汽车用先进高强钢(AHSS)板带
发布人:qq20180716112028974    发布时间: 2019-07-24 17:24:12    浏览量:98


 通常,把屈服强度为350MPa以上的低合金钢称作高强度钢,它具有良好的低温韧性、成性和焊接性。一般将高强度汽车板分为普通冲压级、深冲级和超深冲级。按强化机理又可分为若干种如固溶强化型加磷钢板,弥散强化型的低合金高强度钢板,相变强化型的双相钢板和烘烤硬化型的钢板等。汽车用高强度钢的开发始于1970年代,开始是微合金钢,不久是含磷合金钢,1980年代前期是DP双相钢和BH烘烤硬化钢及IF无间隙原子钢。1990年前后又开发出了强度更高的微合金钢IS各向同性钢,接着又开发了TRIP相变诱发塑性钢,最近又开发了超高强度钢抗拉强度已达到1000MPa以上最高的甚至已达到1200MPa以上。

 随着能源危机和环境问题的日益加剧,节能和安全的考虑成为汽车制造业的主要发展方向。在降低油耗、减少排放的诸多措施中,降低车重效果最为明显。有关研究表明,车重减轻10%可节省燃油3%~7%。为了降低汽车的重量,近年来,世界各大车厂的汽车逐步增加了高强钢的使用量。过去有的汽车公司准备采用高强铝合金、镁合金板取代钢板,最近的报道表明,考虑到汽车的安全性,有的汽车生产商已放弃该类计划,转向使用高强度汽车钢板。与此发展趋势相适应,钢铁业在高强钢方面的研发投资也有了较大增长。同样,工程机械行业、铁路车厢等行业都有类似的需求。目前780MPa980MPa级别的高强钢已经有了相当可观的应用因此钢厂至少应具备批量制造1000MPa级高强钢的能力才能适于未来市场的需求。
      传统的高强钢多是通过固溶、析出和细化晶粒作为主要强化手段,而先进高强钢AHSS(Advanced High Strength Steels )是指通过相变进行强化的钢种,组织中含有马氏体、贝氏体和/或残余奥氏体,主要包括双相钢(DP)TRIP钢、复相钢(CP)和马氏体钢(Mart)等。先进高强钢的强度和塑性配合优于普通高强钢,兼具高强度和较好的成形性,特别是加工硬化指数n高,有利于提高冲撞过程中的能量吸收,这对减重的同时保证安全性十分有利。汽车用先进高强钢(AHSS)分为热轧、冷轧和热镀锌产品,其工艺特点都是通过相变实现强化。
      先进高强钢在热轧实际生产中分为三类。第一类是通过CMn固溶强化来达到,通常为普通碳锰钢。第二类是传统的热轧高强度低合金钢(HSLA),通过添加NiVTi等合金元素来实现强化的目的。第三类是以C、Si、Mn经济型成分为基础通过相变强化为特征的多相钢种(如:铁素体+马氏体双相钢DP、铁素体+贝氏体双相钢FB、相变诱导塑性钢TRIP、复相钢CP、马氏体钢MP等等),通常称这类高强钢为先进高强度钢(AHSS-Advanced High Strength Steel)。第一类通过CMn固溶强化的高强钢和第二类通过添加合金成分的高强钢,随着强度的提高塑性下降且焊接性变差第三类高强钢可以在提高强度的同时保持较好的塑性,而且由于没有添加较多合金元素,制造成本低,具有很强的市场竞争力,是高强钢发展的趋势,也是目前各大钢厂在积极研究和开发的产品。这里主要以汽车行业为例,对当前各类高强钢的特性及用途简要介绍如下

(1) 高强度低合金钢(HSLA)。这类钢种通过加入有限的合金元素,以晶粒细化和沉淀强化为主要强化机制。具有高强度、易焊接和好的冷成型性。屈服强度等级:320700MPa,抗拉强度等级:415780MPa。这类钢同时具有好的疲劳强度和抗冲击性能,适合制造钢结构和汽车内部结构件、加强件。

(2) 热轧铁素体+马氏体双相钢(DP)这类钢种同时具有高的强度和优良冲压性。该类钢组织特点是在软的铁素体基体上分布细小弥散的马氏体或贝氏体硬相(一般在15%左右),该组织特点使之具有高延伸率、高的加工硬化率。屈服强度等级300~560MPa,抗拉强度等级540~750MPa,具有低的屈强比(≤0.75)。这类钢具有好的疲劳强度和吸收能量特点,适合制造结构件、加强件、车轮轮盘等构件。

(3) 热轧铁素体+贝氏体双相钢(FB)这类钢种具有高强度、优良的冷成型性和高的翻边凸缘、高扩孔成型性。屈服强度等级:320~480MPa,抗拉强度等级:440~780MPa该类钢以铁素体+贝氏体组织为特征。适合制造结构件、悬挂装置、加强件、车轮轮辋等构件。

(4) 热轧相变诱导塑性钢(TRIP)。这类钢种以铁素体+岛状贝氏体+残余奥氏体为特征。在塑性变形时,奥氏体转变为马氏体产生显著加工硬化,并推迟颈缩,导致高塑性,且构件在成型后具有高强度。具有高强度、高塑性和优良的吸收能量的能力。屈服强度等级:≥390MPa,抗拉强度等级:590~900MPa,适合制造结构件、加强件、安全件等构件。

(5) 热轧复相钢(CP)这类钢具有非常高的抗拉强度。该类钢由非常细小铁素体+较高体积分数的硬相(以贝氏体为主)及细小析出相组成。屈服强度等级:620800MPa,抗拉强度等级:780980MPa。具有高形变能力、高的吸收能和高的残余变形,适合制造结构件、加强件、安全件等构件,如保险杠、B柱加强件

(6) 热轧马氏体钢(MP)这类钢屈服强度等级:800~1050MPa,抗拉强度等级:11501350MPa,抗拉强度最高可达1500MPa该类钢组织中含有大量板条马氏体。碳含量对强度和硬度起重要影响。适合制造结构件、加强件、安全件等构件。

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