亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼的沖壓成形特性研究.pdf

1、SUS304亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼是TRIP（Transformation Induced Plasticity）鋼的一種，具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸率，能滿足汽車輕量化和安全性要求。但SUS304不銹鋼硬化指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他鋼種，加工硬化嚴(yán)重，冷加工時(shí)極易起皺和拉裂。亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼中馬氏體的轉(zhuǎn)變，使得該種材料的性能存在不穩(wěn)定性，材料的力學(xué)行為變得更加復(fù)雜。針對(duì)以上問題，本文在高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金（20090073120058）和

2、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51105248）的支持下，完成了SUS304亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼的沖壓成形特性的研究工作。主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下：
　　研究了拉伸速率對(duì)SUS304亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼室溫拉伸性能的影響，并分析了材料在拉伸過程中微觀組織、馬氏體轉(zhuǎn)變量和溫度的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)拉伸速率為0.005s-1時(shí)，材料表面溫度升高最明顯。速率小于0.005s-1時(shí)，隨著速率的減小，馬氏體轉(zhuǎn)變量明顯增多，大于0.005s-1時(shí)，馬氏體轉(zhuǎn)

3、變量少但變化不大。相應(yīng)地，隨著拉伸速率的提高，材料的屈服強(qiáng)度略有提高，抗拉強(qiáng)度和延伸率明顯降低。
　　使用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察了拉斷試樣的斷口形貌，拉伸速率為0.0005s-1時(shí)，試樣的斷裂形式為韌窩斷裂，0.005s-1和0.05s-1時(shí)，試樣既有韌窩斷裂也有解理斷裂，而0.1s-1時(shí)，主要為解理斷裂。所以，拉伸速率為0.0005s-1時(shí)，材料塑性最好，0.005s-1和0.05s-1時(shí)次之，而0.1s-1時(shí)最差。

4、>　　為準(zhǔn)確描述拉伸速率對(duì)SUS304不銹鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響，采用修正的Johnson-Cook模型和Swift模型擬合了拉伸真應(yīng)力應(yīng)變曲線，兩模型擬合效果均較好?；诔苄岳碚?，本文還提出了一個(gè)新的本構(gòu)模型，該模型考慮了應(yīng)變速率的影響，擬合效果好。
　　基于LS-Dyna和Dynaform有限元分析軟件，選擇Johnson-Cook和Swift材料模型模擬了SUS304成形十字件過程，并實(shí)際成形十字件，從厚度變化、主應(yīng)變和載荷

5、-行程曲線方面對(duì)比分析了模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明：兩種本構(gòu)模型的模擬結(jié)果均能較好的反映十字件底部、凸模圓角和壁部的厚度變化情況，Johnson-Cook模型預(yù)測(cè)凸模圓角減薄和凸緣增厚情況更準(zhǔn)確。兩種本構(gòu)模型也能較好的反映十字件底部和凸模圓角處的主應(yīng)變變化情況。載荷-行程曲線方面，Swift模型預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確。
　　研究了十字件不同部位的馬氏體轉(zhuǎn)變量和變形模式的關(guān)系。十字件凸緣和凹模圓角處變形最劇烈，馬氏體轉(zhuǎn)變量最多，然后是十字件壁部，