高强度钢成形极限图的应变率效应分析



高强度钢成形极限图的应变率效应分析

过去的几十年里，先进的高强度钢（AHSS）提供着显著的高组合强度和良好的延展性，被越来越多地应用于汽车工业以提升汽车的安全性能和燃油效率，并降低有害气体的排放。这种新材料广泛应用面临的一个巨大挑战是和传统的“软”钢相比，其成形性相对较低，可以通过有限元仿真和模具设计来准确描述材料的成形行为。成形极限图（FLD）是科勒于19世纪60年代发明的，现在作为汽车工业评价成形性的工具而得到广泛应用。数字图像相关测量法（DIC）是一种利用非接触式光学来测量塑性变形的方法，往往和FLD结合在一起来观察材料的应变率效应。本文利用FLD方法对3种传统钢（低合金高强度钢、烘烤硬化钢和IF钢）分别是进行应变率效应的分析。结果表明，在工业冲压冲床速度下，高强度钢的应变速率是较低的，而在本文进行的试验中，发现各种钢材应变率效应的测量值会受到冲床冲压速度的影响，建议在标准的Nakazima测试条件或者其它成形性能试验，比如在Marciniak测试这一类标准化试验流程下进行应变率效应的测试，可以得到较为理想的结果。经过大量标准条件下的试验并利用高强度钢FLD的结果表明，较高的应变率会显著提高材料的屈服应力；加载速率越高，屈服应力值也越高。

Rendong Liu. SAE 2014-01-0993.

编译：张苏铁