宝钢汽车用超高强钢-奇瑞交流

1、宝钢汽车用高强钢宝钢汽车用高强钢 与奇瑞技术交流与奇瑞技术交流宝钢技术中心汽车板所宝钢技术中心汽车板所2007-11一、高强汽车钢板的发展趋势一、高强汽车钢板的发展趋势二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状四、宝钢高强度汽车板的未来四、宝钢高强度汽车板的未来内内 容容1.1 1.1 汽车钢板汽车钢板的分类的分类低强度钢：无间隙原子钢（低强度钢：无间隙原子钢（IFIF）、低碳钢等）、低碳钢等普通高强度钢：碳锰钢、各向同性钢、普通高强度钢：碳锰钢、各向同性钢、BHBH钢、钢、HSLAHSLA钢等钢

2、等先进高强度钢：先进高强度钢：DPDP钢、钢、TRIPTRIP钢、钢、CPCP钢、钢、MARTMART钢等钢等1.2 1.2 汽车钢板发展的动力汽车钢板发展的动力社会对汽车安全性、节能性和环保性的要求社会对汽车安全性、节能性和环保性的要求 提高汽车安全性提高汽车安全性 - - 提高材料吸能的能力提高材料吸能的能力 提高抗撞击性提高抗撞击性 节能和环保节能和环保 - - 减少车重降低油耗减少车重降低油耗 提高发动机效率提高发动机效率 降低行驶阻力降低行驶阻力车重（Kg）油耗（Km/L）车重（Kg）油耗（Km/L）车重和油耗之间的关系 轿车减轻自重10可降低油耗37 卡车减重1000kg可降低油耗

3、67一、高强汽车板的发展趋势1.3 1.3 高强汽车用钢的发展趋势高强汽车用钢的发展趋势 车身轻量化和提高碰撞安全性是一对矛盾，解决这一矛盾的车身轻量化和提高碰撞安全性是一对矛盾，解决这一矛盾的主要和基本途径之一就是应用高强度钢，其有效方法就是在提高主要和基本途径之一就是应用高强度钢，其有效方法就是在提高钢板强度的同时，减薄钢板厚度。钢板强度的同时，减薄钢板厚度。汽车用高强钢的开发一、高强汽车板的发展趋势1.4 1.4 汽车轻量化项目汽车轻量化项目 为了应对非钢铁材料的挑战，世界主要钢铁企业于上世纪为了应对非钢铁材料的挑战，世界主要钢铁企业于上世纪9090年代启动了汽车轻量化项目，包括超轻车身

4、（年代启动了汽车轻量化项目，包括超轻车身（ULSABULSAB）、超轻覆盖）、超轻覆盖件（件（ULSACULSAC）、超轻悬挂件（）、超轻悬挂件（ULSASULSAS）和在此基础上的超轻概念车）和在此基础上的超轻概念车项目（项目（ULSABULSABAVCAVC） ULSABAVC1999年1月开始33家钢厂参加投入1000万美元以2004年的需求为目标以安全、环保、价格为中心达到了2004年美国和欧洲的五星级碰撞标准生产成本约920010200美元，可以被普通家庭接受油耗降低，使用了具有高回收性的钢铁，并且钢铁用量减少ULSAB ULSAC ULSAS ULSAB-AVC C 级 PNGV

5、一、高强汽车板的发展趋势项目C-ClassPNGV-Class钢级应用代码备注重量参考车身平均重243Kg/A辅助件B车体件C覆盖件S悬挂和底盘件W车轮ULSABAVC202Kg218Kg钢种比例(重量)DP钢74%74%DP280/600DP300/500DP350/600DP400/700DP500/800DP700/1000BBA,B,C,W,SA,BA,B,C,WBTRIP钢4%2%TRIP450/800A,BM钢4%4%Mart950/1200Mart1250/1520A,BACP钢1%1%CP700/800BBH钢12%10%BH210/340BH260/370BBHSSIF钢3%

6、4%IF260/410IF300/420CBHSLA钢1%1%HSLA350/450A,B,S其它2%4%SF570/640MnBSS一、高强汽车板的发展趋势1.5 1.5 高强钢在高强钢在GMGM中的应用中的应用一、高强汽车板的发展趋势一、高强汽车板的发展趋势一、高强汽车钢板的应用及趋势一、高强汽车钢板的应用及趋势二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状四、宝钢高强度汽车板的未来四、宝钢高强度汽车板的未来内内 容容2.1 2.1 冷轧冷轧/ /电镀锌各向同性钢（电镀锌各向同性钢（ISIS）典型

7、性能：典型性能：220220级级 YPYP：230MPa TS230MPa TS：380MPa A80380MPa A80：3535 rr： 0.30.3260260级级 YPYP：265MPa TS265MPa TS：410MPa A80410MPa A80：3333 rr： 0.20.2二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢用途：用途：汽车外板或复杂结构件汽车外板或复杂结构件表 2 力 学 性 能 牌 号 Y S （ M P a ） T S （ M P a ） E L8 0（ ） B H （ M P a ） Z S T E 1 8 0 B H 1 8 0 /2 4 0 3 0 0 /3 8

8、0 3 4 3 0 Z S T E 2 2 0 B H 2 2 0 /2 8 0 3 2 0 /4 0 0 3 0 3 0 用户：用户：一汽大众宝来和一汽大众宝来和GolfGolf外板外板 长安长安FordFord和上海大众和上海大众FocusFocus的外板的外板二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢特点：特点：用户：用户：2.2 2.2 烘烤硬化钢（烘烤硬化钢（BHBH钢）钢）供货标准：供货标准：二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢原理：原理：强度级别：强度级别： 组织特点：组织特点：典型用途：典型用途：2.3 2.3 冷轧析出强化钢板冷轧析出强化钢板(HSLA)(HSLA)二、宝钢正在推广

9、应用的部分普通高强钢一、高强汽车钢板的应用及趋势一、高强汽车钢板的应用及趋势二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状四、宝钢高强度汽车板的未来四、宝钢高强度汽车板的未来内内 容容3.1 3.1 先进高强钢的分类先进高强钢的分类 AHSS AHSS钢主要包括双相钢（钢主要包括双相钢（DPDP）、相变诱导塑性钢）、相变诱导塑性钢（TRIPTRIP）、复相钢（）、复相钢（CPCP）、马氏体钢（）、马氏体钢（M M）以及热冲压成形钢）以及热冲压成形钢（MnBMnB）等；）等； 从生产工艺来分，主要包括热

10、轧产品、冷轧产品和从生产工艺来分，主要包括热轧产品、冷轧产品和镀锌产品。镀锌产品。三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状60kg60kg热轧热轧DPDP典型力学性能，典型力学性能，可以供货可以供货牌号牌号Rp0.2Rp0.2Rm Rm A80A80DP600DP600395395MPaMPa625MPa625MPa29%29%轿车轮辐、汽车配件、结构件 3.2.1 3.2.1 热轧双相钢热轧双相钢 3.2 3.2 双相钢（双相钢（DPDP：D Dual ual P Phasehase）三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状性能性能 具有高强度、低屈强比、无屈服点延伸具有高强度、低屈强比、无屈服点延伸

11、具有良好的冷成形性能、高的应变硬化指数、有高的烘烤硬化具有良好的冷成形性能、高的应变硬化指数、有高的烘烤硬化性能、良好的疲劳强度以及优异的碰撞性能性能、良好的疲劳强度以及优异的碰撞性能三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状 生产方法：生产方法：由低碳低合金高强度由低碳低合金高强度钢经临界区处理和快速冷却获得钢经临界区处理和快速冷却获得 组织：组织：铁素体马氏体（铁素体马氏体（10-10-20% 20% ）3.2.2 3.2.2 冷轧冷轧/ /镀锌双相钢镀锌双相钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状性能特点：性能特点：加工硬化加工硬化: :在低的应变区（在低的应变区（2% - 3%2% - 3%）屈服

12、强度提高很快屈服强度提高很快 (140-220 MPa)(140-220 MPa)无屈服延伸，无室温时效无屈服延伸，无室温时效BHBH：353580MPa80MPa屈强比较低（屈强比较低（0.50.50.650.65）典型用途：典型用途：车底十字构件（车底十字构件（Floor cross memberFloor cross member）防撞加强构件（防撞加强构件（Bumper reinforcementBumper reinforcement）轨（轨（RailRail）前翼构件（前翼构件（front side memberfront side member）后侧外部构件（后侧外部构件（Ext

