汽车用双相钢疲劳性能的研究

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本文研究的双相钢具有初始加工硬化速率高、屈服点低、以及强度高和延展性能匹配好等特点。双相钢的显微组织主要由马氏体和铁素体构成,由于双相钢的这些特点使其在汽车行业的使用和应用越来越受青睐。大部分工程构件及机械零件在运行使用时,都会发生交变载荷。通常疲劳破坏不会发生显著的宏观塑性变形,而是突然出现断裂,对社会造成巨大的危害和不必要的经济损失。在汽车行业普遍越来越多的使用双相钢,因此对其安全性能的研究显得非常重要。目前,国内关于800MPa级、1000MPa级双相钢疲劳性能的研究较少,而疲劳破坏又是工程构件失效的主要方式之一,所以双相钢疲劳性能的研究是双相钢在汽车领域安全使用的前提和保证。本课题来自一汽合作横向项目800、1000MPa级双相钢板应用技术研究。通过观察母材的显微组织结构,了解到双相钢是由复相结构构成的;然后对两个级别的双相钢进行疲劳试验,测定双相钢的疲劳性能,绘制出S-N曲线,然后根据试验所得数据找出DP800Mpa及DP1000Mpa在拉拉循环应力状态,加载频率为8Hz条件下的疲劳寿命计算方法,分别确定双相钢800、1000Mpa级的疲劳极限计算公式。本次试验结果可为800MPa和1000MPa两个级别的双相钢在一汽相关车型上的应用提供理论和数据依据。实验得到的结论如下:1.循环应力在拉拉状态,加载频率为8Hz条件下,DP800MPa的疲劳极限为:490Mpa即0.61σb;DP1000MPa疲劳极限为:690MPa即0.69σb;2.双相钢DP800MPa疲劳寿命计算公式为:双相钢DP1000MPa疲劳寿命计算经验公式为:lgN=127.3206-42.437491gσa3.从双相钢的疲劳断口可以看到明显的疲劳辉纹,疲劳扩展区具有韧性断裂特征,为韧性断裂,瞬断区为脆性断裂。
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