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文檔簡介

汽車鋼板及應用演示文稿1當前第1頁\共有115頁\編于星期一\5點優(yōu)選汽車鋼板及應用2當前第2頁\共有115頁\編于星期一\5點目錄

鋼板概況熱軋鋼板

熱軋酸洗鋼板不銹鋼板花紋鋼板一汽技術(shù)中心冷軋鋼板涂層鋼板特種鋼板鋼管有色金屬3當前第3頁\共有115頁\編于星期一\5點1概況

鋼板(鋼帶)鋼板是一種寬厚比和表面積都很大的矩形截面鋼材。通常成張交貨的稱為鋼板,也稱平板;長度很長、成卷交貨的稱為鋼帶,也稱卷板。一般寬度大于600mm的鋼帶稱寬鋼帶,寬度小于600mm(一般不超過300mm)的鋼帶也稱窄鋼帶。

板帶產(chǎn)品使用性極強,有“萬能鋼材”之稱。一汽技術(shù)中心4當前第4頁\共有115頁\編于星期一\5點鋼板(鋼帶)生產(chǎn)工藝流程:采礦→選礦→燒結(jié)/球團→高爐煉鐵→電/轉(zhuǎn)爐煉鋼→爐外精煉→連鑄/模鑄→粗軋→精軋→熱處理→熱軋鋼板(卷)

→酸洗→熱軋酸洗鋼板(卷)

→冷軋→退火→冷軋鋼板(卷)

→涂層處理→涂層鋼板(卷)

→其它處理→復合鋼板等一汽技術(shù)中心5當前第5頁\共有115頁\編于星期一\5點某鋼廠碳鋼生產(chǎn)流程:一汽技術(shù)中心6當前第6頁\共有115頁\編于星期一\5點某鋼廠熱軋酸洗生產(chǎn)流程:一汽技術(shù)中心7當前第7頁\共有115頁\編于星期一\5點某鋼廠特鋼生產(chǎn)流程:一汽技術(shù)中心8當前第8頁\共有115頁\編于星期一\5點鋼板應用鋼板是工業(yè)和民用各領(lǐng)域應用最廣泛的鋼材之一,配合切割、沖壓、焊接、機加等加工工藝,用以制造各種箱體或殼體、容器、覆蓋件、管材、機械零件等。鋼板也是汽車產(chǎn)品中應用最廣泛和用量最大的金屬材料之一,主要應用在車身、車廂(箱)、底盤及車輪等部件及總成上。據(jù)粗略統(tǒng)計,按照汽車車型的不同,鋼板的用量約占汽車鋼材用量的55-80%。一汽技術(shù)中心9當前第9頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車鋼板件成形工藝大部分采用冷沖壓:車身覆蓋件、各種結(jié)構(gòu)件等部分零件采用輥壓:縱梁、滑道、導軌等少數(shù)零件采用旋壓:輪輞、皮帶輪、殼體等

熱沖壓:橋殼

內(nèi)高壓成形:懸掛/排氣/轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零件等前/后副車架(奔騰)

熱成形:B柱、中通道、前圍擋板橫梁、前圍擋板下板等一汽技術(shù)中心10當前第10頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車鋼板分類

汽車鋼板的分類僅為一般性的區(qū)分界定,旨在方便鋼板的技術(shù)交流和選用,劃分一般有以下幾類:按軋制工藝分為:熱軋鋼板、熱軋酸洗鋼板、冷軋鋼板;按表面處理分為:普通鋼板、涂層鋼板;按強度級別分為:普通強度鋼板、高強度鋼板、超高強度鋼板、特高強度鋼板;按化學成分分為:優(yōu)碳、普碳、低合金、微合金化及合金鋼板(含不銹鋼板);

按金相組織分為:鐵素體鋼板、貝氏體鋼板、馬氏體鋼板等按沖壓級別分為:一般、沖壓、深沖、超深沖;按零件用途分為:梁用鋼板、車輪鋼板、橋殼鋼板、傳動軸管用鋼板、彈簧鋼板等;一汽技術(shù)中心11當前第11頁\共有115頁\編于星期一\5點不同強度級別鋼板劃分國內(nèi)對汽車用高強度鋼板傾向于分為兩類:

普通高強度鋼板:抗拉強度或屈服強度相對較低,或采用傳統(tǒng)工藝或傳統(tǒng)工藝少許改進即能生產(chǎn)出來高強度鋼板。如烘烤硬化鋼板、含磷鋼板、高強度IF鋼板以及HSLA鋼板等。先進高強度鋼板:需要采用先進設備及工藝方法才能生產(chǎn)出來的鋼板,如雙相鋼板(DP鋼板)、復相鋼板(CP鋼板)、相變誘發(fā)塑性鋼板(TRIP鋼板)、馬氏體鋼板(M鋼板或Mart鋼板)及孿晶誘導塑性鋼板(TWIP鋼板)等。一汽技術(shù)中心日本:

普通強度鋼板:抗拉強度<490MPa的熱軋鋼板及抗拉強度<340MPa的冷軋鋼板。高強度鋼板:抗拉強度≥490MPa的熱軋鋼板及抗拉強度≥340MPa的冷軋鋼板。12當前第12頁\共有115頁\編于星期一\5點德國:

高強度鋼板(HSS):180MPa

≤屈服強度<300MPa的鋼板;先進高強度鋼板(AHSS):300MPa

≤屈服強度<600MPa的鋼板;超高強度鋼板(UHSS):屈服強度≥600MPa的鋼板。一汽技術(shù)中心

ULSAB組織:

普通強度鋼板:屈服強度<210MPa的熱軋鋼板;高強度鋼板(HSS):210MPa

≤屈服強度≤550MPa的熱軋鋼板;超高強度鋼板(UHSS):屈服強度>550MPa的熱軋鋼板。13當前第13頁\共有115頁\編于星期一\5點

國際鋼鐵協(xié)會(IISI):

從定性概念上定義為高強度鋼板(HSS)和先進高強度鋼板(AHSS)。

一汽技術(shù)中心意大利:

普通強度鋼板:普通碳素鋼板、優(yōu)質(zhì)碳素鋼板等;高強度鋼板(HSS):烘烤硬化鋼、含磷鋼和低合金高強度鋼等;超高強度鋼板(UHSS):雙相鋼、鐵素體-貝氏體鋼和TRIP鋼等。14當前第14頁\共有115頁\編于星期一\5點典型鋼板分類圖一汽技術(shù)中心15當前第15頁\共有115頁\編于星期一\5點典型鋼板分類圖一汽技術(shù)中心16當前第16頁\共有115頁\編于星期一\5點典型鋼板分類圖一汽技術(shù)中心17當前第17頁\共有115頁\編于星期一\5點世界鋼鐵學會鋼板分類圖一汽技術(shù)中心18當前第18頁\共有115頁\編于星期一\5點2汽車用熱軋鋼板

