Page 24 - 机械工程材料2025年第三期

马鸣图，等：论汽车材料研发和推广应用的EVI模式

氢脆产生的机理，探索高强度钢氢脆抗力测试评价 的在于满足材料成形或碰撞时计算机模拟对相关材
方法，研究提升氢脆抗力的各种方法和手段，同时综 料特征力学性能数据的需求。用于测量这些数据的
合提升材料的氢脆抗力和发生延迟断裂抗力的预测 试验装备应具有完善的数据记录与数据处理功能，
能力。 能够对试验数据提出本构方程拟合，并得出本构方
程的拟合结果，进而给出不同应变速率下材料的塑
7 应用EVI模式的条件
性变形硬化曲线、不同应力状态下材料的屈服面和
在应用EVI模式时，企业必须拥有其研发的新 屈服轨迹以及不同应变速率下和不同应变状态下的
材料，这些新材料不仅能够充分满足用户需求，还能 断裂曲线。同时，为准确描述材料的断裂行为，试
向用户全方位展示其各类优良性能，且能够稳定地 验装备还应该配备极限尖冷弯应力状态下的极限
实现批量生产，同时具有完整的、符合用户需求的材 应变测量装置，最终能准确给出材料在各种状态下
［3］
料性能数据库，具体如图2所示 。这些性能包括基 的力学性能表征，并求出以应力三轴度为横坐标、
本力学性能、成形性、成形零件的功能、材料的疲劳 断裂塑性应变为纵坐标的以MMC（Modified Mohr-
性能、构件的疲劳性能以及零件的先进成形工艺所 Coulomb Model） 为基础的二维失效曲线。在计算机
需的各种性能。此外，企业还应积累各类材料在不 仿真时应用这一曲线可以预测不同应力状态下试样
同应用场景下的实际案例，并可以向用户提供成形 或工件的断裂行为。有关试验方法和表征可参考《国
［8］
和碰撞性能的断裂卡片。制备断裂卡片需要开展大 内理化检验标准汇编》 ［33］ 以及相关文献 。制作断
量的试验，是一项在多种应变模式下的材料性能测 裂卡片需要大量的试验，其中部分试验方法尚未形
试的系统工作。这些试验包括准静态下的力学性能 成统一规范，有待进一步制定相关的试验标准，以使
测试、不同应变速率下的力学性能测试（尤其是高应 所得试验结果具有更强的可比性。目前，众多钢铁
变速率下的力学性能测试）以及不同应力或应变状 企业为推广应用所开发的先进高强度钢，都在各自
态下的力学性能测试，包括纯剪切试验、拉剪试验、 进行相关断裂卡片的制作工作，其中存在不少重复

中心孔试样的拉伸试验、缺口半径为10 mm和5 mm 性劳动。因此，相关单位有必要统一规范各类先进
的缺口拉伸试验、双向拉伸试验、直角开槽板状拉伸 高强度钢的性能指标和应用规范，这将更有利于钢
试验、斜角45°圆孔开槽拉伸试验、4点弯曲试验、孔 种的批量生产、质量管理和推广应用，同时还能节省
胀试验以及圆顶冲头的延展试验和杯突试验，其目 推广应用过程中的工作量和大量断裂卡片制作的工

图 2 结构材料性能数据库 ［3］
Fig. 2 Structural material performance database [3]

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