13、ernal rear side memberExternal rear side member）悬挂构件悬挂构件(Tower suspension)(Tower suspension)三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状牌号板厚(mm)RpL (MPa)Rm (MPa)A80 (%)A50 (%)180度冷湾试验（b 20mm）B340/590DPD+Z1.0-1.5340-500 590 17 180.5aB340/590DPD+ZF1.5340-480 590 18 200.5aB410/780DPD+Z1.0-1.5410-480 78014 160.5aB410/780DPD+ZF1.5

14、410-550 780 15170.5a牌号/成分,%C Si Mn Alt S P B340/590DPD+ZB340/590DPD+ZF0.180.42.00.020.030.03B410/780DPD+ZB410/780DPD+ZF0.200.52.50.020.030.03暂行供货技术条件：暂行供货技术条件：热镀锌双相钢热镀锌双相钢(GI(GI和和GA)GA)三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状暂行供货技术条件：暂行供货技术条件：冷轧双相钢冷轧双相钢牌号屈服强度(MPa)抗拉强度 (MPa)A50（）180度冷湾试验（b 20mm）厚度mm0.6-1.01.0-1.61.6B340/59

15、0DP340-500 5901618200.5aB410/780DPD400-550 78014161.0a牌号/成分,%C Si Mn Alt S P B340/590DP0.180.82.00.020.030.035B400/780D0.200.82.50.020.030.035三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状 TRIP TRIP钢是形变诱导塑性钢，即在钢是形变诱导塑性钢，即在成形过程中残余的奥氏体会逐渐转变成形过程中残余的奥氏体会逐渐转变为硬的马氏体，有利于均匀变形为硬的马氏体，有利于均匀变形, ,实实现了强度和塑性较好的统一，较好地现了强度和塑性较好的统一，较好地解决了强度和塑性矛盾

16、。解决了强度和塑性矛盾。 组织：组织：铁素体贝氏体残奥铁素体贝氏体残奥热轧：热轧：600MPa600MPa、700MPa700MPa、800MPa800MPa冷轧和电镀锌：冷轧和电镀锌：600MPa600MPa、700MPa700MPa、 800MPa800MPa热镀锌：热镀锌：600MPa600MPa、700MPa700MPa、800MPa800MPa成分组织特点：成分组织特点： 0.1C+1.4Mn+1.0Si,0.1C+1.4Mn+1.0Si, F FB BrA(5-15%)rA(5-15%) 3.3 3.3 相变诱导塑性钢相变诱导塑性钢 （TRIP:TRIP:TRTRansformat

17、ion ansformation I Induced nduced P Plasticitylasticity ）三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状性能特点：性能特点： 高碰撞吸收能高碰撞吸收能 高强度塑性积高强度塑性积 高的高的n n值，成型性好值，成型性好试样标距试样标距(mm)试样方试样方向向(o)屈服强度屈服强度(MPa)抗拉强度抗拉强度(MPa)断裂延伸断裂延伸率率(%)均匀延伸均匀延伸率率(%)TSELnr50(1mm)046264638.526.524871 0.2361.02(JIS5#)4547566336.425.1241330.230.8459047565837.224.

18、8244780.231.395均值47265837.125.424412 0.232 1.02680(1mm)046965333.325.921745 0.234 1.004(JIS13#A)4547466032.62421516 0.227 0.8499047466032.624.321516 0.227 1.413均值47365832.824.621582 0.229 1.029典型力学性能：典型力学性能：用途：用途：结构件、安全件等结构件、安全件等三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状宝钢冷轧宝钢冷轧TRIPTRIP和电镀锌和电镀锌TRIPTRIP钢可供货标准：钢可供货标准： 牌号：牌号：B

19、380TRB380TR 化学成分（熔炼）：（化学成分（熔炼）：（wt%wt%） C Si Mn P S C Si Mn P S 0.2 0.2 2.0 2.0 2.0 2.0 0.02 0.0150.02 0.015 力学性能：力学性能：YSYS 380MPa380MPa，TSTS 600MPa600MPa，ELEL5050 2626 尺寸规格：（尺寸规格：（0.80.82.02.0）（80080012001200）mmmm三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状宝钢热轧宝钢热轧TRIPTRIP钢的技术指标钢的技术指标级别级别(MPa)Rp0.2 (MPa)Rm (MPa)A80 (%)TRIP60