(包含熱軋酸洗鋼板)一汽技術(shù)中心★汽車用熱軋鋼板主要用在載貨用商用車上,占全部消耗量的85%左右,其中以中、輕型載貨商用車的消耗量最大,占50%左右?!镏休p型商用車、微型車和轎車占熱板消耗量的65%左右,是汽車熱軋板消耗的主要車種,且對熱板的質(zhì)量要求也較其他車種高。★轎車的消耗量雖較小,但對熱軋鋼板的質(zhì)量要求較高。汽車熱軋板的應用比例19當前第19頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心★按零件應用及用途:可分為梁用鋼板、車輪鋼板、橋殼鋼板、傳動軸管用鋼板、彈簧鋼板、不銹鋼板、耐磨鋼板等?!锇幢砻婀┴洜顟B(tài):可分為普通熱軋鋼板、熱軋酸洗鋼板、黑皮鋼板及花紋鋼板等。汽車熱軋板主要分類★按成分、組織、工藝等冶金特征:可分為碳素鋼板(普通碳素鋼板、優(yōu)質(zhì)碳素鋼板)、低合金高強度鋼板、雙相鋼板、TRIP鋼板、TWIP鋼板、貝氏體鋼板、馬氏體鋼板、硅鋼板等等?!锇磸姸燃墑e:上面已講,不再贅述。20當前第20頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心汽車熱軋鋼板冶金強化技術(shù)★低碳、微合金化強化:通過添加微量合金元素、降低碳元素含量及輔以控軋控冷工藝,實現(xiàn)提高強度、改善焊接性能、保證成形性能的目的。強化方式以析出強化和細晶強化為主。典型鋼板牌號:歐洲、寶鋼生產(chǎn)的QSTE500~700TM及S500~700MC系列熱軋鋼板?!锵嘧儚娀和ㄟ^添加合金元素、低碳及冶煉鑄造軋制冷卻等工藝控制,實現(xiàn)提高強度或綜合提高強塑積的目的。強化方式以相變強化為主,典型鋼種:貝氏體鋼、馬氏體鋼、F+B及F+M雙相鋼、(以金屬變形前強化為主);

TRIP鋼、QP鋼、

1000MPa級-5%Mn第三代汽車鋼、TWIP鋼(以金屬變形過程中強化為主)等。21當前第21頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心★控軋控冷工藝強化:熱軋鋼板常溫狀態(tài)的組織性能除受材料本身化學成分的影響之外,很大程度上取決于軋制過程中的軋制制度和冷卻制度。通過控制軋制及軋后工藝參數(shù),如變形量分配、終軋溫度、卷取溫度、冷卻速度等,可以控制產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)特征和力學性能參數(shù)?!锾峒儚娀和ㄟ^轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖痛?快速脫C、深脫P)、RH真空精煉(深脫N到40ppm以下且除H、脫C、O,精確調(diào)整鋼水成分,溫度均勻化)、LF爐外精煉(深脫S到20ppm以下、精確控制鋼水合金成分)等冶煉的先進技術(shù),提高鋼質(zhì)純凈度,盡量減少夾雜物對材料性能的影響,顯著提高金屬材料性能(不只靜態(tài)強度,韌性、動態(tài)疲勞強度等均得到提高)。22當前第22頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心汽車熱軋鋼板先進成形技術(shù)★旋壓成形:旋壓是一種綜合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、環(huán)軋、橫軋和滾擠等工藝特點的少無切削加工的先進工藝,成形時材料同時發(fā)生塑性變形和流動變形。將金屬筒坯、平板毛坯或預制坯用尾頂頂緊在旋壓機芯模上,由主軸帶動芯棒和坯料旋轉(zhuǎn),同時旋壓輪從毛坯一側(cè)將材料擠壓在旋轉(zhuǎn)的芯模上,使材料產(chǎn)生逐點連續(xù)的塑性變形,從而獲得各種母線形狀的空心旋轉(zhuǎn)體零件。旋壓成形在航天航空上應用廣泛,目前采用旋壓成形的典型汽車熱軋板零件有車輪輪輞、輪輻、皮帶輪、消聲器、催化器殼體等。23當前第23頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心車輪輪輞旋壓機

:24當前第24頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心汽車熱軋鋼板先進成形技術(shù)★輥壓成形:輥壓(又稱輥彎)成形工藝是通過順序配置多道次成形輥彎,把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進行橫向彎曲,以制成特定斷面的型材。輥壓成形工藝在高強度熱軋鋼板零件上的應用目前主要是商用車車架縱梁,與高強度冷軋鋼板零件如保險杠、各種導軌等相比,零件輥壓截面形狀要簡單。輥壓成形示意圖25當前第25頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件實例

:9*80*320*10650mm700L輥壓的J6M車架縱梁700L(鞍鋼)進行輥壓26當前第26頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心★液壓脹形:液壓脹形是內(nèi)高壓成形的一種,指采用液體(水、乳化液或油)作為傳力介質(zhì)使管狀或板狀材料在液體壓力作用下產(chǎn)生緯向擴張的成形方式。與其他脹形方法相比,最大優(yōu)點是在無摩擦狀態(tài)下成形,傳力均勻,可提高材料成形極限,產(chǎn)品質(zhì)量好、制件形狀和尺寸精度高。目前熱軋鋼板采用液壓脹形成形技術(shù)的典型有轎車副車架主管、扭力梁及前下控制臂等,商用車液壓脹形驅(qū)動橋橋殼國內(nèi)正處于研制階段,尚未大規(guī)模生產(chǎn)應用。27當前第27頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心鞍鋼熱軋內(nèi)高壓成形用鋼系列產(chǎn)品:牌號

ReL/MPaRm/MPaA80mm/%NGY330標準≥170MPa≥330MPa≥34實物水平2453353424033534.5NGY440標準≥305MPa≥440MPa≥28實物水平3344673133446730.5NGY590標準≥340≥580≥24實物水平4056352640063026NGY780標準≥450≥780≥14實物水平5708051660579517.528當前第28頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用實例

:轎車扭力梁后副車架主管前副車架主管前下控制臂29當前第29頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心汽車熱軋鋼板相關(guān)檢驗及評價宏觀角度:化學成分及金相組織的均勻程度直接決定了鋼板性能的均勻性、穩(wěn)定性。

—帶鋼(鋼卷),尤其是通過控軋控冷及罩式退火工藝生產(chǎn)的帶鋼(鋼卷),頭、中、尾性能差別就是上述的典型體現(xiàn)?!锘瘜W成分及金相組織:化學成分及控軋控冷工藝是鋼板質(zhì)量的基礎,成分可直接檢驗,控軋控冷工藝則通過金相組織間接檢驗,可以說,化學成分及金相組織基本決定了鋼板的性能。微觀角度:成分偏析、組織偏析導致鋼板出現(xiàn)帶狀組織、夾雜物及析出相小范圍偏聚,通常導致鋼板靜態(tài)彎曲及動態(tài)疲勞等性能變差,晶粒度、析出化合物等影響力學性能等。

—對于鋼板動態(tài)疲勞而言,帶狀組織、夾雜物及析出相處會產(chǎn)生應力集中而成為初始裂紋源。30當前第30頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心汽車熱軋鋼板相關(guān)檢驗及評價★常規(guī)性能:屈服強度、抗拉強度、延伸率、冷彎、沖擊韌性等是鋼板質(zhì)量最直接、宏觀的體現(xiàn),對于高強塑積熱軋鋼板n值、r值也已成為常規(guī)檢驗項目。★表面及內(nèi)部缺陷檢驗:鋼板表面的裂紋、氣泡、夾雜、結(jié)疤、折疊和劃痕及內(nèi)部分層、夾層等缺陷對鋼板質(zhì)量、后續(xù)加工及使用均會產(chǎn)生不良影響,應嚴格按標準要求進行檢驗。

