【導(dǎo)讀】1 蒅螆羈腿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄袀螀芃芀袀袂肆薈衿肅節(jié)薄袈膇膅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁莈薁蒂螁膁蕆薁袃莇莃薀羅腿艿蕿膈蚇薈袇羋薃薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芄薀蚄羆肇蒆蚃聿芃莂螞螈肅莈螞羈莁芄蟻肅膄薂蝕螂荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀螇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆羈腿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄袀螀芃芀袀袂肆薈衿肅節(jié)薄袈膇膅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁莈薁蒂螁膁蕆薁袃莇莃薀羅腿艿蕿膈蚇薈袇羋薃薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芄薀蚄羆肇蒆蚃聿芃莂螞螈肅莈螞羈莁芄蟻肅膄薂蝕螂荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀螇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆羈腿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄袀螀芃芀袀袂肆薈衿肅節(jié)薄袈膇膅蒀袇袇莀莆蒄罿膃節(jié)蒃肁莈薁蒂螁膁蕆薁袃莇莃薀羅腿艿蕿膈蚇薈袇羋薃薈羀肁葿薇肂芆蒞薆螂聿芁薅襖芄薀蚄羆肇蒆蚃聿芃莂螞螈肅莈螞羈莁芄蟻肅膄薂蝕螂荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀螇聿膀蕿螆蝿羃蒅螆羈腿蒁螅肄肁莇螄螃芇芃螃

　　

【正文】 續(xù)問(wèn)題也是比較難解決的，特別是超高強(qiáng)鋼拉伸樣的 制備和試樣拉伸斷裂后對(duì)引伸儀的振動(dòng)沖擊問(wèn)題，都是很棘手的，而且超高強(qiáng)鋼還需追加其它特殊檢化驗(yàn)項(xiàng)目。各種強(qiáng)度等級(jí)和各種規(guī)格的高強(qiáng)鋼在連軋機(jī)和連續(xù)熱處理機(jī)組的生產(chǎn)接續(xù)問(wèn)題也很難解決，對(duì)這些機(jī)組的正常生產(chǎn)和狀態(tài)的穩(wěn)定影響很大。 6）高強(qiáng)鋼的成形問(wèn)題 由于高強(qiáng)鋼塑性較差，所以變形容易開(kāi)裂而且變形抗力大，成形后的回彈也很大，零件尺寸精度不良。因而在對(duì)沖壓和輥壓模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到高強(qiáng)鋼的變形能力小、變形抗力大及回彈較大的特點(diǎn)。準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)形狀尺寸。另外高強(qiáng)鋼對(duì)模具的磨損也是比較大的，而且有時(shí)候甚至?xí)＞?，因此?yīng) 對(duì)模具表面進(jìn)行涂鍍處理。為了解決高強(qiáng)鋼的成形困難問(wèn)題發(fā)展了差強(qiáng)鋼板的激光拼焊板，使得變形較大的部位由軟鋼或成形性較好的高強(qiáng)鋼來(lái)承受，而變形量較小或需要承受較大負(fù)荷的部位則用強(qiáng)度等級(jí)較高的高強(qiáng)鋼。除此之外出現(xiàn)了新的成形技術(shù)，如液壓成形。溫成形和熱沖壓成形等。 7）高強(qiáng)鋼的焊接問(wèn)題 高強(qiáng)鋼的焊接性能一直是影響高強(qiáng)鋼冷軋生產(chǎn)和使用的非常核心的問(wèn)題，由于生產(chǎn)工藝技術(shù)不同特別是熱處理冷卻速率的不同，為獲得用戶(hù)需求的強(qiáng)度等級(jí)，其合金元素的添加量是不同的。當(dāng)冷卻速率較低時(shí)必須添加較多的合金元素，從而導(dǎo)致焊接性能的惡化，除 了冷卻 速率之外其它生產(chǎn)工藝及設(shè)備條件也會(huì)影響材料設(shè)計(jì)時(shí)合金元素的添加量從而影響高強(qiáng)鋼的焊接性能。對(duì)于高強(qiáng)鋼涂鍍產(chǎn)品而言，涂鍍層的成份及其組織結(jié)構(gòu)和鍍層厚度均影響其焊接性能。 8）高強(qiáng)鋼的涂裝問(wèn)題 由于高強(qiáng)鋼合金元素的表面富集和氧化而影響其磷化等涂裝性能，對(duì)涂鍍產(chǎn)19 品而言，涂鍍層的化學(xué)成份及鍍層表面形貌等也影響材料的涂裝性能，改善高強(qiáng)鋼涂裝性能的方法有：通過(guò)熱處理過(guò)程中爐內(nèi)氣氛的控制而控制高強(qiáng)鋼合金元素的富集與氧化；采用酸洗方法將已經(jīng)擴(kuò)散到鍍層表面的合金元素清洗干凈，有的經(jīng)過(guò)酸洗之后還進(jìn)一步電鍍一層極薄的鎳以改 善其涂裝性能。 9）合金成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)和精確控制 在高強(qiáng)鋼生產(chǎn)過(guò)程中， Si、 Al 和 P 元素使奧氏體區(qū)右移， C、 Mn、 Cr 和 Mo元素使奧氏體區(qū)左移。在不同類(lèi)型高強(qiáng)鋼的熱處理過(guò)程中，成分的調(diào)整可降低對(duì)冷速的要求。 10） 連退工藝與組織控制 ?為確保得到馬氏體或貝氏體組織，關(guān)鍵在于能實(shí)現(xiàn)各類(lèi)高強(qiáng)鋼不同連續(xù)退火工藝的設(shè)備或裝置， 其核心是連續(xù)退火的快速冷卻技術(shù)。 ?若冷速不足，將產(chǎn)生焊縫開(kāi)裂、因帶鋼板形不良引起的通板困難問(wèn)題 ?高溫退火使得合金元素在帶鋼表面富集引起測(cè)溫不準(zhǔn) 4 汽車(chē)板生產(chǎn)企業(yè) 先進(jìn) 高強(qiáng)度鋼板 開(kāi)發(fā) 現(xiàn)狀 ? 浦項(xiàng) 1）針對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)用鋼 浦項(xiàng)針對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)用鋼作了如下改進(jìn)： （ 1） 烘烤硬化鋼 (BH)：鈦和 /或鈮烘烤硬化鋼已經(jīng)用于生產(chǎn)合格的汽車(chē)外板，但其力學(xué)性能和表面性能難以滿(mǎn)足日益發(fā)展的汽車(chē)外板需要。因此，浦項(xiàng)自主開(kāi)發(fā)出 MAFE鋼。 MAFE鋼以納米級(jí) CuS代替鈦和 /或鈮的碳化物，提高烘烤硬化鋼表面性能并有效降低了生產(chǎn)成本。浦項(xiàng)制鐵最近的研究表明，在 600℃ 左右20 退火再結(jié)晶進(jìn)行得不完全， MAFEBH鋼的再結(jié)晶溫度在 660℃ 左右；退火溫度在660℃ 時(shí)得到最高的 BH值，在 660～ 900℃ 之間提高退火溫 度則 BH值下降 [1]。 （ 2） DP 鋼：熱鍍鋅雙相鋼冷軋基板的強(qiáng)度由 490MPa 提高到 590MPa。繼浦項(xiàng)光陽(yáng)廠 6 號(hào)熱鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)在 2020 年成功生產(chǎn) DP490 后， 2020 年 6 月在這條生產(chǎn)線(xiàn)上在世界范圍內(nèi)首次自主開(kāi)發(fā)了 590MPa 級(jí)雙相鋼汽車(chē)面板。