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节能减排是汽车工业发展的主要方向,而轻量化是可行且有效的一条途径,但是又不能因此牺牲汽车的安全可靠性,因此发展超高强度钢就是大势所趋了。然而一般随着钢铁材料强度的上升,成形性能会大大降低。因此开发具有良好成形性能的高强钢就显得很有必要。在以“多相(Multi-phase)、亚稳(Meta-stable)、多尺度(Multi-scale)"(简称M3)为特征的组织调控理论的指导下,中国钢研率先研制出了含有大量奥氏体相的基体为超细晶组织的奥氏体、铁素体双相钢组织的强塑积30GPa%以上的第三代汽车用钢。本论文主要对第三代汽车钢的成形性能进行了研究。本文研究的第三代汽车用钢为化学成分为(质量分数,%)为C0.1,Mn5.0,P0.008,S0.002,N0.003,实验材料在太原钢铁集团工业试制生产,经过热轧,罩退和冷轧处理,最终钢板的厚度约为1.8mm的冷轧板。在两相区逆转变退火获得含有大量奥氏体相的基体为超细晶组织的奥氏体、铁素体双相钢组织后,利用金相、SEM、EBSD、XRD等仪器和分析方法对试验钢的组织结构进行表征,通过室温板拉伸试验对力学性能进行测量,通过间接成形试验包括扩孔实验、拉深实验、杯突试验和烘烤硬化实验对冷轧中锰钢板的基本成形性能进行评价。本文还基于有限元数值模拟技术利用板料成形CAE软件Dynaform对扩孔、拉深和杯突试验过程进行了数值模拟和分析。结果表明:通过逆转变退火温度和保温时间能够控制逆转变奥氏体的体积分数,冷轧中锰钢获得了含有大量亚稳奥氏体基体为超细晶铁素体的双相钢组织,超细晶晶粒尺寸为0.3~0.6μm;冷轧中锰钢的强度达到804.5MPa~1275MPa,塑性达到25%~41.5%,强塑积达到30GPa%以上。同时冷轧中锰钢也拥有良好的成形性能,特别在650℃保温10min时扩孔率达到了83%,极限拉深比(LDR)达到了2.05,杯突值达到了10.218,烘烤硬化值为50MPa。模拟结果显示拉深模拟能较好地反应实际成形过程,扩孔和杯突模拟值要略低于实测值,可以为以后的工程实际应用提供借鉴。分析认为高含量亚稳奥氏体相的TRIP效应和超细的晶粒尺寸是获得优异力学性能的基础,而成形性能与亚稳奥氏体含量密切相关。对扩孔性能来说,奥氏体体积分数约6.7%-12%左右时能够获得较好的扩孔性能。从力学性能上看,非均匀延伸率高的扩孔率也高;对拉深性能来说,奥氏体体积分数约12%左右时能够获得较好的极限拉深性能。两相区退火形成的γ纤维织构提升了r值同时提高了深冲性能;对胀形性能来说,奥氏体体积分数约12%-18%左右时能够获得较好的胀形性能。力学性能上表现为较好的断后延伸率能够获得较高的杯突值。从模拟仿真和实际基本成形实验,我们可以得出新型冷轧中锰钢相比传统TRIP钢和DP钢具有优良的成形性能,它将是是一种优异的具有广阔应用前景的汽车钢材料。