近年來，隨著汽車行業(yè)逐漸向著輕量化發(fā)展，DP600雙相鋼作為成熟的先進(jìn)高強鋼，其組織由軟相鐵素體和硬相馬氏體組成，該鋼具有優(yōu)良的加工性能、冷成型性能和加工硬化性能等。因此，雙相鋼在汽車工業(yè)內(nèi)應(yīng)用十分廣泛[1]。

為保證雙相鋼的使用質(zhì)量，在加工成形前，除對其進(jìn)行常規(guī)的化學(xué)成分分析和力學(xué)性能測試外，通常還會對其進(jìn)行擴(kuò)孔試驗。擴(kuò)孔試驗主要用于測試汽車板的翻邊性能，執(zhí)行試驗方法依據(jù)GB/T 24524—2021 《金屬材料 薄板和薄帶 擴(kuò)孔試驗方法》，該方法對擴(kuò)孔試驗條件、試驗程序、結(jié)果判定進(jìn)行了規(guī)定，并給出了壓邊力不小于50 kN的示例，提出了凸模推進(jìn)速率宜不大于1 mm/s，試驗后最大裂紋開口寬度宜不超過0.1 mm的要求。試驗條件控制不當(dāng)，會造成擴(kuò)孔試驗結(jié)果的離散程度較大，對材料的真實性能判定造成一定的困擾。為此，筆者分析了凸模推進(jìn)速率和試驗后貫穿裂紋開口寬度兩個因素對雙向鋼DP600擴(kuò)孔試驗結(jié)果的影響，研究結(jié)果可為提高擴(kuò)孔試驗的準(zhǔn)確性提供理論基礎(chǔ)。

1. 試驗材料與方法

試驗材料為汽車用雙相鋼DP600。將試驗材料剪切加工成尺寸為150 mm×150 mm（長度×寬度）的試樣，并用直徑為10 mm的凸模在試樣中心位置沖制圓孔[2]，試樣1的厚度為2.52 mm，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24524—2021，在其他試驗條件固定的前提下，通過改變擴(kuò)孔凸模推進(jìn)速率，獲得相應(yīng)的擴(kuò)孔試驗結(jié)果。試樣2~12的厚度為1.46~7.00 mm，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24524—2021，固定凸模推進(jìn)速率和壓邊力參數(shù)，對不同厚度的試樣開展擴(kuò)孔試驗，測量每個試樣貫穿裂紋開口寬度對應(yīng)的極限擴(kuò)孔率。同一試驗條件下開展3次重復(fù)試驗。

2. 試驗結(jié)果

2.1 凸模推進(jìn)速率對極限擴(kuò)孔率的影響

凸模推進(jìn)速率是擴(kuò)孔圓錐形頂頭向上對試樣沖制圓孔進(jìn)而進(jìn)行擴(kuò)孔的實際速率。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24524—2021規(guī)定凸模推進(jìn)速率宜不大于1 mm/s。分別設(shè)定凸模推進(jìn)速率為0.1，0.3，0.7，1.0 mm/s，固定壓邊力為150 kN,試樣1在不同凸模推進(jìn)速率下的極限擴(kuò)孔率測試結(jié)果如表1所示。

由表1可知：當(dāng)凸模推進(jìn)速率為1.0 mm/s時，試樣1的極限擴(kuò)孔率平均值為49.5%，極差達(dá)到16.5%；當(dāng)凸模推進(jìn)速率為0.7 mm/s時，試樣1的極限擴(kuò)孔率平均值為45.0%，極差為5.5%；當(dāng)凸模推進(jìn)速率為0.1，0.3 mm/s時，試樣1的極限擴(kuò)孔率變化較小，且試樣1的極限擴(kuò)孔率極差較?。浑S著凸模推進(jìn)速率的減小，試樣1的極限擴(kuò)孔率平均值和極差均減小[3]。

2.2 裂紋開口寬度對極限擴(kuò)孔率的影響

將凸模推進(jìn)速率設(shè)定為0.3 mm/s、壓邊力設(shè)定為150 kN，對試樣2~12進(jìn)行擴(kuò)孔試驗，結(jié)果如表2所示。由表2可知：對于同一組試樣，貫穿裂紋開口寬度越大，試樣的極限擴(kuò)孔率越大，且極限擴(kuò)孔率與貫穿裂紋開口寬度、試樣厚度存在相關(guān)性。