與傳統(tǒng)的340MPa 級(jí)汽車(chē)面板相比， 590MPa 級(jí)雙相鋼汽車(chē)面板的強(qiáng)度提高了 70%，鋼板厚度由 減小到了 ，重量減少了約 20%。沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)外蓋板的 試驗(yàn)結(jié)果表明，該鋼種的成形性、表面質(zhì)量都相當(dāng)優(yōu)良。目前浦項(xiàng)正在與用戶(hù)合作進(jìn)行 590MPa 級(jí)雙相鋼汽車(chē)面板 的應(yīng)用研究。 （ 3） TRIP 鋼： TRIP 鋼含硅量高，在高溫退火過(guò)程中鍍鋅鋼板的潤(rùn)濕性惡化。為改善 TRIP 鋼的表面性能，針對(duì)退火過(guò)程中的氧化，浦項(xiàng)進(jìn)行了包括以鋁代硅方法在內(nèi)的數(shù)項(xiàng)自主研發(fā) [2,3]。 其它 研發(fā)還有 ：為加強(qiáng)延展拉伸凸緣性和彎曲性能，浦項(xiàng)通過(guò) 使 鐵素體基體和第二相之間的應(yīng)力差最小化 ，并 控制第二相的彌散 ， 開(kāi)發(fā)出具有更高擴(kuò)孔率的AHSS 鋼 。 （ 4） CP 鋼：浦項(xiàng)曾經(jīng)研發(fā)出一種低屈服強(qiáng)度 CP1180 合金化熱鍍鋅板（屈服強(qiáng)度為 780MPa）用來(lái)制造汽車(chē)車(chē)門(mén)，然而其在軋制方向上彎曲性能較差；截至 2020 年底前 ，浦項(xiàng)光陽(yáng)廠的商業(yè)鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚭吞砑舆m量的合金元素已經(jīng)成功研發(fā)出一種具有更高屈服強(qiáng)度的 CP1180 鍍鋅層退火處理熱鍍鋅板（屈服強(qiáng)度達(dá)到 900MPa），其彎曲性能有很大提高。 2） 以 TWIP 鋼為代表的新型先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板 新型 AHSS 鋼板（新型先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板）已成為近期汽車(chē)板的一大研發(fā)熱點(diǎn)。區(qū)別于傳統(tǒng)汽車(chē)用鋼， 這類(lèi)新型高強(qiáng)度鋼在力學(xué)性能上同時(shí)具有高加工硬化指數(shù)和低屈強(qiáng)比的特點(diǎn)，因而既有較高的強(qiáng)度又有良好的塑性。世界范圍內(nèi)對(duì)此進(jìn)行了廣泛深入的研究，比如馬氏體基 TRIP 鋼，超級(jí)貝氏體鋼和高錳高強(qiáng) 汽車(chē)鋼等 [5]。 最近，浦項(xiàng) AHSS 鋼的自主研發(fā)聚焦于 XAHSS 和 U(Ultra)AHSS 等新型先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板。為同時(shí)滿(mǎn)足超高強(qiáng)度和更好的成形性能的要求，浦項(xiàng)在實(shí)驗(yàn)室中使用不同的冶金方法進(jìn)行了很多研究。最值得關(guān)注的是，在 TWIP 鋼（孿晶誘導(dǎo)塑性鋼）研發(fā)方面取得了很大進(jìn)展。 ? 成分特點(diǎn) 浦項(xiàng)開(kāi)發(fā) TWIP 鋼的成分設(shè)計(jì)基本以第二代（ ）為主，成分特點(diǎn)如下 : （ 1）熱軋鋼板的 Mn 含量上下限都較低，且添加較大量的 Ni 和 Cu 合金元21 素； （ 2）熱軋板鋼對(duì) Si 和 N 含量沒(méi)有明確限定； （ 3） 開(kāi)發(fā)的鍍層鋼的成分設(shè)計(jì)方案最為復(fù)雜，所涉及的元素多達(dá) 23 種，并提供 4 組合金元素添加方案，可以提供鍍層用 5 種基板。 ? 