先進高強度汽車用鋼板研究進展與技術應用現(xiàn)狀-免費閱讀
【正文】 39。39。39。39。液壓成形技術制造的典型汽車零 先進高強度鋼的焊接與制造的問題等等。 本文綜述了先進高強度汽車用鋼的研究進展與 2．2 液壓成形 應用現(xiàn)狀，結果表明先進高強度鋼應用于汽車輕量 板材液壓成形采用液體介質代替剛性模具傳遞 化是大勢所趨，也是必然的選擇。 形技術生產(chǎn)超高強鋼，奧鋼聯(lián)在輥壓成形深度應用 2．4百足成形和鏈模成形方面走在前列，德國三星作為輥壓成形設備供應商， 百足成型和鏈模成型是近年出現(xiàn)的兩種新型板 是輥壓成形先進技術的重要代表。 薄板開發(fā)出第三代汽車用鋼AQP980。 了“精錳”型TwIP鋼Fe—18Mn一0．6C一1．5Al— 1．3．2生產(chǎn)現(xiàn)狀Nb，V，降低錳含量，改善鍍層和焊接性能，為克萊斯 2007年美國科學家首先提出第三代汽車用鋼 勒、通用、大眾等汽車公司提供了TwIP鋼樣品，并 的概念，并開啟為期3年的研發(fā)，幾乎同時國內(nèi)也開 用于菲亞特公司小型車New Panda的防撞梁。％，缺點是鍍鋅表面焊接問題，鋅會沿著接頭 TwIP效應提高材料塑／韌性。大 DP鋼冷軋及電鍍鋅產(chǎn)品，以及590～980 MPa的熱 量研究表明168?！? ；另一方面抑制奧氏體發(fā)生馬氏體相變。1．1．2 生產(chǎn)現(xiàn)狀 2010年，河鋼集團邯鋼新區(qū)冷軋薄板廠建成投 經(jīng)過近二十年的發(fā)展，國內(nèi)汽車板生產(chǎn)取得了 產(chǎn)，年產(chǎn)80萬t汽車板㈧，目前已經(jīng)能夠批量供應3萬方數(shù)據(jù)總第24l期連續(xù)退火和連續(xù)熱鍍鋅DP590和DP780鋼板。cP鋼是含有貝氏體／馬氏體，并且通常 含有殘余奧氏體和鐵素體／貝氏體母相內(nèi)少量滲碳體 的多相組織。 所示。新研究進展。％。 化的鐵素體，是雙相鋼沒有屈服延伸和室溫時效的 目前已經(jīng)開發(fā)出的先進汽車用鋼機械性能覆蓋 主要原因；此外雙相鋼低碳的成分設計特點是其具面較廣，第一代先進汽車用鋼抗拉強度范圍600～ 備可控烘烤硬化性能的基礎。％鋼種的研發(fā)與應用極大地滿足了汽車輕量化選材 與用材的需求，可以預見兼具高強度與高塑性的第三代先進高強度汽車板是未來發(fā)展的方向，將得到越 來越廣泛地應用。+一+一+一+一先進高強度汽車用 鋼板研究進展與技術應用現(xiàn)狀吝章國 (河鋼集團鋼研總院，河北石家莊050023)摘要：綜述了第一、二、三代先進高強度汽車用鋼的理論研究與生產(chǎn)現(xiàn)狀，并具體介紹了輥壓成形、液壓 成形、熱成形、百足成形和鏈模成形等幾種先進高強鋼應用技術的最新進展。經(jīng)過20多年的研發(fā)，國內(nèi)外主要鋼鐵公司以及科研院所在鋼種開發(fā)收稿日期：2015一ll—03 與應用方面取得了很多成果，主要表現(xiàn)在先進高強作者簡介：吝章國(1971一)，男，碩士，教授級高工，主要研究方向熱軋及冷軋鋼鐵產(chǎn)品及工藝開發(fā)，E—mail：linzha“gguohbisco． 度鋼種類越來越多，除了以傳統(tǒng)DP、TRIP等超高強萬方數(shù)據(jù)總第241期度鋼為主的第一代超高強汽車板以外，又陸續(xù)發(fā)展 來，在化學成分上沿用了低碳微合金的特點，以si、 了以奧氏體鋼以及TwIP鋼等為代表的第二代超高 Mn為主，或加入cr、Mo、Nb、V、Ti等元素，達到固 強汽車板舊o，特別是近年來為滿足降低成本以及提 溶強化、析出強化，或促進細晶強化和組織強化的目 升鋼種力學性能的強烈需求，開發(fā)出以錳含量5％ 的。31；第三代先進汽車用鋼通過多相、亞穩(wěn) 和控制冷卻等幾個方面。為了盡快更好地應用于輕量化車體制造，服 能；800 MPa以上雙相鋼以c—si—Mn為基礎，通 務于汽車制造商，幾乎同時進行了先進高強鋼應用 過添加cr、Nb、V、Ti等元素，采用固溶強化，析出強 技術的開發(fā)，這些技術包括激光拼焊技術、輥壓成形 化，組織強化實現(xiàn)雙相鋼力學性能。國內(nèi)先進高強汽車板的生產(chǎn)處于 氏體穩(wěn)定性可采用三種成分設計思路。固溶強化除采用si、Mn外，還可采用P、B或Ni強化；析出強化主要采用Nb、V、Ti、cu等元 素。采用連續(xù)退火+水淬方式生產(chǎn)的馬氏體 鋼則可采用低成本的成分設計，c—Si—Mn基礎上 添加一定的Nb、V、Ti等微合金元素。河鋼集團生產(chǎn)和 的奧氏體的單相組織，利用奧氏體在變形過程中發(fā) 試制的先進高強鋼產(chǎn)品實物性能如表2所示。過低的層錯能 出1 180 MPa級合金化熱鍍鋅TRIP鋼，以及1 180 (20 mJ／m2)，就可能誘發(fā)馬氏體相變；而過高的 MPa冷軋、電鍍鋅、熱鍍鋅和合金化熱鍍鋅CP鋼； 層錯能(40 mJ／m2)，也不利于孿晶的形成 。安塞樂米塔爾 裂前沒有明顯的頸縮，可見TwIP效應幾乎在整個變 的主要產(chǎn)品包括DP600、DP780、DP980、M800、usi— 形范圍內(nèi)都會起作用，因此相對于TRIP效應只發(fā)生 borl500P等高強度汽車板和超高強度汽車板。2011年，鞍鋼成功研發(fā)出TwIP 980鋼， 中錳含量最高可達到鐵素體中錳含量的3．6倍168。％(抗拉強度為900 公司的研發(fā)部門從2005年開始共同研制了一系列 MPa時，伸長率達到了35％)的第三代汽車鋼熱軋 的Fe—Mn—C系以及Fe—Mn—Al—C系TwIP 板卷和冷軋板；2010年，寶鋼全球首發(fā)第三代鋼，命名為“x—IP”(xtremely fomable+xtremely Q艄80鋼(淬火配分鋼)；2013年，全球首發(fā)第三代high strength—steels with Induced Plasticity)鋼168。輥壓成形技術 構件，主要包括前、后保險杠、A柱、B柱、c柱、車 用于具有復雜截面的部件，相對于沖壓等其他成形 頂構架、車底框架以及車門內(nèi)板、車門防撞梁在內(nèi)的 手段，可以使原材料的利用率近乎100％，降低了 結構件。這不但可以減少生產(chǎn)線上的 相比冷成形，熱成形產(chǎn)品成形精度高、成形性能好、 在線輔助裝置，縮短設備總長，也可使更為復雜形狀 幾乎沒有回彈等優(yōu)點；與傳統(tǒng)的等截面生產(chǎn)技術相 的產(chǎn)品的生產(chǎn)成為可能。％的超高強鋼。l，l’，39。39。39。39。39?！疘39。39?！痩l，ll’39。國外又稱：Hot Foming、Hot stam—structure design concepts． In：Micros仃ucture and texture in stcels．ping、Hot Press、Press Hardening或者Die Quench—London，Springer，2009，185～206．ing。研究者付出了巨大努力采 種是內(nèi)高壓成形，即在金屬管內(nèi)充滿高壓液體，并利 用各種方式解決高強度與高塑性之間的矛盾，高強 用模具施壓使其成形；另一種是金屬板料的液壓成 度與高成形性之間的矛盾，以及高強度鋼板成形方 形，它利用高壓液體代替一般模具，使板料成形
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