Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Edris
حسین ادریس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeideh Abbaspour
سعیده عباس پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Production and investigation on mechanical properties of Bake Hardening Steel used in Auto Body
In order to reduce weight and energy,an extensive amount of bake hardening steels are being used in automotive industry. These steels offer good formability during press stamping operations and also provide high final yield strength during paint baking treatments for good dent resistance. The baking operation is usually simulated by a heat treatment at 170-180?C for 20-30 minutes. In this research work, the bake hardenability of a low carbon steel contains 0.12% carbon has been investigated. The steel making process was done in an induction furnace. The cast-ingots were hot-forged and hot-rolled in order to reduce thickness. The hot-rolled sheets were pickled and given 70-75% cold reduction. Tensile specimens were prepared from the sheets. Box annealing was performed at 650 and 700?C for 60 and 120 minutes. To examine the effect of cooling conditions, water-ice quenching and air cooling were applied. Tensile specimens were prestrained to 4-12% along rolling direction, aged at 175?C for 30 minutes in a silicon oil bath, then air cooled and tensile tested at room temperature. The effect of prestrain, grain size, annealing temperature and cooling rate on BH values were investigated. The results indicate that the BH values increased with the prestrain until it reaches a maximum at 10%. When the prestrain is further increased the bake hardening decreased. It was found that, increase in annealing temperature led to increase in grain size as in the amount of solute carbon content. The BH values decrease with increasing in grain size. The amount of annealing temperature effect on BH depends on its influence on solute carbon content. Results also indicate that, an increase of the cooling rate led to higher BH values for the specimens annealed at 700?C but had no significant effect for those annealed at 650?C.
امروزه استفاده از فولادهای BH در صنعت خودروسازی به منظور کاهش وزن بدنه اتومبیل در راستای کاهش مصرف سوخت گسترش چشمگیری یافته‌است. این فولادها، قبل از فرآیند شکل‌دهی دارای تنش تسلیم پایین و انعطاف پذیری بالا بوده و پس از مرحله شکل‌دهی طی فرآیند پخت رنگ استحکام و در نتیجه مقاومت در برابر تورفتگی در آنها افزایش می‌یابد. فرآیند پخت رنگ نوعی عملیات حرارتی است که در دما و زمان معین بر روی شکل نهایی قطعه اعمال می‌شود. در این پروژه قابلیت افزایش تنش تسلیم در فولادی با 12/0 درصد کربن در فرآیند BH مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ابتدا فولادی با ترکیب شیمیایی معین و با افزودن عناصر آلیاژی منگنز و فسفر در کوره القایی ذوب و سپس ریخته‌گری شد. ضخامت شمش‌های ریخته شده توسط عملیات چکش‌کاری گرم و نورد گرم کاهش داده‌شد. پس از نورد گرم، به منظور حذف پوسته‌های اکسیدی تشکیل شده روی سطح، قطعات اسید‌شویی شدند. سپس عملیات نورد سرد به میزان 70 تا 75 درصد بر روی نمونه‌ها اعمال شد. به منظور حذف اثرات ناشی از کارسرد، نمونه‌های کششی ساخته شده از ورق‌های بدست آمده تحت آنیل تبلور مجدد قرار گرفتند. جهت بررسی تأثیر اندازه دانه بر مقادیر BH، دمای 650 و 700 درجه سانتیگراد و زمان 60 و 120 دقیقه برای آنیل تبلور مجدد انتخاب شد. همچنین به منظور بررسی اثر سرعت سردشدن بر میزان BH، نمونه‌های آنیل شده با دو نرخ متفاوت، در مخلوط آب و یخ و در هوا سرد شدند. نمونه های آنیل شده در محدوده 4 تا 12 درصد تحت کرنش اولیه کششی قرار گرفته و سپس در حمام روغن سیلیکن با دمای 175 درجه سانتیگراد به مدت 30 دقیقه پیر شدند. پس از پیرشدن، نمونه‌ها در هوا سرد شده و تا نقطه شکست تحت آزمون کششی قرار گرفتند. اثر میزان کرنش اولیه، اندازه دانه، دمای آنیل تبلور مجدد و سرعت سرد شدن پس از آ‌نیل بر میزان افزایش تنش تسلیم ناشی از فرآیند BH، مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می‌دهد که با افزایش کرنش اولیه، مقادیر BH ابتدا افزایش یافته و پس از اینکه در کرنش اولیه 10 درصد به ماکزیمم مقدار خود رسید، کاهش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش اندازه دانه باعث کاهش مقادیر BH می‌گردد و میزان کاهش، به تأثیر افزایش دمای آ‌نیل بر میزان اتم‌های کربن محلول بستگی دارد. همچنین بررسی‌ها نشان می‌دهد که نرخ سردکردن بعد از آنیل در دمای 650 درجه سانتیگراد بر مقادیر BH تأثیر چندانی ندارد، در حالی‌که با کاهش سرعت سردکردن بعد از آنیل در دمای 700 درجه ‌سانتیگراد مقادیر BH به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی