耐磨板因其強度高(gao)(gao)、重(zhong)量輕、結(jie)構剛性(xing)好等優點而受到廣泛的(de)(de)認可(ke)。高(gao)(gao)強度耐磨板(ban)不僅可(ke)用于工程機械領域(yu),也是汽車、化(hua)工等其它工業領域(yu)用結(jie)構件(jian)的(de)(de)重(zhong)要候選材料。高(gao)(gao)強度耐磨板(ban)在室溫(wen)下的(de)(de)可(ke)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)性(xing)非(fei)常有(you)限,成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)后的(de)(de)回彈很(hen)大(da),這給傳統(tong)的(de)(de)沖(chong)壓和壓力成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)帶(dai)來很(hen)多問(wen)題。盡管(guan)高(gao)(gao)溫(wen)下,高(gao)(gao)強度耐磨板(ban)的(de)(de)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)極(ji)限會有(you)所提(ti)高(gao)(gao),回彈會減小,但室溫(wen)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)在節約成(cheng)(cheng)本方面還是具有(you)很(hen)大(da)的(de)(de)優勢。
軋制成形是一種利用旋轉的軋輥使金屬坯料逐步變形而制成工件的成形方法,適合成形強度高且可成形性有限的結構件,被越來越多地應用在汽車工業中,主要用于成形超高強度鋼、高強度鋼等。由于軋制成形過程中,材料的回彈角小并且可通過簡單易行的方法進行回彈補償,因此,軋制成形是高強度耐磨板室溫成形的一種有效方法。為此,科(ke)研人員對經820℃退火處理后(hou)的10mm厚高(gao)強度耐磨板在(zai)室溫下的成形及回彈行(xing)為進行(xing)了實驗室研究。
實驗選用的JFE-C500高強度耐磨板(ban)的(de)(de)原始(shi)組(zu)織由(you)93.86%的(de)(de)等軸α相(xiang)(xiang)和6.14%的(de)(de)β相(xiang)(xiang)組(zu)成(cheng),平均晶(jing)粒(li)尺寸為(wei)1.3μm±0.7μm。室(shi)溫拉伸(shen)測(ce)試結果顯(xian)示,其各向異性較(jiao)大,與軋制方向呈45°方向時,試樣(yang)的(de)(de)屈服強度最低,延(yan)伸(shen)率較(jiao)高,且當達到(dao)極(ji)限強度時,試樣(yang)會很(hen)快(kuai)發生斷裂。成(cheng)形極(ji)限測(ce)試試驗在裝有半球(qiu)狀沖(chong)頭(tou)的(de)(de)設備上完(wan)成(cheng),半球(qiu)沖(chong)頭(tou)的(de)(de)直徑(jing)為(wei)60mm。采用裝有4個(ge)(ge)先進CCD相(xiang)(xiang)機的(de)(de)光學應(ying)變(bian)(bian)測(ce)量(liang)系(xi)統來記(ji)錄(lu)每(mei)個(ge)(ge)試樣(yang)完(wan)整的(de)(de)變(bian)(bian)形過(guo)(guo)程。通過(guo)(guo)設計不(bu)同(tong)的(de)(de)試樣(yang)形狀來測(ce)試不(bu)同(tong)應(ying)變(bian)(bian)路徑(jing)的(de)(de)變(bian)(bian)形行為(wei)。
實驗發現,所有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)樣均在半球沖頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂部突然發生斷(duan)裂(lie)(lie)(lie),斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)前沒(mei)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頸縮現象,說明(ming)該合金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)室(shi)溫(wen)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)性(xing)是(shi)非常(chang)有限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。對(dui)(dui)比分析(xi)了高強(qiang)度(du)耐(nai)磨(mo)板室(shi)溫(wen)彎曲(qu)和(he)軋制(zhi)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)行(xing)為(wei)。結(jie)果(guo)表明(ming),擺錘折疊(die)彎曲(qu)試(shi)驗和(he)V型模彎曲(qu)試(shi)驗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最小(xiao)彎曲(qu)半徑(jing)(jing)為(wei)9mm,而(er)軋制(zhi)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最小(xiao)彎曲(qu)半徑(jing)(jing)為(wei)7.51mm,提高了15%以(yi)(yi)上。軋制(zhi)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)可(ke)以(yi)(yi)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)更(geng)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半徑(jing)(jing)尺寸(cun)且比簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彎曲(qu)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)回彈更(geng)小(xiao)。這主要是(shi)由于軋制(zhi)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)一個多工步(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)累積(ji)變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)過(guo)(guo)程,逐步(bu)多次變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)可(ke)以(yi)(yi)抑制(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)大(da),同時使材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)比普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一次變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)更(geng)加充分。另外,在高強(qiang)鋼軋制(zhi)過(guo)(guo)程中經常(chang)出現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀缺陷在高強(qiang)度(du)耐(nai)磨(mo)板軋制(zhi)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)過(guo)(guo)程中相對(dui)(dui)較少。可(ke)見(jian),軋制(zhi)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)室(shi)溫(wen)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)(xing)(xing)航(hang)空及汽車結(jie)構件用高強(qiang)度(du)耐(nai)磨(mo)板的(de)(de)(de)(de)(de)(de)很有潛力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工方法。