必須指出:由于各鋼廠產(chǎn)線不同,軋制工藝不同而出現(xiàn)的某些鋼板常規(guī)性能檢驗能夠滿足要求,但成分體系明顯不符合此鋼種典型特征時,應判定為不合格。31當前第31頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心汽車熱軋鋼板相關(guān)檢驗及評價★缺口敏感系數(shù):為比較各種材料對缺口敏感的程度,常進行缺口靜拉伸試驗。缺口強度比NSR=RmN/Rm,NSR<1,對缺口敏感,NSR>1,缺口使材料的屈服強度或抗拉強度升高,但塑性降低,“缺口強化”?!飫討B(tài)疲勞性能:鋼板的中值疲勞強度及p-S-N曲線必須滿足要求,尤其是中值疲勞強度。影響鋼板疲勞性能的因素很多,通常有鋼質(zhì)純凈度、雜質(zhì)數(shù)量及形態(tài)、成分及組織均勻程度、表面質(zhì)量、晶粒大小等?!锍尚涡阅埽簾彳堜摪逋ǔ3尚坞y度遠小于冷軋鋼板,成形性能一般通過屈強比、延伸率(主要考慮最大力均勻塑性延伸率Ag,即均勻塑性延伸率)、冷彎性能體現(xiàn),對于高強塑積先進高強鋼板,n值、r值也需考慮,如熱軋奧氏體不銹鋼、TWIP鋼、中/高Mn第三代汽車鋼等。32當前第32頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心★厚度、寬度等尺寸規(guī)格符合常規(guī),便于采購?!镄詢r比高。汽車熱軋板選材需注意的幾個方面★牌號精簡及統(tǒng)一。★集中采購-大趨勢。33當前第33頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車熱軋鋼板介紹一汽技術(shù)中心◆碳素鋼板:

主要按冶金特征及零件用途進行鋼板介紹。特點:1)含碳量小于1.35%,除鐵、碳和限量以內(nèi)的硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)外,不含其他合金元素的鋼。

2)碳素鋼的性能主要取決于含碳量。含碳量增加,鋼的強度、硬度升高,塑性、韌性和可焊性降低。

3)與其他鋼類相比,碳素鋼使用最早,成本低,性能范圍寬,用量最大。

34當前第34頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心○普通碳素鋼板:對含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他殘余元素含量的限制較寬。每個鋼板牌號按質(zhì)量可分為A、B、C、D不同的等級,最少一種,最多四種。

代表牌號:Q235/SS400,常用于強度級別不高的汽車結(jié)構(gòu)件及成形要求不高的沖壓件。典型金相組織:鐵素體加少量珠光體。金相組織供貨鋼廠:35當前第35頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心標準解讀:Q/CAM-22.3熱軋鋼板及鋼帶技術(shù)條件

第3部分:普通碳素鋼板及鋼帶SS330Q195、Q215A、Q215B、St33SS400Q235、Q255、St37-2、RSt37-2SS490Q275、St50-2牌號力學試驗180°彎曲試驗b≥35mm彎心直徑屈服點,MPa抗拉強度,MPa延伸率,%L0=50mmb0=25mmL0=200mmb0=40mm板厚,mm≤5>5SS330≥205330~430≥26≥211aSS400≥245400~510≥21≥173aSS490≥285490~610≥19≥154a注:b為冷彎試樣的寬度,d為彎心直徑,a為試樣厚度產(chǎn)品開發(fā)及應用中的問題:與國家標準及鋼廠標準的牌號不同,采購存在一定困難。解決思路:標準修訂時,考慮將Q系列牌號與企標牌號對應。標注:SS400

板料436當前第36頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:CA4GC1T發(fā)動機后吊耳-SS400商用車車輪-SS400CL-6mm(通鋼FTSR超細晶粒鋼)某車儲氣筒-SS40037當前第37頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心○優(yōu)質(zhì)碳素鋼板:和普通碳素鋼板相比,硫、磷及非金屬夾雜物含量較低。根據(jù)含碳量不同,又分為:低碳鋼板:碳含量小于0.25%,代表牌號08-08Al(SPHC-SPHD-SPHE-SPHF)、10、20鋼等,具有很好的深沖性和焊接性,廣泛用于沖壓件及結(jié)構(gòu)件。典型金相組織分別為:鐵素體+三次滲碳體,鐵素體+少量珠光體。中碳鋼板:碳含量0.25~0.50%,代表牌號35、45鋼等,多用于汽車結(jié)構(gòu)件,典型金相組織為鐵素體+珠光體。SPHC金相組織10鋼金相組織35鋼金相組織20鋼金相組織45鋼金相組織供貨鋼廠:38當前第38頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心標準解讀:Q/CAM-22.2熱軋鋼板及鋼帶技術(shù)條件

第2部分:優(yōu)質(zhì)碳素鋼板及鋼帶存在問題:一些汽車應用廣泛的牌號目前未納入;320L目前已不使用。解決思路:標準修訂時,增加SPHF、10、20、35、45鋼及SAPH400-440系列鋼板牌號,刪除320L。SPHC08、DD11SPHD08、08Al、DD12SPHE08Al、DD13標注:SPHC

板料3Q/CAM-22.239當前第39頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:五十鈴700P駐車制動齒板-20鋼-沖壓

CA4GC20T皮帶輪-SPHE-4.0mm-旋壓

CA4GC增壓汽油機飛輪驅(qū)動盤-SAPH440-表面氮化-沖壓

40當前第40頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆低合金高強度鋼板:

汽車用熱軋低合金高強度鋼板,也稱為F-P型低合金高強度鋼板,藉助添加合金元素而使鋼得以強化,主要強化機制有細晶強化、析出強化、固溶強化等。

代表牌號:Q345、355L、380L等,常用于強度要求較高的汽車結(jié)構(gòu)件及成形要求不高的沖壓件。典型金相組織:鐵素體+珠光體。Q345金相組織355L金相組織380L金相組織供貨鋼廠:41當前第41頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心標準解讀:1)汽車梁用鋼板中的300L~400L為低合金高強度鋼板,在后面領(lǐng)用鋼板中再行介紹;2)國內(nèi)其它常用牌號如Q345(16Mn)暫無企標,但為應對A車開發(fā),起草歐洲牌號企標中包含性能相當鋼板牌號。Q/CAM-22.7熱軋鋼板及鋼帶技術(shù)條件

第7部分:汽車結(jié)構(gòu)用熱連軋鋼板及鋼帶牌號力學性能(L0=80mm,b=20mm)180o彎曲試驗c彎心直徑屈服強度

MPa抗拉強度

MPa斷后伸長率A80%TL1406a350-450≥420≥240aQStE340TMb≥340420-540≥190.5aQStE380TMb≥380450-590≥180.5aQStE420Mb≥420480-620≥160.5aQStE460TMb≥460520-670≥141aa拉伸試驗適用于橫向試樣b拉伸試驗適用于縱向試樣。c彎曲試驗適用于橫向試樣,彎曲試樣寬度b≥20mm,仲裁試驗時試樣寬度為20mm標注:QStE380TM

板料442當前第42頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心存在問題:已有標準中有性能優(yōu)于或相當于Q345、Q390等應用廣泛國標牌號的鋼板,但價格較高。解決思路:標準修訂時,增加Q345、Q390等牌號。TL1406Q345(16Mn)QStE340TMb——QStE380TMb380LQStE420MbQ420QStE460TMbQ460標注:QStE380TM

板料4Q/CAM-22.743當前第43頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆微合金化高強度鋼板:

目前通常采用低C、微合金化(通過添加Nb、Ti、V等合金元素)及控軋控冷路線的低合金高強度鋼板和微合金化高強度/超高強度鋼板,主要強化機制有細晶強化、析出強化、固溶強化等。

