2023年第5期热加工www.mw1950.com118检测Testing基于M-K模型不同屈服准则对中锰钢高温成形极限预测的研究石兴博1，2，刘佳文1，2，郑崇嵩1，2，郑鑫福1，2，孟宪明1，2，张赛1，21.中国汽车技术研究中心有限公司天津3003992.中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司天津300399摘要：中锰钢兼具高强度和大延展性，能够很好地满足汽车轻量化与安全性要求，也被称为最具发展潜力的新一代汽车用钢，得到汽车行业的青睐。然而，对于中锰钢在高温条件下成形性开展的研究较少，故开展了高温条件下中锰钢单向拉伸和成形极限试验，探究中锰钢高温拉伸各向异性和成形性能，并基于M-K模型对中锰钢高温成形极限进行了预测。为使各向异性对比效果更加明显，补充了常温拉伸试验。结果显示：由于常温下较强的各项异性，在高温条件下，中锰钢的强度显著降低、塑性显著增大，同时各向异性减弱，采用3种屈服准则对成形极限曲线进行了预测，其中基于Barlat2000屈服准则预测的成形极限曲线与试验值最为接近。关键词：中锰钢；各向异性；成形极限；M-K模型；屈服准则1序言先进高强度钢（AHSS）在汽车工业中的应用日益增多，其成分、生产工艺、微观结构、变形机制和力学性能多种多样，是减轻重量、降低排放和提高安全性的有效解决方案[1-3]。然而，板材经历大塑性变形会发生颈缩和断裂，这限制了AHSS作为结构和安全部件的使用。在这方面，整体成形性在不同的金属成形过程中至关重要[4]。中锰钢（MMnS）是第三代AHSS的重要替代品，具有较高的强度和延展性，对比VAMA产品生产成本显著降低[5]。MMnS中残留奥氏体的高体积分数（20%～60%）导致的TRIP效应是显著应变硬化能力和大的均匀伸长率的重要来源，这表明了优异的整体成形性[6]。在高温成形工艺中，温度对中锰钢的宏观高温变形行为有着明显影响。对于中锰钢板材，其高温环境下的成形极限曲线（Form-ingLimitCurve，FLC）对于衡量中锰钢高温变形能力及优化高温成形工艺参数有至关重要的作用，因此，获取准确的中锰钢高温下成形极限曲线具有重要实际意义。获得成形极限曲线的方法有两种：试验法和理论法。试验法主要是设计不同形状的试样，通过Holmberg和Nakajima等方法获得不同应力状态或不同应变路径的极限应变，并最终绘制成形极限曲线。理论法是基于不同的成形极限模型，基于材料的本构模型和屈服准则来预测板材的成形极限曲线[7]，其中应用最为广泛的失稳理论是Marciniak和Kazimierz提出的凹槽理论，简称M-K失稳理论[8]...
