22MnB5车用高强度钢在不同加热条件下脱碳层厚度、晶粒尺寸的变化

项目编号：

吉林大学“大学生创新性实验计划”

项 目 申 请 书

项目名称 22MnB5热冲压高强度钢板在不同

加热条件下脱碳层厚度、晶粒度的变化及对力学性能的影响

项目负责人 张兴普 学院、年级、专业 材料科学与工程学院2008

级材料科学与工程专业

联系电话 15948323853 电子邮件 xaver2010@163.com 指导教师姓名 郭威 职称 教授 填表日期 2010 年 4 月 14 日

吉林大学教务处制表

填表说明

一、《吉林大学大学生创新性实验计划项目申请书》要按顺序逐项填写。填写内容要实事求是，讲究诚信，不能有雷同；表达要明确、严谨。空缺项要填“无”。要求一律用A4纸打印，于左侧装订成册。

二、申请参加“吉林大学大学生创新性实验计划”项目团队人数不得超过5人（1人为项目负责人，参与合作研究者4人以内）。

三、申请参加“吉林大学大学生创新性实验计划”项目的个人或团队必须聘请教师作为项目指导教师，并请指导教师在申请书上签名。

四、《吉林大学大学生创新性实验计划项目申请书》由项目负责人所在学院初审，签署意见后报送教务处实习与实验教学科（一式3份原件）。

五、“项目编号”由教务处填写。

项目名称 申请经费 教学号 负责43080518 人 22MnB5车用高强度钢在不同加热条件下脱碳层厚度、晶粒尺寸的变化及对力学性能的影响 10000 （元） 姓名 年级 起止时间 2010年5月至2011年11月 联系电话 E-mail 所在学院、专业 材料科学与工程学院 张兴普 08级 金属材料科学与工程专业 材料科学与工程学院 15948323853 xaver2010@163.com 43080515 郭强强 08级 金属材料科学与工程专业 材料科学与工程学院 13654301580 qqgg1255@126.com 43080516 参加成员 43080505 钱诚 08级 金属材料科学与工程专业 材料科学与工程学院 15043087904 qcao0218@yahoo.cn 张迪 08级 金属材料科学与工程专业 材料科学与工程学院 15043076248 bb7077@163.com 43080519 曹抗战 08级 金属材料科学与工程专业 13694305715 caozhan208245@sina.com 指导教师

姓名 E-mail 郭威 学院 材料学院 联系电话 职称 13504439318 签名 教授 guowei@jlu.edu.cn - 1

一、项目申请理由（包括项目背景及自身具备的知识、素质、能力和已参加过的研究等条件）项目背景： 在20世纪70年代末石油危机时期改变驱动结构和整车尺寸后，汽车工业界对于汽车轻量化有着日益紧迫的要求。汽车的轻量化不仅可以减小各种行驶阻力，降低燃油消耗，而且也有利于改善汽车的转向、加速、制动和排放等多方面的性能。由下图一可见，使用高强度钢是汽车轻量化的重要途径。使用高强钢可以通过减小壁厚来减轻零件重量, 实现车体轻量化, 同时其超高的强度又能提高车辆碰撞安全性, 满足轻量化和提高安全性的要求, 降低油耗减少排放，符合当今环保，可持续发展的发展主题， 因此高强度钢板超高强度钢板在汽车领域的应用越来越广泛。下图1为丰田汽车1975～2000年，汽车整车的单位投影面积上车身质量的变化情况（包括整车高强度钢板使用量比例变化情况）。 然而，众所周知，超高强度钢在室温下变形能力很差。一方面，超高强度钢板强度高，在室温下塑性变形范围很窄，所需的冲压力大，而且容易开裂；另一方面，冲压成形后零件的回弹增加，导致零件尺寸和形状稳定性变差。一种可行的方案是热冲压成型技术，将板料加热到再结晶温度以上某个适当的温度，使其完全奥氏体化后再进行冲压成形，冲压成形后需要保压一段时间使零件形状尺寸趋于稳定。在成形和保压过程中为了防止板料强度降低，同时进行淬-

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火处理以获得在室温下具有均匀马氏体组织的超高强度钢构件。在欧美、日本以及国内的主要汽车制造企业已开始使用采用热冲压成形技术生产的超高强度钢板构件，如车门防撞杆、保险杠加强梁、A、B、C柱、门框加强梁等。然而，由于技术封锁，很难见到有实际意义的生产线的技术文献和有关高强度汽车板热冲压生产实践性资料，公开发表的绝大部分都是试验研究。国外、尤其是欧洲已有设备生产企业能够提供高强度汽车板热冲压生产线。国内主要是同济大学、哈尔滨工业大学、吉林大学、上海大众汽车和奇瑞汽车、宝钢研究院等相关研究单位在对热冲压技术、关键设备进行研究。吉林大学郭威教授及其同事经过几年的探索，已经在22MnB5热冲压成形钢板的研究方面取得了一定的成绩，然而在国内，对22MnB5热冲压成形钢板在不同加热条件下的脱碳层的厚度及晶粒度对其性能的影响等方面的知识并没有深入的研究，更加缺乏可以指导实际工业生产的实验数据，这使得这种车用钢板在工业化生产中，难以把握更加完美的生产工艺和稳定的产品质量。因此我们认为有必要对这种热成形超高强度钢在不同加热条件下脱碳层的厚度及其晶粒尺寸的变化对其性能的影响做进一步的研究，这对国内尽快研发相关的设备及生产线的研发有一定的帮助，为我国的汽车工业发展做一些贡献。 自身条件： 我们小组共五人均为大二材料科学与工程专业的学生，成绩优异，均获得校奖学金。且有成员参加过“陆空两栖智能车”项目的研究，有相关的研究和实践经验。虽然目前并没有进行专业课的学习，但是出于对专业的兴趣，我们利用课余时间提前看了相关专业的书籍，补充了实验过程所需的专业知识，查阅了大量有关高强度超高强度钢板热成型工艺的资料文献，对当前国内外超高强度钢板的研究有了一定的了解。而且随着我们实验的逐渐深入，我们也逐渐开始了专业课的学习，在这过程中我们既可以满足试验中所需要的知识，又可以实践自己所学的知识，两个方面都得到了提高，从而会让我们更好的完成这项科研任务 目前，我们已经学习了高等数学、普通化学、大学物理、工程图学、理论力学等基础课程，并正在学习材料力学、机械原理、物理化学等课程。在这些课程的学习中，我们培养了一定的实验、科研以及理论分析的素质和能力。而且我们均选择了金属专业，随着专业课学习的深入，我们会更好的完成这项研究，相信在我们的努力钻研和指导老师的帮助下，本项目能取得预期成果。 - 3