基于可淬火硼钢板热冲压成形实验研究Word文档下载推荐.docx
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1 热冲压弯曲试验条件
热冲压弯曲模具简图如图1所示。
材料为硼钢，冲压前抗拉强度为600MPa。
毛坯宽300mm，长410mm，料厚为211mm。
凸模压下量90mm，法兰部分为80mm。
凸凹模间隙为2135mm。
所得到弯曲件如图2所示。
图1 热冲压弯曲模具简图
图2 热冲压弯曲零件
热冲压弯曲模具装在改造后的液压机上，并在冲压前进行预热。
将可淬火硼钢板在改造的电阻炉中加热到奥氏体区，然后，在装有水冷系统的模具中冲压成形并利用模具冷却淬火。
热冲压后，材料的抗拉强度比热冲压前提高了215倍，达到1500MPa左右，且回弹角度大大减小，不超过2度。
用相同模具进行冷冲压，获得的弯曲件如图3所示。
由图2和图3可以看出，热冲压件的回弹问题不大。
因此，本文将主要研究热冲压工艺对力学性能及微观组织的影响规律
图3 高强度钢板冷冲压件
2 加热温度的影响
将板料加热到不同温度，保温相同的时间，然后迅速进行淬火，将得到的试件进行拉伸实验和金相观察。
由拉伸试验得到的加热温度（θ）-抗拉强度（σb）关系曲线如图4所示。
不同加热温度下微观组织见图5。
图4 加热温度-抗拉强度关系曲线
a）加热温度为800℃b）加热温度为850℃
c）加热温度为900℃d）加热温度为950℃
e）加热温度为1000℃
图5 不同加热温度下的微观组织
由图4可知，加热温度在850～950℃时，板料经淬火后抗拉强度均高于1600MPa，同原始板料相比，抗拉强度提高了215倍以上。
由图5可知，加热温度在800～900℃时，随着加热温度的升高，淬火后板料的微观组织中马氏体份数逐渐增多，铁素体逐渐减少，从而使板料的抗拉强度逐渐提高。
加热温度在900～1000℃，板料淬火后形成的主要是马氏体组织，但随着加热温度的升高，相同时间内形成的奥氏体晶粒越大，马氏体组织逐渐变得粗大，抗拉强度反而降低。
为了得到晶粒细而均匀的奥氏体，以便淬火后获得细小的马氏体，并考虑实际热冲压成形时，板料从出炉到开始冲压存在一个短暂的降温过程，因此，加热温度范围可选择为850～950℃。
3 保温时间的影响
将板料加热到某一最佳温度，保温不同时间后淬火，并进行拉伸试验和金相观察。
由拉伸试验得到的保温时间（t）-抗拉强度（σb）关系曲线如（图6）所示。
保温时间与微观组织关系所示。
图6 保温时间-抗拉强度关系曲线
a）保温时间120sb）保温时间155s
c）保温时间260sd）保温时间300s
图7 不同保温时间下试样的金相组织
由图6可以看出，保温时间在155s之前，虽然形成的马氏体比较细小，但是由于奥氏体化时间比较短，尚存在一些未转化的铁素体，造成抗拉强度较低。
同样，在保温时间延长到260s后，由于奥氏体晶粒粗大，造成淬火后获得的马氏体也比较粗大，使抗拉强度下降。
为顺利实现淬火，应保证足够的保温时间，以便全部组织转变为奥氏体，且晶粒不至过于粗大。
可选择保温时间为155～260s。
4 冷却水流速的影响
采用如图1所示的模具进行热冲压试验，分别改变冲压模具中冷却水流速，在得到的热冲压零件的法兰、底部和侧壁各部位制取试样，进行拉伸实验和金相观察。
同时，利用装在模具上的测温仪测量热冲压零件法兰、底部和侧壁的温度变化，得到了其热冲压过程中的平均冷却速度。
不同冷却水流速（vw）情况下热冲压零件各个部位的抗拉强度（σb）如图8所示。
部分零件的微观组织如图9所示。
由图8可以看出，不通水情况下板料的抗拉强度最低。
随着冷却水流速的提高，弯曲件各部分淬火后抗拉强度迅速提高。
但当冷却水流速超过017m/s后，弯曲件各部分强度的提高减缓，且弯曲件底部抗拉强度最高，法兰其次，侧壁最低。
这是由于模具结构影响，底部接触最紧密，法兰其次，侧壁存在间隙。
因此，零件的底部冷却速度最快，法兰其次，侧壁最慢。
同时，当冷却水流速超过017m/s后，受模具材料热物理性能及接触压力影响，模具的传热速率接近或达到饱和，继续提高冷却水流速对提高零件淬火冷却速度作用并不明显。
图8 冷却水流速-抗拉强度关系曲线
由图9（a）可以看出，当没有冷却水冷却时，由于此处的平均冷却速度仅为3315℃/s，热冲压件的侧壁是典型的魏氏组织。
魏氏组织的出现使得钢的力学性能明显降低，因此，侧壁的抗拉强度仅有750MPa;
由图9（b）可以看出，虽然此处的平均冷却速度提高到4219℃/s，但底部的金相组织仍为马氏体、上贝氏体及托氏体混合物，抗拉强度提高，但也低于1500MPa。
这说明模具在不通水的情况下，无法使板料有效淬火。
