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、成形性和焊接性。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780MPa和980MPa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。 (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:320~700MPa,抗拉强度等级:415~780MPa。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钢)。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钢)。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钢)。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钢)。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:620~800MPa,抗拉强度等级:780~980MPa。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柱加强件等。 (6) 热轧马氏体钢(MP钢)。这类钢屈服强度等级:800~1050MPa,抗拉强度等级:1150~1350MPa,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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