Effect of tool temperature and dwell time in the tool for press hardening on the mechanical properties of modern high-strength steel with 3% Mn
Date issued
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
IOP Publishing Ltd.
Abstract
The production of sheet safety parts for car bodies is currently carried out using press hardening technology. This technology enables the creation of complex-shaped profiles even from high-strength steels without a significant spring-back effect. In combination with modern high-strength steels, which have retained austenite in their structure, it is possible to achieve high ultimate strength and ductility values. As a result, these parts are used in bodywork areas with high energy absorption requirements during impact. To achieve the required mechanical properties, suitable processing parameters must be selected. High-strength steel with 0.2%C, 3%Mn and 2%Al was used for the experiment. Press-hardening was carried out in a tool fixed in a hydraulic press and can be heated up to temperatures around 450 °C. Different tool temperatures of room temperature and 425 °C were tested and different holding times in the tool from 1 s to 600 s. After hardening in a tool at RT, the ultimate strength of about 1400 MPa with a ductility of 18 % was obtained. But quenching and holding in the preheated tool caused the ductility to increase to 28% with a drop in ultimate strength to 1050 MPa.
Pro výrobu plechových bezpečnostních dílů karoserií je v současné době využívána technologie press hardenningu. Tato technologie umožňuje vytvářet tvarově složité profily i z vysokopevných ocelí bez výrazného zpětného odpružení. V kombinaci s moderními vysokopevnými ocelemi, které ve své struktuře obsahují zbytkový austenit, je možné dosáhnout vysokých hodnot meze pevnosti a tažnosti. Díky tomu se tyto díly používají na části karoserií s vysokými požadavky na absorpci energie při nárazu. Pro dosažení požadovaných mechanických vlastností je třeba zvolit vhodné parametry zpracování. Pro experiment byla použita vysokopevná ocel s 0,2 % C, 3 % Mn a 2 % Al. Lisování bylo provedeno v nástroji upevněném v hydraulickém lisu, který lze zahřát až na teploty kolem 450 °C. Byly testovány různé teploty nástroje při pokojové teplotě a 425 °C a různé doby výdrže v nástroji od 1 s do 600 s. Po zpracování v nástroji při pokojové teplotě byla získána mez pevnosti cca 1400 MPa s tažností 18 %. Kalení a výdrž v předehřátém nástroji pak způsobilo zvýšení tažnosti na 28 % s poklesem konečné pevnosti na 1050 MPa.
Pro výrobu plechových bezpečnostních dílů karoserií je v současné době využívána technologie press hardenningu. Tato technologie umožňuje vytvářet tvarově složité profily i z vysokopevných ocelí bez výrazného zpětného odpružení. V kombinaci s moderními vysokopevnými ocelemi, které ve své struktuře obsahují zbytkový austenit, je možné dosáhnout vysokých hodnot meze pevnosti a tažnosti. Díky tomu se tyto díly používají na části karoserií s vysokými požadavky na absorpci energie při nárazu. Pro dosažení požadovaných mechanických vlastností je třeba zvolit vhodné parametry zpracování. Pro experiment byla použita vysokopevná ocel s 0,2 % C, 3 % Mn a 2 % Al. Lisování bylo provedeno v nástroji upevněném v hydraulickém lisu, který lze zahřát až na teploty kolem 450 °C. Byly testovány různé teploty nástroje při pokojové teplotě a 425 °C a různé doby výdrže v nástroji od 1 s do 600 s. Po zpracování v nástroji při pokojové teplotě byla získána mez pevnosti cca 1400 MPa s tažností 18 %. Kalení a výdrž v předehřátém nástroji pak způsobilo zvýšení tažnosti na 28 % s poklesem konečné pevnosti na 1050 MPa.
Description
Subject(s)
press hardenning, TRIP steel, intercritical annealing, microstructure, mechanical properties., press-hardenning, TRIP ocel, interkritické žíhání, mikrostruktura, mechanické vlastnosti