2.2 超高强度硼钢板成形性能测试

成形极限是衡量材料成形性能的重要指标和参数。它反映了加工过程中，板材在塑性失稳前所能取得的最大变形程度。目前最有现实意义和应用最为广泛的评定板材成形性能的方法是20世纪60年代由Keeler和Goodwin提出以极限应变构成的成形极限图（FLD）的概念。本节介绍超高强度硼钢板高温成形极限试验，用以评价其在不同温度下的成形性能。

2.2.1 测试装置

结合超高强度钢板高温胀形试验要求，参照《金属薄板成形性能与试验方法 第8部分：成形极限图（FLD）测定指南》[15]规定。本书自行设计并制造了满足高温胀形试验功能要求的模具，如图2-7所示。

2.2.2 测试方法

按照GB/T 15825.8—2008《金属薄板成形性能与试验方法 第8部分：成形极限图（FLD）测定指南》 ^[15] ，试样为矩形试样，试样长度为180mm，宽度分别取180mm、160mm、140mm、120mm、100mm、80mm、60mm、40mm、20mm，共9种。试样几何尺寸示意图如图2-8所示。试样几何尺寸见表2-1。随着宽度从180mm减小到20mm，应变状态也实现了从双向拉伸到平面应变再到单向拉伸的转变。

试验过程中，采用坐标网格应变分析方法，即通过在试样表面制作网格来测量应变大小。常见的坐标网格制作法有印制或照相方法、蚀刻法和机械划线法等。本试验采用蚀刻法印制 ϕ 2.5mm的圆网格，FLD最终加工试样如图2-9所示。

为了使试验结果能够准确反映超高强度硼钢板在热冲压成形过程中的成形性能变化情况，更科学地指导后续研究，依照实际热冲压成形工艺过程来设计实验过程。

先在电炉里把试样加热到1173K，保温5min以获得均匀的奥氏体组织 ^[16] 。然后迅速移至模具上，事先在模具卸料板上铺上厚度为0.8mm的绝热石棉纸以保证恒温成形，通过红外测温仪监测板料的初始胀形温度和终了温度。由于热冲压成形工艺中，在973K以下板料会发生相变。因此，本试验只研究973~1173K温度范围内。

在规定工艺条件下，将图2-9所示试样进行胀形试验，获得如图2-10所示的试样。将靠近裂纹区或颈缩区的网格点作为临界点，通过应变分析软尺测量该区域网格的变形程度，获得不同应变路径下的极限应变点，并根据试验数据点进行多项式拟合，建立成形温度下的FLD图。