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        低合金鋼板

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        青島君聯商貿告訴您高強鋼板的發展方向

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        青島君聯商貿告訴您高強鋼板的發展方向

        發布日期:2019-05-28 作者: 點擊:

        汽車外板厚度是0.6-0.8mm,車體構架用鋼板的厚度是0.8-2.3mm,使用的是冷軋鋼板或合金化熱鍍鋅冷軋鋼板(GA)。汽車底盤部件除要求強度外還要求剛性,所以主要使用厚度為2.0-3.6mm的熱軋鋼板。由于不同零部件要求的特性不同,所以相應地開發出適用于不同零部件的鋼種。一般來說,隨著強度的提高,鋼板的加工性下降。但強化機制不同,鋼板的EL-λ的平衡關系也不同,并且在很多情況下,可以對El和λ進行折中選擇。以下以汽車底盤用熱軋高強鋼和車體構架用冷軋高強鋼為重點說明汽車高強鋼的開發歷程。

        高強度板

        1、汽車底盤用熱軋高強鋼

        汽車底盤部件需要進行擴孔加工形成凸緣,所以λ特性比EL重要。因此過去對底盤部件的開發主要是提高λ值。

        普通的440MPa級熱軋鋼板的組織是鐵素體+珠光體,強化機制是固溶強化和組織強化的組合機制。但將440MPa級熱軋鋼板用于汽車底盤時,在鋼的組織設計上,要提高鐵素體的固溶強化量和鐵素體的體積分量,降低擴孔斷裂起點珠光體的分量。在上世紀70年代日本各鋼廠已經采取這種做法。80年代需求590MPa級鋼板、90年代需求780MPa級鋼板,對鋼板的強度要求越來越高。由于鐵素體+珠光體組織鋼板不能兼有高強度和高加工性,于是開發出鐵素體+馬氏體組織的雙相鋼(DP鋼)和貝氏體鋼鋼板。由于鋼中的鐵素體組織發生優先變形,所以DP鋼板具有高EL值,適用于制造汽車輪盤。但由于軟質相和硬質相的變形能相差很大,在進行沖料等極限變形加工時,在軟質相和硬質相的界面上形成許多微孔使λ值下降,因此DP鋼板在底盤部件的使用是有限定的。貝氏體鋼鋼板組織均勻,λ值高,目前590-780MPa級熱軋貝氏體鋼鋼板用于底盤部件制造。

        近年來,為了提高汽車底盤設計的自由度,對具有DP鋼板的高EL值并具有貝氏體鋼鋼板的高λ值的780MPa級熱軋高強度鋼板的需求十分迫切。為此,開發出加工性優良的析出強化型新鋼種。以前的析出強化鋼板利用的是Ti、Nb、V的碳化物進行析出強化,析出物的尺寸約為30nm,所以強度很難實現穩定的780MPa。此外,由于鋼的組織是混有部分珠光體的不均勻組織,所以λ值低。新開發的析出強化鋼板以加工性良好的鐵素體單相組織為基體,析出物的尺寸約為3nm,是傳統析出強化鋼板的1/10。由于析出強化量與析出物尺寸成反比,所以,新開發鋼雖然是單相鐵素體組織,但強度仍可達到780MPa級。

        汽車底盤部件除了有高剛性要求,還由于有點腐蝕的問題,也不能隨意降低鋼板的厚度,但對采用980MPa級以上鋼板使部件薄板化的要求也很迫切。今后應加強對加工性良好的980MPa級熱軋鋼板的開發。

        高強度板

        2、汽車車體構架用冷軋高強度板

        與罩式爐退火(BAF)相比,連續退火(CAL)的退火后冷卻速度大大提高。鐵素體+馬氏體的DP冷軋鋼板就是在鐵素體+奧氏體兩相區退火后的冷卻過程中使奧氏體轉變為馬氏體制造而成的。BAF的冷卻速度小,不能抑制鋼的組織向鐵素體和珠光體的轉變。為抑制這種轉變,必須在鋼中添加大量的Mn、Mo,但采用CAL工藝,即使合金含量少于傳統鋼,也容易獲得DP組織。因此對590-980MPa級DP鋼進行了積極開發。

        利用CAL后淬火制造WQ(水淬)型鋼板的設備可以實現更快的冷卻速度,是生產DP鋼的最佳生產工藝。當然,從單相奧氏體區進行水冷,有可能得到單相馬氏體組織。但在這種情況下,雖然得不到高EL值,由于組織非常均勻,可以獲得高的λ值。淬火馬氏體的強度基本上取決于鋼中的C含量。目前,提高C含量的1470MPa級冷軋馬氏體鋼板已經實現了工業化生產。

        觀察利用WQ工藝制造的980-1470MPa級高強鋼的EL–λ關系可以看出,可以在從超高λ型到超高EL型(低YR)的很大范圍內制造980MPa級鋼板。利用在很大范圍內調整EL–λ綜合性能的特點,制造出用于汽車中柱等車體部件和座架的980MPa冷軋高強鋼板,其用量逐年增加。此外,1180MPa級冷軋高強鋼板也用于車門防沖撞梁等補強部件。

        為了實現汽車車體構架輕量化,對構架用鋼提出了進一步高強度化的要求,而且對高EL值的超高強度鋼板的需求不斷增長,利用DP組織不能使980MPa級具有相當于590MPa級鋼板的EL值。因此開發出TRIP(相變誘發塑性)鋼板。TRIP鋼板中殘存亞穩定的奧氏體組織,在進行沖壓等變形加工時,亞穩定的奧氏體轉變為馬氏體,發生變形的部分優先轉變為馬氏體而硬化,抑制了縮頸的發生,從而獲得很大的伸長率。目前已經開發出590-1180MPa級的TRIP鋼板,1180MPa級鋼板已經用于汽車部件的制造。

        GA鋼是在與CAL類似的連續熱鍍鋅生產線(CGL)上制造的。與CAL不同的是,CGL在冷卻過程中為了合金化鍍層要進行加熱和保溫,為抑制鐵素體或珠光體轉變的發生,需要增加鋼中的合金元素含量。目前也在進行合金化熱鍍鋅DP鋼板和TRIP鋼板的開發。

        基于加工性的要求,目前對采用980MPa級以上的高強鋼制造部件的熱沖壓工藝進行研究。今后可以根據不同部件分別采用DP鋼板、TRIP鋼板和熱沖壓鋼板。


        本文網址:http://www.clubusaarroz.com/news/408.html

        關鍵詞:高強度板

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