代表牌號:500L、700L(SSABQStE700MC)等,目前主要用于強度級別高的汽車梁類零件及結(jié)構(gòu)件。典型金相組織:鐵素體+析出碳化物+少量珠光體(或少量低碳貝氏體)。500L金相組織700L金相組織應用零件及標準解讀在后面詳細介紹。44當前第44頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆雙相鋼板:基體為軟的鐵素體,其上彌散分布硬質(zhì)的島狀馬氏體,兩者分別確定材料的低的屈服強度和高的抗拉強度。代表牌號:DP590(國內(nèi)已應用于汽車車輪)、DP780及DP980(國內(nèi)正進行應用研究)。特點及應用:具有低的屈強比、高的加工硬化指數(shù)、高的烘烤硬化性能、沒有屈服延伸和室溫時效等特點。一般用于需高強度、高的抗碰撞吸收能且成形要求也較嚴格的汽車零件,如車輪、懸掛系統(tǒng)構(gòu)件及支架/支撐板/加強板等加強件(歐美日等已大量應用)。熱軋DP590金相組織熱軋DP590金相組織45當前第45頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心標準解讀:標準已起草并進行審核,即將發(fā)布。Q/CAM-22.8熱軋鋼板及鋼帶技術(shù)條件

第8部分:雙相鋼板及鋼帶牌號屈服強度Mpa抗拉強度MPa斷后伸長率%(L0=80mm,b=20mm)n值180°冷彎試驗b≥20mmDP340/590≥340≥590≥20≥0.14d=0.5aDP450/780≥450≥780≥14≥0.11d=1.0a注:1)拉伸試驗采用縱向試樣,冷彎試驗采用橫向試樣。

2)b為冷彎試樣的寬度,d為彎心直徑,a為試樣厚度。牌號化學成分,%CSiMnPSAltDP340/590≤0.20≤2.00≤3.30≤0.090≤0.015≥0.015DP450/780≤0.20≤2.00≤3.30≤0.090≤0.015≥0.015注:根據(jù)需要可添加Cr、Mo、Cu、B等合金元素。注:當鋼板及鋼帶的力學性能符合規(guī)定時,化學成分可以與表中不同并由雙方協(xié)商確定,化學成分允許偏差按GB/T222規(guī)定。

標注:DP340/590

板料4Q/CAM-22.846當前第46頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:DP340/590旋壓生產(chǎn)車輪47當前第47頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆TRIP鋼板(相變誘導塑性鋼板):

顯微組織為鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體,殘余奧氏體含量不低于5%。成形過程中,殘余奧氏體可相變?yōu)轳R氏體,具有較高的加工硬化率、均勻伸長率和抗拉強度。相比同等抗拉強度的雙相鋼,具有更高的延伸率。代表牌號:TRIP590、TRIP780、

TRIP980(國內(nèi)正在開發(fā)中)。特點及應用:TRIP鋼具有高延伸率的本質(zhì)是應變誘發(fā)殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,TRIP鋼的起始加工硬化指數(shù)小于DP鋼,但TRIP鋼的加工硬化指數(shù)在很長應變范圍內(nèi)仍保持較高,特別適合要求具有高脹形性能的情況。目前國內(nèi)尚無汽車零件應用熱軋TRIP鋼板的報道,國外已有應用。

熱軋TRIP鋼板金相組織供貨鋼廠:48當前第48頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆TWIP鋼板(孿晶誘導塑性鋼板):塑性變形的主要機制是位錯滑移,產(chǎn)生大量孿晶,從而導致TWIP鋼非常強的加工硬化能力和非常大的延伸率。這種性能即使在高應變速率下仍然保持著,因此在撞擊等高應變過程中,可以保證汽車非常高的安全性。

代表牌號:TWIP980。優(yōu)點:TWIP鋼具有高強度、高塑性(強塑積達到60GPa%),碰撞吸能好,成形好,減重效果明顯。缺點:合金含量高,煉鋼、連鑄困難,軋制變形抗力大,工藝性能差,成本較高,工業(yè)化困難,應用受限。熱軋TWIP鋼板金相組織應用方向:結(jié)構(gòu)復雜、現(xiàn)有材料成形困難的安全件。供貨鋼廠:49當前第49頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:IF鋼熱軋酸洗板TWIP鋼熱軋酸洗板材質(zhì)RP0.2/MPaRm/MPaA50/%Rm*A50/GPa%IF鋼熱軋酸洗板1603304213.86TWIP鋼熱軋酸洗板396107271.476.54某轎車懸掛彈簧底座50當前第50頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:與一汽技術(shù)中心合作在煙臺泰利沖壓成形左右上縱梁上板51當前第51頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆貝氏體鋼板(高擴孔鋼板):熱軋貝氏體鋼有鐵素體+貝氏體雙相鋼和貝氏體鋼,主要添加元素為Si、Mn、Nb、Cr等,顯微組織為鐵素體+貝氏體或單相貝氏體。F+B鋼板金相組織代表牌號:1)鐵素體+貝氏體鋼板:抗拉強度590MPa級一個牌號。2)貝氏體鋼板:抗拉強度780MPa級一個牌號。特點及應用:抗拉強度較高、凸緣翻邊成形性優(yōu)良,適合沖壓汽車支撐部件類要求厚度較大、尤其是翻邊性能良好的部件,如懸架擺臂、輪輻等。

F+B鋼板金相組織供貨鋼廠:52當前第52頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心標準解讀:熱軋標準尚未起草,但熱軋酸洗板標準已起草審核,即將發(fā)布。Q/CAM-22.6熱軋鋼板及鋼帶技術(shù)條件

第6部分:高擴孔性酸洗鋼板及鋼帶牌號屈服強度Mpa抗拉強度MPa斷后延伸率A80%(L0=80mm,b=20mm)擴孔率%SAPH440HE300-400≥440≥25≥80SAPH590HE440-600≥590≥15≥75注:拉伸試驗采用縱向試樣。標注:SAPH440HE

板料4Q/CAM-22.653當前第53頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:彈簧托盤擺臂54當前第54頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:后副車架總成-H平臺-SAPH440HE440MPa55當前第55頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆熱軋馬氏體鋼板(耐磨鋼板):

顯微組織主要為馬氏體組織,硬度一般在360HBW以上,是目前商業(yè)化高強度鋼板中強度級別最高的鋼板。熱軋馬氏體鋼板目前主要用于有耐磨要求的汽車零件。馬氏體鋼板金相組織代表牌號:1)瑞典SSAB公司的DomexWell系列鋼板及HarDOX系列鋼板。2)寶鋼耐磨鋼板360A等特點及應用:強度、硬度高,耐磨性好。常用于自卸車車箱底板、邊板或襯板等有耐磨要求的零部件。

供貨鋼廠:56當前第56頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:57當前第57頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:58當前第58頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:59當前第59頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:60當前第60頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆第三代汽車鋼板:目前已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的0.15C-5Mn鐵素體+奧氏體第三代汽車鋼板強塑積達到30GPa%,遠遠超過第一代汽車鋼,且可實現(xiàn)只比普通鋼材高5%的低成本目標。Rm1000MPa級金相組織代表牌號:1)0.15C-5Mn-Rm1000MPa-30GPa%第三代汽車鋼板。(已工業(yè)化生產(chǎn))2)0.15C-5Mn-Rm1500MPa-30GPa%第三代汽車鋼板。(正在研發(fā)中)特點及應用:滿足現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)件、安全件及高強度車架用鋼對高強度和高塑性的雙重要求,工業(yè)化-應用推廣后將是汽車用鋼的最佳選擇。Rm1500MPa級金相組織供貨鋼廠:61當前第61頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心第三年汽車鋼與傳統(tǒng)TRIP冶金比較傳統(tǒng)TRIP鋼第三代汽車鋼1、晶粒細化;2、亞穩(wěn)奧氏體由C配分變?yōu)镃+Mn配分;3、亞穩(wěn)奧氏體數(shù)量由10-20%提高到30-45%62當前第62頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心TG鋼與傳統(tǒng)TRIP鋼拉伸性能比較-塑性可提高50%以上傳統(tǒng)TRIP鋼第三代汽車鋼63當前第63頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心已完成試制零件舉例:后橫梁——前鋼板彈簧(2801092-50A)

