Page 37 - 理化检验-物理分册2022年第十一期

金 磊, 等: 硼元素对无间隙原子钢微观组织及成形性能的影响

图 3 含硼IF 钢成品和无硼IF 钢成品的 EBSD 分析结果
表 2 含硼IF 钢与无硼IF 钢织构含量的计算结果 %
晶向指数 晶面指数
材料类型
{ 110 } <001> { 100 } <001> { 100 } <011> { 111 } <110> { 111 } <112> { 100 } { 110 } { 111 } { 112 }
含硼IF 钢 4.235 0.804 1.6 36.1 32.7 4.46 2.48 72.1 43.4
无硼IF 钢 1.197 0.617 1.2 42.6 39.0 3.98 1.64 79.7 48.2

形性能与试验方法 第 8 部分: 成形极限图( FLD ) 测

金相检验得到的晶粒尺寸一致性较好, 说明无硼IF
钢的晶粒尺寸得到了粗化。 定指南》, 利用刚性凸模胀形试验进行 FLD 试验, 试
2.3 力学性能 验过程如图 4 所示, 将一侧板面喷有散斑的试样置
冷轧后, 对两种IF 钢成品进行力学性能测试, 于凹模与压边圈之间, 施加一定的压边力, 压牢试
结果如表 3 所示。由表 3 可知: 无硼IF 钢成品相比 样, 在保证冲头与试样之间足够润滑的条件下, 试样
含硼IF 钢成品, 屈服强度和抗拉强度均有所降低, 中部在凸模力作用下均匀变形, 产生胀形变形, 并形
断后伸长率和加工硬化指数变化不大, 但塑性应变 成凸包, 当试样局部产生颈缩或破裂时, 停止试验,
比有所提升, 各向异性指数没有明显变化。可见, 在 采用 ARAMIS 型在线光学应变测量系统对试样的
退火过程中, IF 钢中发生了回复再结晶现象, 逐渐 应变进行测量, 从而获得材料的成形极限。
形成有利于深冲性能的{ 111 } 织构。由金相检验结
果可以看出, IF 钢的晶粒尺寸会因硼元素的添加而
发生变化, 在后续的冷轧工序中, IF 钢成品的显微
组织、 退火再结晶时晶粒的形核和长大过程同样会
受到影响, 进而导致{ 111 } 织构强度不同, 最终影响
图 4 FLD 试验过程示意
材料的塑性应变比。因此, 硼元素对IF 钢的塑性应
含硼IF 钢和无硼IF 钢的典型力学性能如表4
变比有较大影响。
所示, 二者的 FLC 如图 5 所示。由图 5 可知: 当次
表 3 含硼IF 钢成品和无硼IF 钢成品的力学性能测试结果
应变小于 0 时, 即单向拉伸变形阶段, 无硼IF 钢的
屈服强度 / 抗拉 断后伸 加工硬化 塑性 各向异性
材料类型 主应变要略高于含硼IF 钢; 当次应变不小于 0 时,
MPa 强度 / MPa 长率 / % 指数 应变比 指数
材料处于 平 面 应 变 和 等 双 向 拉 伸 应 变 状 态, 含 硼

含硼IF 钢 171 303.3 43.4 0.2288 2.345 0.3684

IF 钢的主应 变 更 高。说 明 对 于 深 拉 延 零 件, 无 硼

无硼IF 钢 166.9 297.4 43.84 0.2270 2.522 0.3611
IF 钢的成形性能更好; 而对于一些成形较为复杂,
2.4 成形性能 以拉胀成形为主的零件, 含硼 IF 钢的成形性能更
成形极限图( FLD ) 是研究材料成形性能, 反映 好。
材料冲压性能和冲压工艺的重要参数, 成形极限曲 表 4 含硼IF 钢和无硼IF 钢的典型力学性能
线( FLC ) 可用于进行材料变形失稳理论分析和建立 材料 屈服 抗拉 断后 加工硬化 塑性
应变数学模型 [ 8 ] , 因此 FLC 对研究硼元素对 IF 钢 类型 强度 / MPa 强度 / MPa 伸长率 / % 指数 应变比
含硼IF 钢 161 304 45.0 0.24 2.27
成形极限的影响有着很重要的意义。
无硼IF 钢

根据标准 GB / T15825.8 — 2008 《 金属 薄板成 156 297 44.8 0.24 2.30

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