摘要：超高强钢材料是当前汽车上应用最广泛的轻量化材料,精确预测其在整车碰撞过程中的失效风险是目前行业内面临的主要挑战。以第三代超高强钢QP1180为研究对象,采用修正的幂函数硬化模型(MPL模型)来描述变n值类材料的硬化行为,并采用液压胀形方法来验证不同硬化模型外推准确性。设计了5种不同应力状态加载工况,通过DIC测量方法获得了QP1180材料在试验加载工况下断裂极限应变,基于试验数据完成了MMC断裂极限准则参数拟合,通过优化方法完成GISSMO损伤模型参数识别,并进一步设计了帽型梁特征件三点弯曲试验来验证失效特性表征结果。结果表明,MPL硬化模型直接外推预测精度明显优于Swift与H-S模型,更适用于QP1180材料;在复杂非线性应变路径下,GISSMO损伤模型可以较好预测材料的失效行为。

摘要：为研究超高强钢S960在火灾下的材料力学性能,分别采用稳态火灾试验方法和瞬态火灾试验方法对超高强钢S960进行高温力学性能试验,得到超高强钢S960在火灾下的弹性模量、屈服强度、极限强度、应力-应变关系曲线以及钢材破坏模式等。将试验研究结果同现行钢结构规范EC3、ASCE、AISC、AS 4100和BS 5950等进行对比分析,以验证规范对于高强钢的适用性。同时,为研究不同种类高强钢火灾下力学性能差异,将试验结果与现有文献中欧标高强钢S460、S690以及国产高强钢Q460、Q550、Q690和Q890的火灾下材料力学性能进行对比。此外,提出超高强钢S960在火灾高温作用下钢材力学性能的拟合公式,并验证其准确性。研究结果表明,现行各国规范不能安全可靠地指导超高强钢S960及其他高强钢的抗火设计,对规范进行针对高强钢的修订势在必行。

摘要：对实验钢采用低碳高Ti微合金化的成分设计,进行了控轧控冷实验,通过控制不同的冷速和卷取温度,研究了过冷度和原子扩散速率对钢组织演变及(Ti,Mo)C粒子的析出行为的影响.研究结果表明,冷速为30℃/s,卷取温度为420℃时,实验钢屈服强度大于690 MPa,抗拉强度为820 MPa,断后伸长率达18%,并具有良好的低温冲击韧性.显微组织性能研究表明,多边形铁素体、针状铁素体、细小M/A岛及弥散的(Ti,Mo)C析出粒子的混合组织可实现强度和韧性的良好匹配.

摘要：为满足汽车轻量化需求,以QP980超高强钢为原材料所制车门防撞杆为研究对象,通过仿真和试验分析,对QP980超高强钢车门防撞杆翻边性能进行研究。首先,在UG软件中设计车门防撞杆翻边成形方案;然后,通过经验公式,初步确定成形参数,采用Auto Form软件进行成形仿真,得到最大减薄率和回弹量;接着,分析车门防撞杆翻边成形,并利用响应面法对成形参数进行优化设计;最后,设计翻边成形的试验流程,对仿真分析的结果展开试验验证。结果表明,QP980超高强钢在进行翻边成形时,具有比普通高强钢更好的防破裂能力,回弹缺陷能够通过优化参数得到较好的控制。

摘要：设计了一种以无碳化物贝氏体为主要组织的1500 MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo系超高强度钢,对比研究了实验钢轧后经空冷、先水冷至550℃后空冷和先水冷至450℃后空冷3种冷却工艺的显微组织和力学性能。结果表明:实验钢轧后直接空冷获得无碳化物贝氏体+少量M/A组织,先水冷后空冷得到无碳化物贝氏体+少量马氏体组织。组织中对性能尤其是韧性性能有显著影响的残留奥氏体薄膜的形貌和分布随冷却工艺的变化而变化,空冷冷却残留奥氏体薄膜分布在贝氏体铁素体板条间,先水冷再空冷冷却残留奥氏体薄膜不仅存在于贝氏体铁素体板条间,在板条内部也可以观察到少量细小的膜状残留奥氏体,分割贝氏体铁素体板条,起到了细化晶粒的作用,有益于实验钢力学性能的提升。先水冷至550℃后空冷,实验钢的抗拉强度可达1600 MPa,-20℃冲击吸收功为28 J,具有最优的综合力学性能。

