1.范圍

本標準規定了鋼板二次加工脆化試驗方法的術語和定義、原理、樣杯、試驗裝置、試驗步驟、試驗結果準確度和試驗報告。

本標準適用于厚度為0.5mm～2.0mm的汽車零部件沖壓咸形用無間隙原子鋼和其他具有二次加工脆化特性的沖壓成形用鋼板的二次加工脆化試驗。

2.術語和定義

下列術語和定義適成標準。

2.1 二次加工脆化 secondary working embrittlement

SWE

無間隙原子鋼(IF鋼)和磷強化薄鋼板在沖壓成形(一次加工)后,具有定的內應力,再受外力作用時(特別是低溫條件下受沖擊力作用,一次加工)容易在晶界處發生斷裂的現象。

2.2 二次加工脆化度 secondary working embrittlement temperature

SWET

樣杯發生二次加工脆化現象時的溫度。

2.3 拉延比 draw ratio

DR

沖壓成形時所用的圓形坯料直徑與沖頭直徑的比值。

2.4 樣杯 cup sample

將沖壓成形用鋼板圓形坯料以一定的拉延比沖壓成圓柱形,切除制耳后成為具有一定高度的杯狀試樣,稱為樣杯。

3.試驗原理

將樣杯在不同試驗溫度下保溫一定時間后置于底座上,并由一特定錐角的重錘從高處自由落下以特定能量沖擊樣杯杯口部位。通過不斷降低落錘沖擊的試驗溫度直到樣杯破裂,測定鋼板的二次加工脆化溫度。

4.樣杯

4.1 樣杯尺寸見表1。

4.2 鋼板坯料的選取部位應避開鋼板的頭、尾部和邊緣(有特殊要求的除外),表面應無劃傷、輥印等缺陷。1號、2號樣杯的坯料寬度分別不小于74mm、108mm。

4.3 鋼板坯料通常在壓力機上用沖壓圓形坯料模具沖壓成圓形坯料,也可采用其他方式加工成圓形坯料。圓形坯料尺寸是沖杯所用沖頭直徑的兩倍。圓形坯料邊緣的毛刺應清除。

注:每次試驗需要的圓形坯料數量一般為32片～50片,如估計的SWET比較接近實測的SWET,可取32片圓形坯料,否則需要增加圓形坯料數量。

4.4 圓形坯料沖成圓柱形杯狀試樣在成形性試驗機上進行,采用的拉延比(DR)為2.0:1,沖頭圓角半徑應為6.0mm±0.5mm,壓邊力為9.8kN～14.7kN,凸模上升速度一般不大于40mm/min,用厚度為0.040mm±0.005mm的聚丙烯薄膜作為潤滑劑,用來減少杯狀試樣的起皺和降低模具磨損。記錄沖杯所用的壓邊力。對于涂鍍材料,每次沖杯結束后,應清潔模具。

4.5 在車床上車削加工圓柱形杯狀試樣邊緣的制耳,車削加工成如表1所示的樣杯高度。機加工后,應清除車削加工形成的毛刺,如樣杯出現起皺、變形、裂紋等任何一種缺陷,則該樣杯報廢。

5.試驗裝置

5.1 二次加工脆化試驗需要的裝置有:沖壓圓形坯料模具、壓力機、車床、二次加工脆化試驗用落錘沖擊試驗機、冷卻裝置、聚丙烯薄膜。

5.2 二次加工脆性試驗用落錘沖擊試驗機的示意圖如圖1所示,落錘沖擊試驗機包括4個組件:基座、立柱、錘頭、釋放機構。要求10kg的錐形錘頭從1m高處落下,提供98J的沖擊能量。1m(1000mm±5mm)的距離定義為從錘頭的底部至支撐樣杯的基座的距離。