編號Rm/MPaRp0.2/MPaA/%Agt/%Rm*A/GPa%厚度R377565032.42325.1——R678065035.226.527.56.33、6.30、6.33R978567533.92426.66.34、6.35、6.36R1281565038.03031.0——R05——————————6.34、6.33、6.34R07——————————6.38、6.35、6.38R08——————————6.33、6.34、6.37R10——————————6.34、6.34、6.37TG鋼板實物拉伸性能現(xiàn)生產(chǎn)材料:380L

牌號RmRp0.2A屈強比強塑積QSTE380TM535455290.8515,515QSTE380TM53546029.50.8615,783QStE380TM54041026.00.7614,040QStE380TM53041025.50.7713,515QStE380TM54041526.00.7714,040QSTE380TM50039029.00.7814,500QSTE380TM50539529.00.7814,645QSTE380TM50039530.00.7915,000QSTE380TM50542027.00.8313,635QSTE380TM49541026.50.8313,118QSTE380TM53545529.00.8515,515QSTE380TM53546029.50.8615,783380L鋼板實物拉伸性能64當前第64頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心已完成試制零件舉例:C131左/右側(cè)后門上鉸鏈加強板(5405081/082-MH)

TG鋼板實物拉伸性能現(xiàn)生產(chǎn)材料:TRIP800

TRIP800鋼板實物拉伸性能編號Rm/MPaRp0.2/MPaA/%Agt/%Rm*A/GPa%厚度/mmD2877564041.52233.01.79、180、1.781.82、1.80、180E0181073043.52735.21.83、1.81、1.801.76、1.75、1.77F177062040.42631.11.80、1.78、1.77樣品編號Rp0.2(MPa)抗拉強度Rm(MPa)A80mm(%)強塑積GPa%TRIP800(1.78mm)—0°493.60838.2525.6321.484484.12832.5625.4121.155TRIP800(1.78mm)—90°510.61848.1921.4518.193553.61846.2621.2918.01665當前第65頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車梁用鋼板一汽技術(shù)中心概述◆車架作為商用車最重要的承載總成,一直以來都采用高強度鋼板材料,尤其是車架縱梁、橫梁等零件?!袅河娩摪澹?/p>

歐、美商用車車架縱梁多年前已開始采用屈服強度700MPa級梁用鋼板,目前在中重型商用車車架上的應用已很普及,而且能夠?qū)崿F(xiàn)變截面的輥壓成形,橫梁通常采用500MPa級鋼板,部分采用380L及355L?!粑覈囓嚰芸v梁用鋼板隨著汽車發(fā)展要求的提高及材料技術(shù)的進步,經(jīng)歷了從傳統(tǒng)16MnL、10TiL、355L(鋼廠牌號510L)→500L(鋼廠牌號610L)→700L的發(fā)展歷程,即對應屈服強度級別350MPa→500MPa→700MPa的提高過程;橫梁用鋼板以屈服強度350MPa及500MPa級的355L、500L為主。

66當前第66頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心種類◆目前,梁用鋼板通常按強度級別進行劃分。按屈服強度,主流梁用鋼板為355L、380L、

500L及700L,根據(jù)具體需要還包括300L、400L、650L等。不同標準梁用鋼板牌號對照見下表。Q/CAM22.1Q/BQB310GB/T3273-2005SEW092:95德國大眾使用EN10149-2:1995ISO6930-1:2001300LB420L420L、08TiLQStE300TM————QStE340TMQStE340TMS355MCFeE355355LB510L510L(09SiVL、10TiL、16MnL、16MnREL)————FeE355380LQStE380TM——QStE380TM————400LB550L550L————————QStE420TMQStE420TMS420MCFeE420——QStE460TMQStE460TMS460MCFeE460500LQStE500TM610LQStE500TMS500MCFeE500700LB700L——QStE690TMS700MCFeE70067當前第67頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心強化及組織特征◆汽車梁用鋼板目前通常采用低C、微合金化(通過添加Nb、Ti、V等合金元素)及控軋控冷路線的低合金高強度鋼板和微合金化高強度/超高強度鋼板。◆汽車梁用鋼板通常具有較高或高的屈強比,同時需要具有良好的強度、塑韌性、成形性及可焊性。(工況下承受各種交變載荷,需高的強度及良好韌性;冷沖壓或輥壓成形時需良好的塑性。)◆汽車梁用鋼板強化類型包括固溶強化、細晶強化、析出強化(或沉淀強化)等?!翕壆a(chǎn)生顯著的晶粒細化和中等的析出強化;鈦隨著其含量的增加產(chǎn)生強烈的析出強化和中等晶粒細化:釩產(chǎn)生中等程度的析出強化和較弱的晶粒細化。68當前第68頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心不同梁用鋼板主要強化類型見下表:鋼板牌號成分特征主要強化類型備注300L目前通常為C、Mn鋼,不添加合金元素固溶強化較高屈強比型QStE340TM低C(通常≤0.12%),較高Mn(≤1.30%),適量Si(≤0.50%)Si,添加Nb、V、Ti、Al等微量合金元素中一種或幾種。固溶強化+析出強化高屈強比型355LC(通?!?.20%)、Mn(≤1.60%)為主,不添加或添加極少量的Nb、V、Ti、Re等合金元素中的一種或幾種。固溶強化或固溶強化+析出強化+細晶強化較高屈強比型380L低C(通常≤0.12%),較高Mn(≤1.40%),適量Si(≤0.50%),添加Nb、V、Ti、Al等微量合金元素中一種或幾種。固溶強化+析出強化+細晶強化高屈強比型400L低C(通?!?.12%),較高Mn(≤1.70%),適量Si(≤0.50%),添加Nb、V、Ti、Al等微量合金元素中一種或幾種。固溶強化+析出強化+細晶強化較高屈強比型QStE420TM低C(通?!?.12%),較高Mn(≤1.50%),適量Si(≤0.50%),添加Nb、V、Ti、Al等微量合金元素中一種或幾種。固溶強化+析出強化+細晶強化高屈強比型QStE460TM低C(通?!?.12%),較高Mn(≤1.60%),適量Si(≤0.50%),添加Nb、V、Ti、Al等微量合金元素中一種或幾種。固溶強化+析出強化+細晶強化高屈強比型500L低C(通常≤0.12%),較高Mn(≤1.70%),適量Si(≤0.50%),添加Nb、V、Ti、Al、B等微量合金元素中一種或幾種。析出強化+細晶強化+固溶強化或相變強化高屈強比型700L低C(通常≤0.12%),較高Mn(≤2.10%),低Si(≤0.10%),復合添加Nb、V、Ti、Mo等微量合金元素中的幾種;超純凈鋼水,S≤0.010%,P≤0.025%。析出強化+細晶強化+固溶強化+相變強化高屈強比型69當前第69頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心主流梁用鋼板典型金相組織見下表:鋼板牌號金相組織355L鐵素體+少量珠光體+析出碳化物。380L鐵素體+少量珠光體+析出碳化物。500L鐵素體+析出碳化物+少量珠光體(或少量低碳貝氏體);細晶粒鋼。700L鐵素體+彌散析出化合物+少量低碳貝氏體;超細晶粒,晶粒度可達13級以上。355L380L500L700L供貨鋼廠:70當前第70頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心企標梁用鋼板性能Q/CAM-22.1熱軋鋼板及鋼帶技術(shù)條件

