超高强度弹簧钢冷变形性能及其仿真模拟

摘要

针对60Si2CrVAT超高强度弹簧钢实际冷卷成形工况,采用准静态拉伸试验和不同微观表征手段研究了经Q&T (Quenching&Tempering)和Q-I-Q-T(Quenching-Isthothermal-Quenching-Tempering)工艺热处理后试验钢的组织形貌及冷变形前后力学性能的差异,并利用Deform-3D有限元数值模拟软件分析了2种工艺参数下的弹簧钢在冷卷成形过程中的应力、应变等场量参数的变化特征,预测了其冷卷成形过程中的断裂损伤概率。结果表明,Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢的塑性更好,冷变形后的断面收缩率和伸长率比Q&T工艺马氏体中温回火组织弹簧钢分别高出了65%和66%。模拟结果显示,不同组织状态下的超高强度弹簧钢在卷制过程中的等效应力和等效应变分布规律近似,但Q-I-Q-T工艺复相组织弹簧钢在卷制过程中产生的等效应力和等效应变值更小,产生断裂的概率更低。