BR1500HS超高强度钢热变形行为的分析

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1、中文摘要摘要在全球环境污染、能源危机、汽车安全等问题日益突出的形势下，汽车轻量化，安全化无疑成为全球科研机构及工业界的重要研究目标。热冲压工艺结合了材料高温时的良好成形性及冷却时材料的相变强化，能够生产出形貌完整、尺寸精确、强度高的热冲压件，一定程度上缓解了上述问题。BR1500HS超高强度钢板是国内唯一批量供应的热冲压热轧钢板，因此研究BR1500HS超高强度钢板的热变形行为具有很重要的意义。本文以BR1500HS超高强度钢为研究对象，通过热拉伸试验、金相试验、热加工图、Deform-3D模拟软件对BR1500HS超高强度钢的热成形

2、性能进行了研究，具体研究内容如下：在Gleeble3500热模拟试验机上对BR1500HS超高强度钢板做恒温等应变速率-1的热拉伸试验，获得BR1500HS超高强度钢板在应变速率为0.01~1s、变形温度为773~1223K时的真应力-真应变曲线。根据蠕变理论及材料的真应力-真应变曲线确定材料的变形激活能、硬化指数等相关材料常数并引入Zener-Hollomon参数，建立材料热拉伸过程中稳态应力与变形条件之间的数学关系式。通过位错密度演化模型描述加工硬化和动态回复对流动应力的影响，并建立了能够表征BR1500HS超高强度钢热成形过程中

3、加工硬化和动态回复行为的本构模型。基于所建立的本构模型建立并求解材料热变形过程中的动态回复动力学方程。通过绘制热加工图分析了变形条件对BR1500HS超高强度钢板热拉伸过程中微观组织演变的影响，结合金相实验进一步观察了材料热拉伸过程中微观组织的-1演变，结果表明，当变形温度设定为1123K到1223K，应变速率设定为0.01s到-10.02s时材料比较适合进行热成形。根据热拉伸试验及Deform-3D有限元分析对材料的断裂准则进行修正，建立-1-1了适用于成形温度为873K到1223K,应变速率为0.01s到1s的断裂准则。通过对De

4、form-3D软件进行二次开发，将动态回复模型和修改后的断裂准则应用于Deform-3D中，模拟了BR1500HS超高强度钢热拉伸过程中动态回复体积分数及损伤值随变形条件的变化。关键词：BR1500HS超高强度钢，真应力-应变曲线，动态回复，热加工图，断裂I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTAstheglobalproblemsuchasenvironmentalpollution，energycrisisandautomobilesafetyaremoreandmoreserious,thereisnodoubttha

5、tthelightweightandsecuritizationofautomobilebecomeanimportantresearchtargetforscientificresearchinstitutionandindustry.Asthebilletsofhotstampingareprocessedunderhightemperature，theshapeandsizeofthemareveryfine.Thestrengthofhotstampingisalsoexcellentduetotheprocessofquen

6、ching.Therefore,thehotstampingcanrelievetheaboveglobalproblemtoacertainextent.TheultrahighstrengthsteelBR1500HSistheonlycommercialhotstampingsteelthatcanbesuppliedinChina,soithasanimportantsignificanttodosomeresearchonthehotdeformationbehaviorsofultrahighstrengthsteelBR

7、1500HS.Inthispaper,thehotdeformationbehaviorsofultrahighstrengthsteelwerestudiedinthewayofhottensiletest、metallographictest、processingmapandDeform-3Dsimulationsoftware.Theworkinthisstudycanbedescribedasfollows.Thetruestress-straincurvesofultrahighstrengthsteelBR1500HSat

8、elevatedtemperaturewereobtainedbyperforminghottensiontestsattemperaturesof773,873,-11023,1123,1223Kandstrainra