[发明专利]一种金属板材剪切边成形性能的评价方法

说明书

一种金属板材剪切边成形性能的评价方法，步骤如下：S1：从板材上制取双边V型对称缺口试样a、b、c，试样a、b、c的位向分别为拉伸方向与板材轧制方向成0～5°、40～50°、85～90°，所述拉伸方向为拉伸试验进行拉伸的方向；S2：将拉伸试样进行单轴拉伸试验，得到试样最大载荷时的缺口张开位移S₀、S₄₅和S₉₀，其中S₀、S₄₅和S₉₀分别为试样a、b、c单轴拉伸最大载荷时的缺口张开位移；S3：通过式1计算得到S_AV，式1为S_AV=（S₀+S₄₅+S₉₀）/3。通过本发明得到的S_AV值对边部成形性能进行评价，方法简单、快捷且人为因素少，解决了数据不可靠的问题。

技术领域

本发明属于钢铁材料应用技术领域，具体涉及一种金属板材剪切边成形性能的评价方法。

背景技术

车身轻量化及安全性要求的不断提高推动了高强钢在车身设计中的广泛应用，而材料在冷成形过程中会经历不同的应变方式或路径，如剪切、单拉、平面应变和双拉等，应变方式差异对材料的性能也提出了不同要求，尤其是高强钢，在剪切后，在某些变形方式下边部的成形性变差，如在剪切边拉伸等，因为在剪切落料时，板材边部会经历复杂塑性变形，会在边部基体中形成空洞以及显微裂纹等缺陷，缺陷的存在使得高强钢剪切边部的成形性能急剧下降，而边部失效则无法通过常规成形极限图进行评估和预测，这就给材料的设计和使用带来了困难，因此，在产品设计和应用中需要根据零件的成形特点，快速地对所用材料的剪切边的成形性能进行评估，尤其是边部状态特征敏感的高强钢。

在工程中，技术人员往往采用扩孔率来评价高强钢剪切边成形性能，并形成了相关的试验和检测标准，但是由于冲孔设备状态、扩孔时对第一条穿透性裂纹的判断以及孔径测量等等都会因人而异，从而增加了数据的人为误差，使得最终获得的数据只能在特定场合应用。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种金属板材剪切边成形性能的评价方法，快速判定钢板剪切边的成形性能，该方法人为干扰因素少、试验简单且快捷。

本发明的技术方案为：一种金属板材剪切边成形性能的评价方法，步骤如下：

S1：从板材上制取双边V型对称缺口试样a、b、c，试样a、b、c的位向分别为拉伸方向与板材轧制方向成0～5°、40～50°、85～90°，所述拉伸方向为拉伸试验进行拉伸的方向；

S2：将拉伸试样进行单轴拉伸试验，得到试样最大载荷时的缺口张开位移S₀、S₄₅和S₉₀，其中S₀、S₄₅和S₉₀分别为试样a、b、c单轴拉伸最大载荷时的缺口张开位移；

S3：通过式1计算得到S_AV，式1为S_AV=（S₀+S₄₅+S₉₀）/3。

进一步的，试样a、b、c的尺寸为：长度为120±1.0mm，宽度为55±0.5mm，试样长度方向的中间位置为缺口。

进一步的，试样缺口采用线切割方法制得。

进一步的，对称缺口尺寸：尖端距离为35±0.5mm，尖端半径为0.25±0.01mm，缺口角度为60±5°。

进一步的，试样a、b、c的位向分别为拉伸方向与板材轧制方向成0°、45°、90°。

进一步的，S2步骤中拉伸应变速率为0.001s^-1。