摘要：为了减小超高强钢U形件热冲压成形的回弹角和生产周期,提出了基于二元耦合选择NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法。介绍了超高强钢温度和微观组织随热冲压成形过程的变化情况,以减小成形回弹角和冲压周期为目标建立了多目标优化模型,选择了坯料初始温度、冲压速度、保压压强作为优化的试验因素。在优化空间中随机抽取了50组采样点,根据试验得到了试验指标参数值。使用单个自适应神经元网络对试验指标和试验因素间的模型进行了回归,提出了二元耦合选择NSGA-Ⅱ算法进行优化模型求解。对优化后的参数组合进行生产验证,优化后回弹角均值比厂家产品减小了27.59%,单件的生产周期减小了3.52%,且回弹角和生产周期的标准差略有减小,说明优化后的生产质量、生产效率、生产稳定性均有所提高。

摘要：超高强钢补丁板（Ultra High Strength Steel Patchworks,UHSSP）热冲压成形工艺是一种将两种不同形状尺寸的热冲压钢板（USIBOR1500P等）进行焊接,整体加热至930-950℃并保温,之后在模具内完成冲压成形及淬火工序的复杂热冲压成形技术。针对UHSSP热冲压工艺中存在的焊点虚焊、镀层挤出、焊点拉裂等技术难点,采用数值模拟和零件试制等方法,进行了零件结构设计、成形工艺分析和产品质量检测等方面的研究。结果表明,补丁板边界不能设置在主体零件圆角处,补丁板边界与主体零件边界不能完全平齐;优化了焊接电流、焊接时间和冷却时间等点焊参数;确定了热冲压零件的质量检测方法。采用优化后的热冲压成形工艺,成功试制出B柱加强板和顶盖弧形里板等零件,并已实现批量生产,产品尺寸精度及产品一致性均符合装车要求。

摘要：本研究分别测试了31Si2MnGrMoVE钢母材、焊缝和热影响区(HAZ)的表面裂纹断裂韧度,并将接头的断裂韧度与母材进行比较。结果表明,焊缝和热影响区的表面裂纹断裂韧度均高于母材,所采用的焊接材料和焊接工艺合理。从而,为固体火箭发动机壳体设计提供了依据。

摘要：针对汽车后防撞梁外板,采用数值模拟与零件试制相结合的方法,验证超高强钢热成形工艺的合理性和有效性。首先制定超高强钢的热成形工艺路线,据此采用有限元软件进行数值模拟,进行后防撞梁外板有限元模型的设计及优化,使得模拟结果满足成形要求。然后进行零件试制,试制成功后进行尺寸型面检测和拉伸试验检测,确保试制零件的尺寸精度、抗拉强度和屈服强度满足要求。数值模拟和零件试制结果显示:模拟的零件最大减薄率为12.9%,最大起皱为9.6%,符合主机厂通用要求;试制零件检测偏差值满足公差要求,零件的抗拉强度实测值均超过1450 MPa,屈服强度实测值均超过950 MPa,达到零件的性能要求。依据热成形工艺和模拟方案进行零件加工,能够获得优质产品,为汽车超高强钢零件的批量化生产提供了设计参考。

摘要：随着南海陆坡区域的更多油气发现,200〜350 m深水导管架在南海应用将更加广泛,最小屈服强度为355〜460 MPa级别钢材在深水导管架平台上的应用势在必行。本文以我国南海某已建导管架平台为实例,采用420 MPa的超高强钢对导管架和上部组块钢材开展替换设计,与原设计方案关键技术指标进行比对,提出了一套可行的超高强钢导管架平台结构设计方案,并针对后续超高强钢在导管架平台上的应用给出了建议。