摘 要:热压技术因兼备冲压以及热锻的技术优势,目前我国的汽车零部件的一些相关制造工艺都对此技术进行了应用,也越来越受到更多的关注。在热 冲压生产的成形中,产品都是在特别高的温度下而成形的,期间通常会受到非等温淬火的影响,会产生破裂或者是起皱等质量缺陷,本文以高强度热冲压成形钢板 22MnB5材料的机械性能以及其相变过程为基础,,这种改进方法核心是加入了一个转运冷却的环节,实验表明此优化确实对质量缺陷的改进有很大的帮助。
关键词:论文发表代理,高强度钢板,热冲压成形,质量缺陷,冷却工艺
一、改进内容
本文所使用的改进方法主要是根据22MnB5热成材料的CCT曲线以及金属所具有的微观结构的组织转变理论,在热成形的出炉过程的运转中增加了 一个冷却工艺,这样就能有效的改善在热成形过程中常见的材料的产生的缺陷现象,能够对热成形加工的工艺起到优良的优化作用,确保了热成产品在成形质量方面 的稳定性,该种优化方法具有十分可观的工业应用价值。
二、工艺改进的优点
1. 提高产品的力学性能
下图是在22MnB5的热成形加工中高强度的奥氏体钢在进行连续的冷却转变CCT曲线图,其中Ac1线是730摄氏度,而Ac3线是830摄氏 度。根据图形可知,这种材料根据不一样的冷却速度所得到的材料在含量以及围观组织等方面也会不相同,如果降温的速率可以达到每秒一百摄氏度的话,其材料在 硬度上足以实现460HV。图中所示的1号曲线表示的是22MnB5这种高强度钢板进行冷却的温度是室温时所产生的CCT曲线图,其降温所达到的速率大概 在每秒10-12摄氏度。在这种条件下冷却后的板料可以达到300HV左右的硬度。2号曲线代表的是板料所达到了降温上临界冷速,其可以保证在连续的冷却 过程中奥氏体不会产生分解,而是向马氏体全部过冷。
2.提高产品的成形性
硬化指数N可以作为衡量板材在塑性变形过程中所具有的变形强化能力的大小,是一个重要的对金属材料的成形性能进行衡量的指标。如果N 值越大,则可以说明发生塑性变形时材料具有越大的强化效应,其具有越均匀的形变量,对板料应变分布所呈现的均匀性具有很大的提高,因而在变形的过程中,在 材料周围的物质对危险区中材料的补偿会有很大的提高作用,进而其在形变强化能力上就更加的突出。由于N值的增大,经过冷却的板料在成形极限参数上也提高了 很多,增加了板料产生变形时的稳定性,在下图中,依据材料22MnB5在不一样温度下N值所出现的变化情况可知,若温度在650-700摄氏度之间时,此 时材料达到了最大的硬化指数,所以在这个温度下材料具有最好的成形性能,根据此结论,在板料出炉之后很有必要冷却到650-700摄氏度之后在进行冲压成 形,经过冷却得到的产品其成形的质量较高。在下图中左侧面的第一条曲线是没有进行改进的冲压工艺,图中的第二和第三条都是在增加了转运冷却环节之后所形成 的冲压曲线。
三、冷却工艺改进效果
1.冷却工艺改进实验结果
通过深冲盒实验分析可得,在冷却方式不一样的情况下,无论是在500摄氏度还是在750摄氏度的冲压温度下试件经过冲压都会产生破裂现象,实验 中在600摄氏度下开始冲压时的试件基本上都在其圆角处产生了不一样程度的颈缩或者是撕裂。但是当冲压 时的温度为650摄氏度和700摄氏度,试件就没有产生由于冲压而产生的缺陷。并且冷却压缩空气后冲压的试件具有最高的成形质量。温度过低或者过高都会引 起试件的破裂,因为在不适宜的温度下,板料会形成较低的硬化指数,这样会造成材料在冲压过程中由于不均匀的变形引起的破裂或颈缩,而且在不适宜当的温度 下,材料的成形极限也会降低,就很容易形成破裂。通过三种冷却方式:空气冷却、压缩空气冷却、电风扇冷却对产品进行了冷却,通过观察金相图后发现,经过压 缩空气冷却的试件具有更加均匀的马氏体组织形态,其含量高于95%。
2.传统工艺与优化工艺对产品缺陷的改善
通过实验对比传统工艺和经过优化之后工艺的实验结果,得出当深冲盒冲压处在相同的深度时,在630摄氏度进行冲压所得到的试件再其底部具有严重 的裂纹扩展产生。与之形成鲜明的对比的是经过优化的工艺进行冲压的温度是650摄氏度,但是试件却没有产生类似于起皱或者是开裂的缺陷问题,具有良好的成 形效果。并对其不同工艺下的产品分别测量了他们的硬度,得到了下列测量数据。
四、结语
通过对该工艺方法进行改进后能够有效的克服了破裂、起皱等在热成形过程中质量缺陷的产生,使成形产品的合格率得到了大幅度的提高。通过实验论 证,在设定正确目标的基础之上,设计有效、合理冷却的工艺在合适的冲压温度下开始冲压,能够在冲压淬火的过程中使板料直接进行过冷后到马氏体区,避免了在 此过程中会生成其他的杂项,使马氏体的转化率有了提供,能够保障热成形产品稳定的质量,可以实现热冲压生产工艺中的质量生产目标。