Přejít k obsahu


The use of advanced high-strength steels in the press-hardening technology

Citace:
JIRKOVÁ, H., OPATOVÁ, K., JENÍČEK, Š., KUČEROVÁ, L., MEZA-GARCÍA, E. The use of advanced high-strength steels in the press-hardening technology. In Proceedings Hot Sheet Metal Forming of High-Perfomance Steel. Auerbach: Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2019. s. 465-473. ISBN: 978-3-95735-104-3
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: The use of advanced high-strength steels in the press-hardening technology
Rok vydání: 2019
Místo konání: Auerbach
Název zdroje: Verlag Wissenschaftliche Scripten
Autoři: Dr. Ing. Hana Jirková , Kateřina Opatová , Ing. Štěpán Jeníček , Doc. Ing. Ludmila Kučerová Ph.D. , Dr. Ing. Enrique Meza-García
Abstrakt CZ: Technologie press-hardening se používá pro výrobu bezpečnostních dílů z martenzitických vysokopevných ocelí. Velký důraz vedle vysokých hodnot mechanických vlastností je kladen i na chování těchto dílů během nárazu. Proto vedle martenzitických ocelí typu 22MnB5 jsou hledány nové materiály, které by lépe absorbovaly energii během nárazu. Vedle technologicky náročného použití tailored microstructure může jít o využití moderní vysokopevné oceli se zbytkovým austenitem, který se při deformaci za studena mění na deformačně indukovaný martenzit a probíhá zde tzv. TRIP efekt (transformation induced plasticity). Jedná se o oceli typu TRIP se směsnou feriticko-bainitickou strukturou obsahující 10 - 14% zbytkového austenitu a martenzitické oceli zpracovávané tzv. Q-P procesem, jejichž houževnatost je zlepšována přítomností fóliovitého zbytkového austenitu. Pomocí materiálově-technologického modelování byla odzkoušena možnost využití press-hardeningu na oceli CMnSi, která spadá do skupiny TRIP a oceli 42SiCr, která je vhodná pro zpracování Q-P procesem. Byly vytvořeny modely s různou teplotou ohřevu 860°C a 940°C i s různou teplotou tváření 680, 750, 800 °C. Aby bylo dodrženo napětí materiálu během chlazení v nástroji, byly vzorky během chlazení drženy silou bez možnosti dilatace. Pro porovnání byly provedeny i režimy s volnou dilatací během ochlazování. Výsledky ukázaly, že u oceli CMnSi s obsahem uhlíku 0,2% je možné touto metodou zpracování dosáhnout meze pevnosti přesahující 950 MPa s tažností přes 10%. U oceli 42SiCr bylo díky vyššímu obsahu uhlíku a legování chromem dosaženo meze pevnosti přes 2100 MPa. Současně byl u této oceli pozorován i výrazný vliv teploty ohřevu a teploty deformace na mechanické vlastnosti.
Abstrakt EN: Press-hardening is used in the manufacture of automotive safety components from high-strength martensitic steels. With these components, great emphasis is put on high mechanical properties as well as their behaviour in a collision situation. Therefore, new materials that can absorb great-er collision energies are sought – in addition to martensitic steels of 22MnB5-type. Besides ma-terials with tailored microstructures, which are demanding in terms of process control, advanced high-strength steels, which contain retained austenite, are available. In the latter, cold defor-mation converts retained austenite to strain-induced martensite, while the TRIP effect (transfor-mation-induced plasticity) occurs. These are the TRIP steels, which contain a mixture of ferrite, bainite and 10–14% of retained austenite, and martensitic steels for Quenching and Partitioning (Q&P) processing, whose toughness is improved by the presence of foil-like retained austenite. Suitability for press-hardening processing of two high strength steels alloys was evaluated by thermomechanical simulation. They are the CMnSi steel from the group of TRIP steels, and the 42SiCr steel, which is suitable for Q&P processing. Several thermomechanical profiles were designed, which involved heating temperatures of 860°C and 940°C and forming temperatures of 680, 750 and 800°C. In order to keep the material under stress during cooling (as if cooling took place in a die), some specimens were held by force to prevent free expansion/contraction. For comparison, free expansion/contraction was allowed in other specimens and profiles. In the 0.2%-carbon CMnSi steel, this treatment led to ultimate strengths in excess of 950 MPa and elongations over 10%. 42SiCr steel reached an ultimate strength of more than 2100 MPa, owing to its higher carbon content and a chromium addition. Its mechanical properties showed a strong response to variation of heating and deformation temperatures.
Klíčová slova

Zpět

Patička