第6部分:汽車梁用鋼板牌號力學性能工藝性能σs,MPaσb,MPaδ

,%b=35mm橫向?qū)捓鋸?80O300L≥300400~500≥24d=0.5a355L≥355510~610≥24d=a380L≥380450~590≥23d=0.5a400L≥400550~650≥23d=a500L≥500550~700≥22d=a700L≥700750~900≥16d=1.5a注:b為冷彎試樣的寬度,d為彎心直徑,a為試樣厚度標注:500L

板料5Q/CAM-22.171當前第71頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心企標梁用鋼板應用:牌號常用厚度mm用途成形方式300L3、4、5、6、7適用于中、輕型商用車車架橫梁、加強板、連接板及車箱縱梁、橫梁等零件沖壓成形355L4、4.5、5、6、7、8、10、12適用于中、輕型商用車車架縱梁、加強板等零件,重、中型商用車車架橫梁、加強板,其它支架等結(jié)構(gòu)件及加強件沖壓成形380L4、5、6、7、8、10適用于中、輕型商用車車架縱梁、加強板等零件,重、中型商用車車架橫梁、加強板,其它支架等結(jié)構(gòu)件及加強件沖壓成形400L一汽基本不用適用于重、中型商用車車架縱梁等零件沖壓成形500L5、6、7、8、10適用于重、中型商用車車架縱梁等零件,強度要求高但成形要求不高的結(jié)構(gòu)件沖壓成形700L9、10適用于重型商用車車架縱梁等零件輥壓成形供貨鋼廠:72當前第72頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:解放卡車車架-用材500L、355L、380L-冷沖壓73當前第73頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件實例

:9*80*320*10650mm700L輥壓的J6M車架縱梁700L(鞍鋼)進行輥壓74當前第74頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件實例

:9mm厚700L輥壓的J6M車架縱梁8mm厚500DL輥壓解放礦用自卸車車箱底板縱梁75當前第75頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:J6后橫梁380L-5mm冷沖壓東風天錦連接板355L-7mm冷沖壓東風天錦鴨嘴梁355L-5mm冷沖壓J6駕駛室后懸置支架

300L-5mm冷沖壓76當前第76頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車車輪用鋼板一汽技術(shù)中心概述◆車輪是汽車重要的安全部件之一,要求材料具有好的擴孔性和高的疲勞強度,以防止產(chǎn)生轂孔成形不足并確保車輪高的使用壽命;同時,可焊性和成形性也是車輪輪輞材料需主要考慮的因素?!糗囕営娩摚?/p>

歐、美汽車廠商600MPa級車輪用鋼應用已很普遍,目前正在向800MPa甚至1000MPa發(fā)展,國內(nèi)目前540MPa、600MPa級車輪鋼板應用處于應用初期且以乘用車車輪居多,但應用效果很高,應繼續(xù)推廣應用。77當前第77頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆目前,國內(nèi)車輪用鋼主要有以下類別:

1)SPHC/08Al、10-以往產(chǎn)品應用較多,目前除極少老產(chǎn)品外新產(chǎn)品已不再應用。

2)SS330、SS400/Q235-傳統(tǒng)用材,目前以超細晶粒的SS400為主。

3)SAPH310/370/400/440-目前應用較多,日本引進鋼種,國內(nèi)可生產(chǎn)。

4)330CL、380CL、420CL、490CL等國內(nèi)開發(fā)車輪專用鋼。

5)SPFH540/590-高強度基本用材,主要適用于減薄-輕量化用途。

6)DP590-不同成分體系、軋制工藝的600MPa級雙相鋼板,主要適用于減薄-輕量化用途。

7)屈服強度在550-1200MPa之間的超高強度鋼薄板(AHSS鋼中M、DP、TRIP、CP鋼),近幾年有些汽車已開始采用。

78當前第78頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心◆目前,一汽車輪廠車輪用鋼情況:

1)SPHC-以往產(chǎn)品應用較多,目前除極少老產(chǎn)品外新產(chǎn)品已不再應用。

2)SS400-傳統(tǒng)用材,目前以超細晶粒的SS400為主。

3)SAPH310/370/400/440-目前應用較多,日本引進鋼種。

4)Rcl380/420/450/540-武鋼車輪用鋼牌號,

5)SPFH540/590-高強度基本用材,主要適用于減薄-輕量化用途。

6)DP600-不同成分體系、軋制工藝的600MPa級雙相鋼板,主要適用于減薄-輕量化用途。應用情況:武鋼Cr-B系車輪用雙相鋼板為組織均勻的傳統(tǒng)意義的雙相鋼,但車輪成形時工藝性不理想;包鋼C-Mn系短流程控軋控冷生產(chǎn)的雙相鋼板為非傳統(tǒng)類型雙相鋼,但車輪成形時工藝性良好。供貨鋼廠:79當前第79頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:SS400制造商用車車輪380CL制造商用車車輪80當前第80頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車橋殼用鋼板一汽技術(shù)中心概述◆橋殼按制造方法分類,主要有三種形式:鑄造橋殼、沖焊橋殼、內(nèi)脹橋殼?!翳T造橋殼分為鑄鐵、鑄鋼兩種,目前一汽應用以球墨鑄鐵為主,適用于載荷要求高的車型?!魶_焊橋殼為鋼板沖壓焊接而成,比鑄造橋殼重量輕,利于焊接支架結(jié)構(gòu),應用越來越廣泛?!魞?nèi)脹橋殼一般用Q345B鋼管,依靠機械擴張完成成形,目前國內(nèi)只有少數(shù)廠家可以實現(xiàn)內(nèi)脹橋殼的生產(chǎn)。一汽生產(chǎn)的內(nèi)脹橋殼主要有省車橋公司供應。

◆另外還有液壓脹形橋殼,一些高校和生產(chǎn)企業(yè)正在研制中。

81當前第81頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心制造方法優(yōu)點缺點適用范圍發(fā)展前景鑄造可制成形狀復雜的零件;壁厚可變,剛度、強度大,工作可靠費材、耗能,工藝不易控制,工序復雜;零件重量大中重型汽車在中型汽車應用減少沖焊工藝性好,廢品率低,便于實現(xiàn)機械化、自動化;零件重量輕,強度高;便于焊接支架結(jié)構(gòu)不能制成復雜截面的零件;零件難以調(diào)整,焊接質(zhì)量要求高目前在汽車行業(yè)中占主導地位,適用范圍廣應用越來越廣泛內(nèi)脹材料利用率高,工作量減少,加工效率高;零件密封性能好,重量輕零件縱向開縫端口處存在橫向裂紋,翻邊寬度不均勻,側(cè)面易起皺拉傷,強度低輕型、中型載重汽車液壓脹形材料利用率高,節(jié)能省材、降耗,加工工序少,加工效率高,易實現(xiàn)機械化、自動化;零件壁厚分布合理,強度、剛度高,重量輕成形機理尚不清楚,工藝不成熟,處于研制和試生產(chǎn)階段輕型、中型載重汽車新技術(shù),市場前景看好82當前第82頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心針對沖焊橋殼用鋼板,目前一汽還沒有專門的橋殼用鋼板的標準,已列入今年的標準編制計劃。擬制定的橋殼鋼板產(chǎn)品系列如下表所示。

