TRIP钢无缝管的开发及其成形性分析-中国工程科学.PDFVIP

TRIP钢无缝管的开发及其 成形性分析 1，2 3 张自成 ，朱伏先 （1. 东北大学现代设计与分析研究所，沈阳 110819；2. 东北大学机械工程与自动化学院，沈阳 110819； 3. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，沈阳 110819） [摘要] 本文首次将趋于成熟的相变诱发塑性钢（TRIP 钢）生产技术应用到钢管的生产领域，以冷拔钢管 为原料，分别利用两阶段热处理和连续热处理两种方式成功开发出具有铁素体、贝氏体、残余奥氏体和少 量马氏体组织的薄壁TRIP 钢无缝管，并利用环形拉伸以及冷弯等试验手段对其成形性能进行了试验研 究。研究结果表明，TRIP 钢无缝管具有较好的冷成形性能，可以在内高压成形等领域推广应用。另外，课 题组开发的连续热处理设备完全可以用来生产TRIP 钢管，为未来工业生产提供了重要参考。 [关键词] TRIP 钢；热处理；成形性能；钢管；微观组织 [中图分类号] TG 142.1 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742（2014）02-0046-07 的大面积推广受到了一定的限制。为了扩大内高 1 前言 压成形件的应用范围，同时具有高强度和高塑性的 最近30 年内，汽车工业在中国迅猛发展，推动 新型材料及与其对应的内高压成形工艺的开发已 了整个汽车用钢行业的快速发展。高强塑性钢材 迫在眉睫。 在汽车制造领域占有很大比例，一直是此领域的研 相变诱发塑性钢（TRIP 钢）作为一种高强度、高 究热点。近年来，为了在不降低汽车安全性的前提 塑性钢，在最近几十年一直是众多学者的研究热点 下减轻汽车质量和提高汽车燃油效率，提出了汽车 之一。TRIP 钢板已经被成功应用于制造汽车、造船 轻量化技术。汽车轻量化技术进一步推动了高强 等领域。利用TRIP 钢制造出的汽车底盘不仅具有 塑性钢材和先进金属成形技术，比如管材内高压成 很高的强度，还可以显著减轻整车质量。另外，由 形等技术在汽车制造领域的应用与发展。内高压 于TRIP 钢在塑性变形时会发生相变而吸收大量的 成形工艺可以用来制造强度高、质量轻的中空零 能量，所以利用TRIP 钢制造的汽车保险杠能够在汽 件，利用这些高强度的空心零件代替实心零件，在 车发生碰撞时因吸收大量的能量而降低碰撞产生 [4~6] 不降低汽车安全性的同时能显著降低汽车的车身 的破坏，显著提高了汽车安全性 。纵观有关TRIP [1] 质量 。目前，在西方发达国家，利用内高压成形工 钢的研究成果，众多学者都把研究重点放到了TRIP [7~ 14] 艺制造的汽车零件已经成功应用到了宝马、奔驰等 钢板的研究上 ，而将TRIP 钢应用到钢管领域的 [2 ，3] 著名品牌汽车的生产制造上 。但是由于目前使 报道却很少。本文将趋于成熟的TRIP 钢制造技术 用的材料强度普遍较低，而高强度材料的内高压成 初次引入钢管的制造领域，利用穿孔、冷板和热处 形性能往往较差，所以内高压成形件在各制造领域 理工艺成功制备出具有铁素体、贝氏体、残余奥氏 [收稿日期] 2013-10-12 [基金项目] 东北大学引进人才启动资金项目（02080021233061 ） [作者简介] 张自成，1981年出生，男，河南淮阳县人，博士，副教授，主要从事管材成形和高强塑性钢材的开发以及金属微观成形等研究工 作；E-mail ：zhangzicheng2004@126.com 46 中国工程科学 体和少量马氏体的TRIP 钢无缝管。为了实现工业 生产和提高生产效率，开发出管材连