐漸變得粗大，抗拉強(qiáng)度反而降低。為了得到晶粒細(xì)而均勻的奧氏體，以便淬火后獲得細(xì)小的馬氏體，并考慮實(shí)際熱沖壓成形時(shí)，板料從出爐到開始沖壓存在一個(gè)短暫的降溫過程，因此，加熱溫度范圍可選擇為850950。3保溫時(shí)間的影響將板料加熱到某一最佳溫度，保溫不