热成形金属复合材料的微观结构及力学行为研究

马 宁,张宗华,胡 平,郭 威,刘书田,申国哲

(1大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024;2大连理工大学汽车工程学院,辽宁大连116024;3吉林大学材料科学与工程学院,长春130025)

热成形金属复合材料的微观结构及力学行为研究

马 宁1,2,张宗华1,胡 平1,2,郭 威3,刘书田1,申国哲2

(1大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024;2大连理工大学汽车工程学院,辽宁大连116024;3吉林大学材料科学与工程学院,长春130025)

对汽车车门防撞梁热成形 (成形与淬火同时进行)过程进行了研究,发现由于成形过程中钢材表面发生氧化脱碳,得到的防撞梁零部件表面软而内部硬,材料性质在厚度方向上呈连续梯度分布,即表面硬度、强度低而内部的硬度、强度高,这样形成了新型连续梯度分布的多层金属复合材料。对汽车车门防撞梁这种新型金属复合材料的微观结构、硬度、强度及塑性变化规律进行研究,并进行三点弯曲对比实验。在此基础上研究这种新型金属复合材料的碰撞及吸能性能,根据金相分析及三点弯曲实验建立了防撞梁的有限元分析模型。通过对比金属复合材料与内部各相材料冲击时所受到的冲击力、吸能等性能,发现这种新型金属复合材料综合了各单相材料的优秀性能,适合用于承受冲击吸能构件的选材。

热成形 (热冲压);金属复合材料;防撞梁;微观结构;冲击力;吸能

汽车轻量化的研究是现代汽车设计制造的一大主流。……