冷軋帶鋼因表面光潔度好、平整性好、尺寸精度高和力學性能好等優點被廣泛應用于深沖鋼板(以汽車用板最多)、電工硅鋼板、不銹鋼板和涂層(或復合)鋼板等領域。但在實際生產中我們經常會遇到某些帶鋼經過拉矯以后，雖在一定程度上改善了板形質量，卻導致表面上出現不同程度的褶皺或橫褶紋缺陷，有些汽車用板甚至是在沖壓成形環節才顯示出類似缺陷，這種橫褶紋俗稱屈服紋，且大部分褶紋通常還有手感，嚴重影響產品質量。針對這種缺陷，對其進行深入地顯微分析，才能最大程度地避免相關缺陷的出現。

案例分析

設備和儀器

分析設備主要有Bruker公司Contour GT型三維光學輪廓儀，FEI 公司Quanta400 型掃描電鏡，ZWICKZ600E型電子拉伸試驗機。

表面輪廓觀察

用Bruker公司Contour GT型三維光學輪廓儀對表面屈服紋處進行觀察，如圖2 所示。

拉伸力學檢驗及斷口分析

圖1 帶有屈服紋缺陷的沖壓覆蓋件

在圖1 中的藍色區域中取樣條進行A50 尺寸標準的拉伸力學分析，兩個樣條的拉伸力學曲線如圖4和圖5 所示。

由圖4、圖5 可以看出兩個試樣在拉伸過程中的屈服平臺均明顯短于正常的拉伸曲線，且屈服強度都在380MPa、抗拉強度都在445MPa 以上，其延伸率都高于26%，而常規的此鋼種的屈服強度在330MPa 左右、抗拉強度在435MPa 左右，正常的延伸率在18%左右，可見試樣表面有屈服紋，能在一定程度上改變其拉伸力學屬性。

用電鏡對拉伸后的試樣進行斷口觀察，如圖6、圖7 所示。可以觀察到斷口處皆為韌窩特征，但韌窩明顯有剪切拉伸變形，懷疑是表面的屈服紋在拉伸時產生的微量剪切力導致。

討論和分析

在一般情況下，退火后的帶鋼會帶有明顯的屈服平臺。而平整時的張力只使帶鋼產生彈性變形，沒有塑性變形。在平整過程中，當帶鋼的局部受力超過其屈服極限，帶鋼便會發生從彈性變形區到塑性變形區的轉變，在帶鋼表面產生不均勻的局部流動變形，容易出現滑移線，即屈服紋，也就是平整過程中常見的橫折紋(橫褶紋)缺陷。

圖2 屈服紋缺陷處的三維形貌

圖3 正常表面處的三維形貌

圖4 樣條1 的拉伸曲線

圖5 樣條2 的拉伸曲線

圖6 拉伸試樣斷口照片(1000×)

圖7 拉伸試樣斷口照片(2000×)

案例結論

(1)冷軋帶鋼在沖壓成形后，帶有屈服紋的區域表面要低于正常表面。

(2)帶有屈服紋的零件的拉伸力學性能均高于正常件，且其斷口韌窩有一定的剪切變形特征。

作者簡介

博士，主要從事汽車用高強鋼成形及顯微組織研究，主持完成寶武集團青山基地汽車用鋼常見缺陷分析圖譜，曾獲得湖北省創新方法大賽一等獎，擁有3 項專利。

彭周

——來源：《鍛造與沖壓》2020年第24期