擬制定橋殼鋼板產(chǎn)品系列屈服強度級別(大于等于)抗拉強度級別(大于等于)現(xiàn)行標注企標牌號適用車型280QK280MPa440MPaSAPH440微型車、輕型車355QK355MPa510MPa355L(16Mn)輕型車、中重型車390QK390MPa540MPaFAS390Q(協(xié)議)中重型車(目前一汽457橋正在進行460QK橋殼的試制-減薄輕量化)460QK460MPa590MPa暫無供貨鋼廠:83當前第83頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:斯堪尼亞中橋橋殼-10mm-16Mn(355qk)美馳后橋橋殼-16mm-相當于國內(nèi)20Mn84當前第84頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:一汽現(xiàn)用457橋殼-16mm-16Mn(355qk)-沖焊85當前第85頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車熱軋鋼板發(fā)展趨勢一汽技術(shù)中心★強度級別不斷提高:適應汽車強量化、排放節(jié)能等要求,方向——提高強度,但塑性降低或未獲提高。代表鋼種:傳統(tǒng)高強度C/Mn鋼+微合金化;DP、TRIP、CP、HE、M等先進高強鋼?!飶娝芊e同步提高:為適應汽車主、被動碰撞等安全性要求,方向——強度、塑性均得到提高,改善零件吸能效果。

代表鋼種:QP、TG等中Mn鋼;TWIP高錳鋼?!飶娝芊e分步提高:主要通過成形方式的改變,如采用溫成形及熱成形。代表鋼種:22MnB5等Born鋼板。86當前第86頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車熱軋鋼板發(fā)展趨勢一汽技術(shù)中心★NANO鋼板:用納米級(<10nm)析出物強化鐵素體基體,提高強度??估瓘姸韧ǔ?00-800MPa,屈強比高,延伸率、擴孔率匹配好。國外正處于研發(fā)應用階段。★超細晶粒鋼板:通過添加合金元素細化晶粒(晶粒尺寸可至2um),提高鋼板的強度及塑韌性,國內(nèi)已有很多應用。87當前第87頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車熱軋鋼板應用新趨勢一汽技術(shù)中心★不等厚板:國外已有應用,國內(nèi)正在進行開發(fā)與應用研究?!餆彳埶嵯窗宕胬滠堜摪澹哼m用于對表面質(zhì)量要求不很高的汽車內(nèi)板件,降成本效益顯著?!镉娩摪逯圃焐a(chǎn)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鋼汽車零部件:近年來,低碳鋼板經(jīng)滲碳、滲氮等化學熱處理后用于汽車耐磨件的應用日益增多,如氣門鎖塊、輪類件驅(qū)動盤、各種有耐磨要求的墊片等,可大幅降低零件成本?!镉酶邚娝芊e的不銹鋼板生產(chǎn)汽車安全件:如汽車保險杠、B柱等零件。吸能性好,耐腐蝕,美觀高檔,但成本較高,適用于高檔汽車應用。88當前第88頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心CA6GV氣門鎖塊-St13-表面氮化CA6GV驅(qū)動盤-QStE380TM-3mmCA4GB7飛輪驅(qū)動盤-400L-2.5mm-表面氮化CA4GB7水泵皮帶輪-St13-2.5mmCA4GC20T皮帶輪-SPHE-4.0mm89當前第89頁\共有115頁\編于星期一\5點3汽車用不銹鋼板一汽技術(shù)中心概述◆近年來,隨著對汽車零部件耐腐蝕性要求的日益提高、排放法規(guī)的日益嚴格、《汽車禁用物質(zhì)要求》標準頒發(fā)及汽車零件用鋼板高強塑積、優(yōu)良安全性、優(yōu)良耐腐蝕性等材料應用發(fā)展趨勢,具有優(yōu)良耐熱、耐腐蝕性、高強塑積等特點的奧氏體不銹鋼及具有優(yōu)良耐熱、耐腐蝕性、成本相對較低的鐵素體不銹鋼材料在國內(nèi)外汽車產(chǎn)品上的應用范圍日益增大,用量日益增多。

◆不銹鋼:不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的簡稱(或統(tǒng)稱)。在大氣、水蒸汽和淡水等腐蝕性較弱的介質(zhì)中不銹和耐腐蝕的鋼種稱為不銹鋼,在酸、堿、鹽等腐蝕性強烈的環(huán)境中具有耐蝕性的鋼種稱為耐酸鋼?!舨讳P鋼含鉻量通常在10.5%以上,鉻是不銹鋼中最重要的合金元素,無鉻不銹鋼是不存在的!當前汽車設計中耐熱鋼也常統(tǒng)稱為不銹鋼90當前第90頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心★按組織結(jié)構(gòu):可分為鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等?!锇葱阅苡猛荆嚎煞譃槟拖跛幔ㄏ跛峒墸┎讳P鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、高強度不銹鋼等。不銹鋼分類★按成分特征:可分為鉻系不銹鋼、鉻鎳系不銹鋼?!锇垂δ芴攸c:可分為低溫不銹鋼,無磁不銹鋼,易切削不銹鋼,超塑性不銹鋼等。

91當前第91頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心不銹鋼分類簡單概括和代表性牌號:92當前第92頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心不銹鋼典型金相組織:奧氏體不銹鋼鐵素體不銹鋼雙相不銹鋼馬氏體不銹鋼93當前第93頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車用不銹鋼板鋼種簡介一汽技術(shù)中心◆鐵素體不銹鋼板:特點:1)高、低溫下晶體結(jié)構(gòu)均為體心立方,基體組織為鐵素體。

2)綜合耐腐蝕能力不如奧氏體不銹鋼,但抵抗應力腐蝕開裂能力優(yōu)越于奧氏體系不銹鋼

。

3)常溫下帶強磁性,熱處理不能硬化,冷加工性能優(yōu)良。

4)成本遠低于奧氏體不銹鋼。代表牌號及應用:409L、430、436、4411)熱軋板:排氣系統(tǒng)支架等零件。2)冷軋板:汽車排氣系統(tǒng)、密封墊、襯墊、支架及板式換熱器等零部件。

SUH409L金相組織94當前第94頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:EA111催化器外殼-441-1.2mmCA4GA5排氣歧管-439-Φ32X1.5J6商用車400升油箱-一汽與太鋼合作開發(fā)專用鐵素體不銹鋼TTS260-1.2mm日本某乘用車油箱-JFE-SX1(相當于436L)95當前第95頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車用不銹鋼板鋼種簡介一汽技術(shù)中心◆奧氏體不銹鋼板:特點:1)高、低溫下晶體結(jié)構(gòu)均為面心立方,基體組織為奧氏體。

2)優(yōu)秀的耐腐蝕性能,不能通過熱處理方法改變力學性能,只能采用冷變形的方式進行強化。

3)無磁性、良好的低溫性能、成形性和可焊性優(yōu)良。

4)成本高。代表牌號及應用:304、321、316。

1)熱軋板:有耐蝕要求的法蘭、墊片、支架、車架及耐晶界腐蝕要求高的零部件。2)冷軋板:汽車油箱、排氣系統(tǒng)及有耐蝕要求的墊片、襯墊、密封墊、密封圈、雨刷器等零部件。304金相組織供貨鋼廠:96當前第96頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心應用零件舉例:EA111催化器前法蘭-304L-10mmEA111催化器支架-304L-10mmCA6GV左汽缸墊總成-301-0.2mm

JB82.0T增壓器墊片-302-0.5mm

EA111隔熱罩-304-0.65mm97當前第97頁\共有115頁\編于星期一\5點汽車用不銹鋼板鋼種簡介一汽技術(shù)中心◆馬氏體不銹鋼板:特點:1)高溫下為奧氏體,晶體結(jié)構(gòu)為面心立方;室溫、低溫下為馬氏體,晶體結(jié)構(gòu)為體心立方。

