Ticari TWIP900 ve DP600 yüksek mukavemetli çeliklerin otomotiv endüstrisindeki performanslarının karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, otomotiv endüstrisi için yeni bir malzeme olan TWIP900 çeliğinin mekanik ve şekillendirilebilme özellikleri incelenmiştir. TWIP çelikleri yüksek mukavemet değerlerinin yanında yüksek şekillendirilebilirliklerinden dolayı otomotiv endüstrisinin ilgisini çekmektedir. Çarpışma esnasında yüksek miktarda enerjiyi sönümlemeleri de önemli bir avantajdır. En büyük dezavantajları ise sac şekillendirme sonrasında ortaya çıkan geri esneme miktarının oldukça yüksek olmasıdır. Bu çalışma kapsamında çekme ve geri esneme deneyleri yapılarak malzeme davranışı incelenmiş ve otomotiv endüstrisinde yaygın kullanıma sahip DP600 çeliği ile karşılaştırma yapılmıştır. Ayrıca her iki malzeme için akma yüzeyleri ve şekillendirilebilme sınır diyagramları modellenerek karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlardan TWIP çeliğinin hafifletmeye büyük katkı sağlayacağı fakat geri esneme probleminin çözülmesi gerektiği tespit edilmiştir. Sonlu elemanlar yazılımlarında TWIP çelikleri modellenirken Swift modelinin Backofen ve Hollomon modellerine göre daha doğru sonuçlar verdiği görülmüştür.

Mechanical properties and formability of TWIP900 steel, which is a new material for automotive industry, are investigated. TWIP steels have a good combination of high strength and high formability. Therefore, they are very attractive for the automotive industry. The energy absorption capability of the steel during collisions is a significant advantage. The biggest disadvantage of this steel is the relatively high springback of stamped parts. Tensile and springback behaviors of the material are investigated and compared with DP600 steel which is widely used in automotive industry. Besides, yield surfaces and forming limit diagrams for both materials are modelled and compared with each other. Results indicate that the use of TWIP steel will contribute weight reduction significantly, but the springback issue needs to be resolved. In finite element modelling of TWIP steel, it is seen that the Swift model gives more accurate results than the Backofen and Holloman models.