车身用不同残余变形的冷轧钢板疲劳性能研究.pdf

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1、劫料匝用车身用不同残余变形的冷轧钢板疲劳性能研究鉴于疲劳性能在车身零件使用中的重要性，选取车身冲压件经常使用的厚度规格均为1．2mm、2．Omm的两种冷轧钢板St13、St14。分别进行0％(无残余变形)、5％、10％、15％及20％5种变形量的预拉伸，之后制成疲劳试样进行疲劳试验，并比较分析不同残余变形冷轧钢板的疲劳性能。■中国第一汽车集团公司技术中心韩志勇李奉伟何才田雨苗行不同变形量的预拉伸。1试验材料检验及试样制备1．2疲劳试样制备1．1试验材料将预拉伸后不同残余变形的条形钢板按图1制成St13、St14冷轧钢板的

2、化学成分、力学性能检光滑疲劳试样。制备过程中钢板表面不加工，保持原验结果如表1。在Zwick100kN拉伸试验机上分别进板状态。钢板规格及牌号CSiMnPSAlt(9-JMPa6／MPa680／％图1疲劳试样46J汽车T艺与材料AT&M2010年第8期．恸精匣胃2不同残余变形的钢板疲劳试验试验采用升降法测量计算不同残余变形钢板的中值疲劳强度(~P50％存活率疲劳强度)，并根据疲劳试验结果对不同残余变形钢板的疲劳性能进行比较分析。2．1试验条件试验设备：德国Zwick公司150一HFP5100高频疲劳试验机：试验温度：室温

3、；循环基数：5X1O。；图21_2mmSl1320％残余变形疲劳试验散点图应力比选取：最初选取常规的对称循环应力比：一1，但由于试样较薄、结构刚度小，试验开始即发生试样弯曲失稳的情况，难以在不增加附加外力的寿命备注条件下解决，所以进行了应力比=0．1的拉一拉疲劳试验。ed、落譬edR趟甜2_2试验方∞3法加33他∞3∞2∞222∞∞2∞2∞Z扣200硒巧OOO鹚00O加0伯采用升降法试验，并确定不同残余变形钢板的中值疲劳强度(即S—N曲线的水平部分)。2．3试验结果(1)试验数据对不同材料、不同规格及残余变形的20组钢板

4、试样进行疲劳试验，其中5％、1O％、15％、20％残余变形的钢板试样在低于断裂失效应力下试验时均无塑性变形产生，仅出现应力疲劳，但无残余变形的钢板试样在断裂失效之前发生塑性变形，即在应力疲劳之前先发生应变疲劳。表2、图2和表3、图3分别为1l2mm厚St13钢板20％、0％残余变形疲劳试验的数据表及散点图。次序寿命备注图31．2mmSf13O％残余变形疲劳试验散点图根据表2、图2和表3、图3的疲劳试验数据，可计算1．2mm厚20％残余变形的St13钢板中值疲劳强度一-315MPa，1．2mm厚0％残余变形的St13钢板中

5、值疲劳强度一=261MPa。(2)试验结果表4为不同材料、不同规格及残余变形的20组钢板力学性能及疲劳试验结果。2010年第8期汽车T艺与材料AT&Mj47翩戳匝用钢板规格牌号残余变形／％／MPa6AVlPa80／％一／MPa盯一1／6O鼍30iI鸹3-i_§强§5264l§37iO?2囝譬lll

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16、2013627044．0245．00．9123530339．O260．0O．862．0mmSt1428232034．0285．OO．8931133931．O285．O0．8435836928．0295．0O-803结论应力疲劳之前先发生应变疲劳。b同种材料规格钢板的中值疲劳强度随残余变形通过对普通强度的车身冲压用钢板在O％

17、-20％增大有逐渐增大的趋势(应变硬化程度增大)，零件5个预拉伸残余变形级别条件下的疲劳性能试验研使用的可靠性逐渐增强。究，得出以下结论。c对普通强度的车身冲压用钢板在零件成形前进a．有残余变形的钢板试样在低于断裂失效应力下行合理的预拉伸变形，能够改善其疲劳性能并增强使试验时均无塑性变形产生，仅出现应力疲劳，但无残用的可靠性。圃余变形的钢板试样在断裂失效之前发生塑性变形即在48l汽车工艺与材料AT&M2010年第8期I