由图9（c）、（d）、（e）可以看出，当冷却水流速在017m/s时，弯曲件的底部和法兰，由于和模具接触良好，冷却速度大于64℃/s，淬火比较理想，得到的组织均为比较均匀的马氏体组织，所以抗拉强度在1500MPa以上。
侧壁由于模具间隙的存在，影响了冷却速度，仅为5314℃/s，淬火不够理想，形成了马氏体与上贝氏体的混合组织，使得侧壁强度不如底部和法兰高。
由图9（f）可以看出，当冷却水流速为111m/s时，冷却速度达到7816℃/s，冷却速度最慢的侧壁都是马氏体。
冷却速度更快，抗拉强度更高的顶部及法兰也都是马氏体。
为了使板料在热冲压过程中有效的淬火，必须对模具进行冷却。
针对这种热冲压高强度硼钢板，在采用目前的模具材料及模具结构的情况下，冷却水流速应高于017m/s。
a）冷却水流速为0m/s的试件的侧壁b）冷却水流速为0m/s的试件的底部
c）泠却水流速为0。
7m/s的试件的底部d）冷却水流速为0。
7m/s的试件的法兰
e）冷却水流速为0。
7m/s的试件的侧壁f）冷却水流速为1。
1m/s的试件的侧壁
图9 部分冷却水流速实验金相照片
5 结 论
1）在所设计的模具上可实现高强钢热成形零件的有效淬火，且主要形成均匀细小的马氏体组织，抗拉强度可达到1500MPa以上，超过原始板料抗拉强度的215倍以上。
2）高强板热成形零件力学性能和微观组织转变受多个工艺参数的影响，所有工艺参数的制定都应以细化淬火后马氏体晶粒为目标。
3）确定了加热温度、保温时间和冷却水流速等工艺参数的最佳范围。
为使热成形后零件的力学性能最高和马氏体微观组织均匀细小，确定较好的热冲压工艺参数如下:
加热温度范围可选择为850～950℃，保温时间可选择为155～260s，冷却水流速应高于017m/s。
目录
摘要i
Abstractii
第一章绪论1
1.1选题背景及意义1
1.2国内外研究现状2
1.2.1国外部分2
1.2.2国内部分3
1.3本文研究的内容3
第二章相关概念及理论概述4
2.1情报4
2.2情报分析4
2.3情报分析类型4
2.3.1按领域划分4
2.3.2按内容划分5
2.3.3按方法划分5
2.4战略情报6
2.5战略情报研究的类型和研究的主要领域6
2.6战略情报的分析方法7
2.6.1德尔菲法（DelphiSurveys）7
2.6.2内容分析法（ContentAnalysis）7
2.6.3交叉影响分析法（Cross-ImpactAnalysis）7
2.6.4情景分析法（ScenarioWriting）7
2.7结构化情报分析——一种新型的战略情报研究方法8
2.7.1结构化情报分析模型概述8
2.7.2结构化分析方法的一般过程9
2.8数据可视化理论9
2.9数据可视化适用范围11
2.10数据可视化的通用技术11
2.11结构化分析中的数据可视化技术12
2.11.1数据可视化在结构化分析中的作用12
2.11.2结构化分析中所采用的数据可视化13
第三章国外结构化分析系统研究14
3.1国外结构化情报分析系统研究进展14
3.2系统SEAS（StructualEvidentialAnalysisSystem）分析15
3.3系统Angler分析17
第四章面向国防战略情报的问询式情报分析系统的分析与设计18
4.1问询式情报分析的基本过程18
4.2问询式情报分析系统体系结构设计19
4.3问询式情报分析过程图形化描述24
第五章问询式情报分析系统的数据可视化方案设计31
5.1问询式情报分析系统（IIAS）可视化综述31
5.2可视化部分图形描述32
第六章可视化实现37
6.1离散数据归类问题37
6.1.1问题描述及算法37
6.1.2算法讨论39
6.2区域覆盖问题40
6.2.1问题描述与算法40
6.2.2算法讨论42
6.3IIAS可视化部分代码分析43
6.3.1树形结构图43
6.3.2区域结构图44
6.4Java2D绘图45
第七章总结与展望49
参考文献50
致谢52
附录IIAS使用到的JAVA2DAPI摘录53
第一章总论1
1.1项目概况1
1.2研究依据及范围3
1.3主要技术经济指标4
1.4研究结论及建议4
第二章项目建设的背景和必要性6
2.1项目建设的背景6
2.2项目建设的必要性8
第三章项目服务需求分析11
第四章项目选址与建设条件13
4.1选址原则13
4.2项目选址13
4.3建设条件14
4.4项目建设优势条件分析15
第五章建设方案18
5.1建设规模与内容18
5.2总体规划设计19
5.3建筑方案24
5.4结构方案26
5.5给水工程27
5.6排水工程29
5.7电气设计31
5.8暖通设计34
5.9项目实施进度35
第六章节能措施37
6.1
设计依据37
6.2节能措施37
第七
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