高强钢在汽车车身上的使用比例逐渐增加，由于高强钢在变形部分中参与塑性变形的比例较小，而弹性变形比例较大，使得高强钢零件在成形后的回弹问题比普通钢板更为严重，因此回弹也成为高强钢领域研究的热点和难点。相比传统高强钢，先进高强钢特别是双相钢近些年的市场需求越来越多，双相钢相比传统的低合金高强钢具有屈强比低、塑性好、碰撞吸收能力强等优点，但两者在回弹方面的表现也不一样。本次实验中，取 1.0 mm 的HC420LA 和 HC340/590DP 试样，剪切并加工成拉弯回弹试样，试样尺寸为 50 mm×500 mm，其中沿500 mm 方向为轧制方向。在拉弯回弹实验机上进行回弹实验。两种材料的化学成分见表 1。
通过在 薄板拉伸机上进行拉伸实验，得到两种材料横向和纵向的应力应变曲线见图 1。在本次实验中，试样方向选取纵向，纵向的力学性能参数见表 2。
实验主要选取的 4 组不同的弯曲半径，分别为R3.2, R9.6, R12.7, R25.4 mm，用来模拟冲压过程中不同的凹模圆角半径。为了保证摩擦状态，试样进行弯曲前预先涂油，设计 4 组不同的名义张紧力，分别为 0.2, 0.4, 0.6, 0.8，不同的名义张紧力用于模拟冲压过程中不同的压边力。4 组不同的弯曲半径下 HC420LA 材料在不同的名义应变下的弯曲回弹试样照片见图 2，其中每一组弯曲半径中从左到右分别代表着名义张紧力从小到大的弯曲试样。值得注意的是，当名义张紧力在 0.8时，不管弯曲半径多少，HC420LA 试样均发生了断裂，表明该材料在冲压时，模具压边力的增加直接影响材料流动性，其拉延性能不及 HC340/590DP 好。对于 HC340/590DP，在弯曲半径为 3.2 mm，名义张紧力为 0.8 时才发生断裂，其余试样均正常，说明其拉延性能较好，这也是双相钢经常选用来做高强深冲件的原因之一，并且冲压双相钢时，不宜采用过小的模具圆角半径。
对于 HC340/590DP 来说，从图 3a 结果曲线可以看出，随着张紧力的增大，回弹角变小，随着弯曲半径的增大，回弹量也变小，而当名义张紧力增加到 0.8 左右时，不同弯曲半径间的回弹量差异不大。对于HC420LA 而言，图 3b 也表现出同样的规律，随着张紧力的增大，回弹角变小；随着弯曲半径的增大，回弹量也变小，而当名义张紧力增加到0.6 左右时，不同弯曲半径间的回弹量差异趋于变小，因此，可以看出，名义张紧力也就是冲压过程中的压边力对回弹的影响较大，是影响回弹的主因。若对两种材料进行对比，在采用同等弯曲半径的情况下，结果见图 4。图 4a—d 分别列出了 R3.2, R9.6,R12.7, R25.4 mm 这 4 种弯曲半径对应的 HC340/590DP 和 HC420LA 两种材料的回弹情况。可以看出，在相同或相似条件下，HC340/590DP 的回弹量总大于HC420LA，并且随着张紧力的增加，两种材料的回弹差异有增加的趋势，还可以看出，张紧力一定的情况，随着弯曲半径增加，两种材料间回弹差异有减小的趋势。
对于 HC340/590DP 和 HC420LA 两种高强钢材料，其变形前后的金相组织照片分别见图 5 和图 6。从 HC340/590DP 变形前后的金相组织可以看出，铁素体晶粒明显被拉长，而马氏体变化不大，这是由于铁素体属于软相，马氏体属于硬相，两者强度差别大，双相钢的变形主要加赋在铁素体相上。从 HC420LA 变形前后的金相组织来看，铁素体有明显的拉长变形，而珠光体也有细微的变形，这是因为铁素体是软相，承担了大部分的材料变形，珠光体虽然是硬相，但强度和硬度没有那么高，也承担了一小部分变形。
金属材料在一定塑性变形后卸载，其内部有内应力，卸载回复后仍然会导致部分的变形，这就是回弹量，因此回弹等于材料变形后的内应力除以材料卸载过程中的弹性模量。回弹量的大小取决于两个方面因素：金属变形后内部聚集的内应力大小和金属卸载过程中的弹性模量。对于双相钢而言，其屈强比低，n值高，由于有差异非常大的软硬相，其变形过程中集聚的内应力比较大，对于低合金高强钢而言，其屈强比高，n 值低，软硬相之间差异相比双相钢而言要小，变形过程中集聚的内应力也要小，因此其回弹量比双相钢要小。对不同强度级别和厚度规格的双相钢，其拉弯回弹量见图 7。
从结果可以看出，在一定的弯曲半径下，双相钢强度级别越高，其回弹量越大，同一强度级别双相钢，厚度越小，回弹量随张紧力变化的波动越大。
3 、结论
高强钢的回弹一直是研究的热点和难点，冲压过程中的回弹比较难以量化，拉弯实验可以有效模拟冲压过程中的回弹情况，通过对低合金高强钢和双相钢两种材料进行拉弯回弹实验和对比分析，可得到如下结论。
1）强度级别相差不大的情况下，双相钢的拉延性能优于低合金高强钢
2）两种材料在冲压过程中的回弹量均随着模具圆角半径的增大和压边力的增大而减小；随着压边力增大，不同模具圆角半径对两种材料的回弹量影响逐渐变小，压边力是影响回弹量的主因。
3）同等压边力和模具圆角半径条件下，双相钢的回弹量大于低合金高强钢。压边力增加，两者回弹差异有变大趋势，模具圆角半径增加，两者回弹差异有缩小的趋势。两者回弹差异主要是因为双相钢由马氏体和铁素体两相组成，两者硬度差比较大，变形过程中易形成内应力，导致回弹量大。
4）双相钢强度级别越高，其回弹量越大，同一强度级别双相钢，厚度越小，回弹量随压边力变化的波动越大。
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