《汽車用超高強度鋼熱衝壓成形組織強韌性機理與調控》是依託上海交通大學，由金學軍擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：汽車用超高強度鋼熱衝壓成形組織強韌性機理與調控
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：金學軍
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
汽車採用超高強度鋼是實現輕量化兼顧安全性的必由之路，熱衝壓成形是高強韌汽車零件成形的關鍵工藝。為獲得強塑積～20000MPa%的超高強韌熱成形鋼與良好使用性能的熱衝壓零件，本項目旨在：（1）研究合金成分和Nb/V微合金元素對Mn-B系熱成形鋼在熱力耦合下的相變與組織演變影響規律；（2）探索Mn-B鋼熱成形QPT（淬火-配分-回火）一體化工藝多相組織的強韌性機理和調控機制；（3）研究各種因素（溫度和形變速率等）對熱成形超高強度鋼的不均勻多相組織的調控機制；（4）評價以上超高強度熱成形鋼的成形性、冷彎性能、氫致延遲斷裂、韌性和零件的延性吸能碰撞性能，揭示性能與強韌性組織的相關性規律。以上研究對研製熱成形新鋼種、創成塑性成形與熱處理一體化工藝和儘快實現三代汽車用超高強度鋼批量套用，具有重要意義。
結題摘要
本項目的各項研究按計畫有序進行，完成各項規定任務，達到預期目標。項目研究成果取得了良好的經濟和社會效益。針對熱衝壓成形件塑性差的問題，結合實際衝壓過程發展了多種Q&P熱衝壓成形新工藝：包括模內淬火-碳分配，模內淬火模外碳分配，典型零件模內淬火模外熱風配分，實際汽車零件熱成形非等溫配分等方案，可有效提升延伸率及冷彎性能。對新發展的熱成形QP工藝已申請多項專利。對於熱成形/熱成形QP工藝的仿真模擬，建立了考慮界面移動的QP過程碳擴散及馬氏體相變模型並通過了平模熱衝壓QP實驗驗證。模型可預測淬火溫度、配分時間、配分溫度等工藝參數對Q&P工藝的組織和性能的影響。建立了適用於熱衝壓全過程的微觀組織和材料性能預測模型，所建立的模型具有較好的精度。仿真模擬的研究成果有助於確定實際生產過程中的工藝參數，以期提高熱成形件的韌性和綜合力學性能。通過合理的成分設計與組織調控，實現了熱衝壓鋼力學性能的有效提升。與寶鋼合作新設計的熱成形SiV鋼通過複合增韌機制可有效提升衝擊韌性和冷彎性能。與通用合作的CrSi熱成形新鋼種，通過熱成形QP處理調控組織，達到目標力學性能，抗拉強度1656MPa,延伸率17.7%，及抗拉強度1885MPa，延伸率12.7%。通過前驅組織調控最佳化超高強熱成形鋼性能，獲得強塑積＞21GPa%實驗室原型鋼。與馬鋼等單位合作開發的鈮釩複合微合金化熱成形新鋼種成功實現批量生產、性能評價及裝車套用，實現可觀經濟效益。本項目系統研究了相變增塑增韌機制及熱力耦合作用下的固態相變理論，研究結果發表於多篇高水平論文。總之通過本項目的開展，對實現當前熱成形鋼材料在國內汽車行業內的成熟套用將起到強有力的促進作用。