2)耐腐蝕性能一般,但具有高強度,適用于高強度結(jié)構(gòu)件。

采用冷變形的方式進行強化。

3)常溫下有磁性。代表牌號及應用:410、420。

1)熱軋板:常用于汽車剎車片及有耐蝕性要求車架零件及組合式車架。

2)冷軋板:常用于有耐蝕性及高強度要求的支架類零件。——目前國內(nèi)汽車很少應用。98當前第98頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心不銹鋼表面供貨類型★現(xiàn)鋼廠直接給汽車廠或汽車零部件供應商供熱軋不銹鋼板時,基本為1D類型,通常無需標注。

熱軋板表面加工類型99當前第99頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心不銹鋼表面供貨類型冷軋板表面加工類型100當前第100頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心★現(xiàn)鋼廠直接給汽車廠或汽車零部件供應商供冷軋不銹鋼板時,基本為2B類型,通常無需標注。

101當前第101頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心標準解讀:熱軋、冷軋標準已起草審核,即將發(fā)布。Q/CAM-XXX汽車用不銹鋼技術(shù)條件

第1部分:熱軋不銹鋼板及鋼帶牌號類別特征和用途301(12Cr17Ni7)奧氏體型不銹鋼價格最低的奧氏體型不銹鋼,加工硬化性高,常用于有耐蝕要求的法蘭、墊片、支架、安全帶裝置等零部件。302(12Cr18Ni9)耐蝕性優(yōu)于301,加工硬化性高,但在氯化物環(huán)境下易發(fā)生沿晶腐蝕和應力腐蝕。常用于有耐蝕要求的法蘭、墊片、支架、安全帶裝置等零部件。304(06Cr19Ni10)奧氏體型不銹鋼應用最廣泛的奧氏體型不銹鋼,良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性,沖壓、彎曲等熱加工性好,加工硬化性高,在常溫下可防止生紅銹,但對焊接較敏感,在氯化物環(huán)境下易發(fā)生應力腐蝕。常用于有耐蝕要求的法蘭、墊片、支架、車架等零部件。304L(022Cr19Ni10)奧氏體型不銹鋼應用廣泛的奧氏體型不銹鋼,通常耐蝕性與304相當,但在焊接或消除應力后,其耐晶界腐蝕性優(yōu)異,焊接性能優(yōu)異,加工硬化性高,在氯化物環(huán)境下易發(fā)生應力腐蝕。常用于有耐蝕要求的法蘭、墊片、支架、車架及耐晶界腐蝕性要求高的零部件。304Cu(06Cr18Ni9Cu2)耐腐蝕性與304相當,但成形性優(yōu)異,可用于有耐蝕性及極高成形性要求的零部件。409L(022Cr11Ti)鐵素體型不銹鋼超低碳鐵素體型不銹鋼,適用于耐中等氯化物的環(huán)境,高溫耐蝕性及高溫強度較好,焊接性能優(yōu)良,有磁性,可用于有耐蝕及耐熱性要求的支架類零件,如排氣系統(tǒng)支架。430(10Cr17)鐵素體型不銹鋼代表鋼種,熱膨脹率低,成形性及耐氧化性優(yōu)良,有磁性,常用于汽車排氣系統(tǒng)和板式換熱器的支架類零件。439(022Cr18Ti)超低碳鐵素體型不銹鋼,耐蝕性優(yōu)于430,耐晶間腐蝕性、加工性及焊接性能優(yōu)良,有磁性。410(12Cr13)馬氏體型不銹鋼馬氏體型不銹鋼代表鋼種,硬度及強度較高,耐蝕性、加工性較好,有磁性,常用于有耐蝕性要求車架零件及組合式車架。420J1(20Cr13)硬度及強度高,耐蝕性好,有磁性,常用于汽車剎車片及有耐蝕性要求車架零件及組合式車架。420J2(30Cr13)硬度及強度比420J1更高,耐蝕性好,有磁性,常用于汽車剎車片及有耐蝕性要求車架零件及組合式車架。102當前第102頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心經(jīng)退火處理的鐵素體型不銹鋼板及鋼帶的力學性能及工藝性能牌號拉伸性能硬度值b≥20mm,180O冷彎性能屈服強度Rp0.2

MPa抗拉強度RmMPa斷后伸長率A

%HBWHRBHV409L(022Cr11Ti)≥275≥415≥20≤162≤80≤175d=a430(10Cr17)≥205≥450≥22≤183≤88≤200d=2a439(022Cr18Ti)≥175≥360≥22≤183≤88≤200d=2a注:b為冷彎試樣的寬度,d為彎心直徑,a為試樣厚度。硬度值僅在拉伸性能無法測定時進行且只測定一種硬度值即可,如硬度試驗未經(jīng)協(xié)定,由需方選擇適合的試驗方法。經(jīng)退火處理的馬氏體型不銹鋼板及鋼帶的力學性能及工藝性能牌號拉伸性能硬度值b≥20mm,180O冷彎性能屈服強度Rp0.2

MPa抗拉強度RmMPa斷后伸長率A

%HBWHRBHV410(12Cr13)≥205≥450≥20≤201≤93≤210d=2a420J1(20Cr13)≥225≥520≥18≤223≤97≤234——420J2(30Cr13)≥225≥540≥18≤235≤99≤247——注:b為冷彎試樣的寬度,d為彎心直徑,a為試樣厚度。硬度值僅在拉伸性能無法測定時進行且只測定一種硬度值即可,如硬度試驗未經(jīng)協(xié)定,由需方選擇適合的試驗方法。103當前第103頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心經(jīng)固溶處理的奧氏體型不銹鋼板及鋼帶的力學性能牌號拉伸性能硬度值屈服強度Rp0.2

MPa抗拉強度RmMPa斷后伸長率A

%HBWHRBHV301(12Cr17Ni7)≥205≥520≥40≤187≤90≤200302(12Cr18Ni9)≥205≥520304(06Cr19Ni10)≥205≥520304L(022Cr19Ni10)≥175≥485304Cu(06Cr18Ni9Cu2)≥205≥520注:硬度值僅在拉伸性能無法測定時進行且只測定一種硬度值即可,如硬度試驗未經(jīng)協(xié)定,由需方選擇適合的試驗方法。標注:304

板料5Q/CAM-XXX

耐腐蝕性能:經(jīng)供需雙方協(xié)定并在供貨技術(shù)協(xié)議中注明,鋼板及鋼帶可按GB/T4237規(guī)定的試驗方法進行耐晶間腐蝕試驗。如未經(jīng)協(xié)定且供貨技術(shù)協(xié)議中未注明,耐晶間腐蝕試驗可不進行。

104當前第104頁\共有115頁\編于星期一\5點一汽技術(shù)中心標準解讀:熱軋、冷軋標準已起草審核,即將發(fā)布。Q/CAM-XXX汽車用不銹鋼技術(shù)條件

第2部分:冷軋不銹鋼板及鋼帶牌號類別特征和用途301(12Cr17Ni7)奧氏體型不銹鋼價格最低的奧氏體型不銹鋼,加工硬化性高,常用于有耐蝕要求的墊片、襯墊、密封墊、密封圈、雨刷器等零部件。302(12Cr18Ni9)耐蝕性優(yōu)于301,加工硬化性高,但在氯化物環(huán)境下易發(fā)生沿晶腐蝕和應力腐蝕。常用于有耐蝕要求的墊片、襯墊、密封墊、密封圈、雨刷器等零部件。304(06Cr19Ni10)應用最廣泛的奧氏體型不銹鋼,良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性,沖壓、彎曲等熱加工性好,加工硬化性高,在常溫下可防止

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