工藝過(guò)程和產(chǎn)品性能及用途 （ 1）板坯加熱至 1200 ℃ 并保溫； （ 2）熱軋，終軋溫度 900 ℃ ，卷取溫度 650 ℃ ； （ 3）熱軋板經(jīng)酸洗后，以 50 %的壓下率冷軋； （ 4） 800 ℃ 條件下對(duì)冷軋板進(jìn)行連續(xù)退火； （ 5）在 400℃ 條件下對(duì)退火板進(jìn)行 400s 的過(guò)時(shí)效處理。 采用上述工藝過(guò)程可以獲得的 TWIP 鋼的抗拉強(qiáng)度在 678～ 934MPa 范圍，壓下 率在 %～ %范圍。所得 TWIP 鋼屈服強(qiáng)度低、抗拉強(qiáng)度高，即屈強(qiáng)比低，而加工硬化性良好 , 兼?zhèn)涓邚?qiáng)度和高塑性的特點(diǎn)，因此適用于制造變形程度大且強(qiáng)度要求高的車(chē)身零部件 , 如車(chē)門(mén)加強(qiáng)板和保險(xiǎn)杠等。 ? 涂鍍性能 浦項(xiàng)發(fā)現(xiàn)在 TWIP鋼 表面可以涂敷 ZnFeMn等成分的熱鍍鋅層或合金化熱鍍鋅層，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)漏鍍區(qū)，經(jīng)過(guò) SST（鹽霧腐蝕試驗(yàn)） 和 CCT （循環(huán)腐蝕試驗(yàn)），其鍍膜氣泡均在 4mm 以下，表明鍍后的耐腐蝕性?xún)?yōu)良。 目前，浦項(xiàng)自主研發(fā) TWIP 鋼第一階段已經(jīng)結(jié)束 , TWIP 鋼商業(yè)化生產(chǎn)即將進(jìn)行，同時(shí)已向韓國(guó)現(xiàn)代起亞汽車(chē)公司以及克萊斯勒、通用、大眾 等汽車(chē)公司提供了 TWIP 鋼樣品。 ? JFE 1）利用析出物技術(shù) JFE 公司利用納米級(jí)析出物，開(kāi)發(fā)出適用于熱軋的高強(qiáng)鋼，靠析出強(qiáng)化作用就可以達(dá)到 980 MPa，因?yàn)槭强考?xì)微析出強(qiáng)化，可以降低合金成分添加量，析出物又具有熱穩(wěn)定性，不需添加會(huì)對(duì)鋼板表面產(chǎn)生不良影響的 si 元素。在熱鍍鋅線(xiàn)使用，機(jī)械性能、涂鍍性沒(méi)有問(wèn)題。表 1 列出了 590、 780、 980MPa 級(jí) NANO 高強(qiáng)鋼板的特性。 22 以往，這種強(qiáng)度級(jí)鋼板主要是通過(guò)內(nèi)部組織相變來(lái)得到， NANO 高強(qiáng)鋼則是靠單相鐵素體微細(xì)析出，得到高的穩(wěn)定強(qiáng)度，使用時(shí)會(huì)有局 部延展性能好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，析出強(qiáng)化鋼還有獨(dú)特的高 YR 性能，其值 (彎曲率 )可達(dá)到 90％以上，利用780 MPa 級(jí)以上的 DP 鋼 (雙相鋼 )， YR 值達(dá)到 70％與同強(qiáng)度鋼比較會(huì)有良好的吸收沖擊能效果。 另外也開(kāi)發(fā)出了用固溶 N 在壓力加工、熱涂后發(fā)生位錯(cuò)現(xiàn)象強(qiáng)化作用的高強(qiáng)鋼，通過(guò)固溶 N 殘存，對(duì) N 時(shí)效控制，可以使強(qiáng)度上升 60— 100MPa，其應(yīng)用可以擴(kuò)大到轉(zhuǎn)向架附件、車(chē)體構(gòu)件。圖 2 示出了 BHT 鋼板室溫保持后機(jī)械性能的變化。 2）低 YP 化技術(shù) 汽車(chē)外面板特性要求之一是要有低的屈服強(qiáng)度，強(qiáng)化 鋼時(shí)，是 靠固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化，屈服強(qiáng)度會(huì)隨拉伸強(qiáng)度上升而上升， JFE 鋼鐵公司開(kāi)發(fā)了利用 PFZ 控制屈服強(qiáng)度在極限