几年来热成形制造的零件的应用越来越广泛.docx

儿年来热成形制造的零件的应用越来越广泛。在最近的一款大众汽车 模型中，热成形的部分占据了整个车身重量的15%。典型的模压硬 化钢（PH钢）22MnB5是利用Ti和B微合金化的。钢板在冲压前加热 到950°C附近，然后在一个水冷模具中加压。这种材料的热成形性非 常好，而且由于模具淬火，最终的零件的强度可以达到大众汽车提到 的1500MPao在丰田汽车公司提到的另一种工艺中，零件是经过恢复 性退火的冷轧材料通过冷变形得到的，然后在经过感应加热和淬火使 得冲压后的零件局部淬硬。马氏体最终的强度是由钢中的含碳量水平 和冲压后的冷却速率决定的。 为降低汽车自重，正越来越多地采用铝合金或非金属材料，这对钢铁 材料构成了严峻挑战，从上世纪90年代中期开始，世界范围内的钢 铁企业纷纷联手应对，其中以ULSAB系列项目最为著名，该项目的 试验成功，通过材料开发及相关工艺技术的开发应用，使钢铁材料在 汽车工业中的龙头地位得以稳固。 1汽车高强度钢板的定义和分类 对于高强度钢板，冃前尚无统一的定义和分类方法，以下是部分 国家和组织对于高强度钢板的定义和分类。 1.1国内 国内对汽千用高强度钢板倾向于分为两类： 普通高强度钢板 抗拉强度或屈服强度相对较低，或采用传统工 艺或传统工艺少许改进即能生产出来高强度钢板。如烘烤硬化钢板、 含磷钢板、高强度IF钢板以及HSLA钢板等。 先进高强度钢板 需要采用先进设备及工艺方法才能生产出来的 钢板，如双相钢板（DP钢板）、复相钢板（CP钢板）、相变诱发塑性 钢板（TRIP钢板）和马氏体钢板（M钢板或Mart钢板）等。 FI 本 将抗拉强度不低于340MPa的冷轧钢板和抗拉强度不低于 490MPa的热轧钢板通称为高强度钢板（HSS）。 德国（BMW） 高强度钢板（HSS）屈服强度高于180MPa （包括180MPa）,低 于300MPa的钢板。 先进高强度钢板（AHSS）屈服强度高于300MPa（包括300MPa）, 低于600MPa的钢板。 超高强度钢板（UHSS）屈服强度高于600MPa （包括600MPa） 的钢板。 ULSAB 组织 ULSAB组织将高强度钢板分为两类：屈服强度为210?550MPa 的钢板定义为高强度钢板（HSS）；屈服强度大于550MPa的钢板定 义为超高强度钢板（UHSS）。 1.5国际钢铁协会（IISI） 把高强度钢板从定性概念上定义为高强度钢板（HSS）和先进高 强度钢板（AHSS）o 2高强度钢板的品种介绍 2.1普通高强度钢板 （1） 高强度IF钢板 是在IF钢的基础上，添加不同类型的强化 元素（如固溶强化元素P、Mn、Si）和适当的轧制工艺控制，使钢材 在保证良好塑性和冲压性能的同时，拥有较高的强度，满足复杂形状 轿车冲压件性能要求。 （2） 烘烤硬化钢板（BH钢）包括IP钢烘烤硬化钢板和低碳烘 烤硬化钢板两种。特点是钢板冲压成形前具有较低的屈服强度，通 过冲压成形后的涂漆烘烤工艺使钢板的屈服强度增加。 （3） 含磷钢板利用磷在钢中的固溶强化作用进行强化。含磷钢 板可以用来冲制一些形状比较复杂的汽车冲压件。 （4） 超低碳含磷钢板 特点是具有良好的深冲性、塑性和韧性， P、Mn、Si等元素的固溶强化作用保证了其强度。 （5） 各向同性钢板（IS钢）冷轧各向同性钢属于低碳微合金钢, 主要用于汽车外板，目前在欧洲已商品化，产品大类分为冷轧普板、 电镀锌、热镀锌和热镀锌合金化产品，这类产品主要在欧洲系列车型 上使用较多，日系汽车很少使用。 （6） 低合金高强度钢板 汽车用热轧低合金高强度钢板，也称为 F-P型低合金高强度钢板，在现代热轧低合金高强度钢板中，藉助 添加合金元素而使钢得以强化的主要机制有晶粒细化、析出强化、固 溶强化甚至相变强化等。 2.2先进高强度钢板（AHSS） （1）双相钢DP钢基体为软的铁素体，在其上分布硬质的马氏 体，两者分别确定材料的低的屈服强度和高的抗拉强度。双相钢还具 有低的屈强比、高的加工硬化指数、高的烘烤硬化性能、没有屈服延 伸和室温时效等特点。一般用于需高强度、高的抗碰撞吸收能且成形 要求也较严格的汽车零件，如车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件 等，随着钢种性能和成形技术的进步，DP钢也大量用于汽车的内外 板零件。 （2） 贝氏体钢板 热轧贝氏体钢有贝氏体双相钢（F + B）和贝 氏体钢（B）。其主要添加元素为Si、Mn、Nb、Cro其重要特性是具 有优良的翻边性能，很适合冲压汽车支撑部件类要求厚度较大、尤其 是翻边性能良好的部件。 （3） 相变诱导塑性钢TRIP钢具有高延伸率的本质是应变诱发 残余奥氏体转变为马氏体，同DP钢相比，TRIP钢的起始加工硬化 指数小于DP钢，但是TRIP钢的加工硬化指数在很长的应变范围内 仍保持较高，特别适合要求具