20、040059023TRIP70041070022TRIP80045080019TRIP95048095014三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状 已完成实验室研究，工业性试验需在三热轧进行。已完成实验室研究，工业性试验需在三热轧进行。TRIP950 TRIP950 通过公安部枪击试验认证，可用作运钞车的防弹板。通过公安部枪击试验认证，可用作运钞车的防弹板。国外钢厂热轧复相钢国外钢厂热轧复相钢厂厂 家家抗拉强度级别（抗拉强度级别（MPa）THYSSENKRUPP780950ARCELOR800900100012001400宝钢复相钢技术指标宝钢复相钢技术指标牌牌 号号Rp0.2 (MPa)Rm (

21、MPa)A (%)备注备注B900FD70090013防弹钢，可以供货防弹钢，可以供货CP900720-85085010延伸率为延伸率为A80 组织由铁素体、贝氏体、马氏体和沉淀析出相等组成。具有晶粒细、组织由铁素体、贝氏体、马氏体和沉淀析出相等组成。具有晶粒细、高屈服强度和抗拉强度、吸收功的能力强、良好的成形性能和耐磨性能。高屈服强度和抗拉强度、吸收功的能力强、良好的成形性能和耐磨性能。 3.4 3.4 热轧复相钢（热轧复相钢（CPCP）三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状 B900FD钢板钢板典型典型机械性能机械性能 厚度（厚度（mmmm）Rp0.2 (MPa)Rp0.2 (MPa)Rm (

22、MPa)Rm (MPa)A A (%)(%)2.852.85745745103010301717 宝钢防弹钢用于运钞车防弹钢板，下图是枪击照片宝钢防弹钢用于运钞车防弹钢板，下图是枪击照片正面正面 反面反面 防弹钢防弹钢B900FD目前在目前在2050热连轧生产线生产，由于卷取温度不能热连轧生产线生产，由于卷取温度不能降低，屈服强度有偏低的现象。目前，降低，屈服强度有偏低的现象。目前，CP900将在三热轧考核时进行将在三热轧考核时进行工业性试验，预期将取得良好效果。工业性试验，预期将取得良好效果。三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状3.5 3.5 马氏体钢马氏体钢（M Martensitearte

23、nsite） 热轧或者热轧或者冷轧连续退火冷轧连续退火后淬火成马氏体组织，后淬火成马氏体组织，具有非常高的强度。具有非常高的强度。组织：组织：板条马氏体板条马氏体用途：用途：汽车的加强件和安全件汽车的加强件和安全件 分类：分类： 冷轧产品：冷轧产品：1000、1200、1400、1500MPa 热轧产品：热轧产品： 1000MPa到到1500MPa级别的冷轧马氏级别的冷轧马氏体钢在实验室研发已经取得成功体钢在实验室研发已经取得成功三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状NoImage3.6 3.6 热冲压成型钢（热冲压成型钢（MnBMnB） 为满足日益苛刻的车体减重和抗碰撞安全性能的要求，要求进一为

24、满足日益苛刻的车体减重和抗碰撞安全性能的要求，要求进一步提高车体部件强度。但随着强度的提高，钢板的成形性能降低，要步提高车体部件强度。但随着强度的提高，钢板的成形性能降低，要提高冲压设备能力，冲压时易出现开裂、回弹大、形状稳定差等缺陷。提高冲压设备能力，冲压时易出现开裂、回弹大、形状稳定差等缺陷。 板材热成形工艺就是利用金属在高温状态下延展性会迅速增加、板材热成形工艺就是利用金属在高温状态下延展性会迅速增加、屈服强度迅速下降的特点，利用模具使零件成形的工艺。屈服强度迅速下降的特点，利用模具使零件成形的工艺。 将钢板被加热到奥氏体温度区间（约将钢板被加热到奥氏体温度区间（约900）进行热冲压，同

25、时在）进行热冲压，同时在冲模内对冲压件快速冷却（淬火），可制造抗拉强度达到冲模内对冲压件快速冷却（淬火），可制造抗拉强度达到1400MPa以以上的部件。上的部件。三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状成分特点特点：成分特点特点：炭含量低，炭含量低，MnMn和和B B含量高含量高显微组织：显微组织：马氏体马氏体应用：应用： 结构件结构件分类：分类：热轧和冷轧产品热轧和冷轧产品三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状 宝钢热成形用钢技术指标宝钢热成形用钢技术指标牌牌 号号RpL (MPa)Rm (MPa)A 50 (%)BR1500HS320 80016BR1800HS BR1500HS钢典型力学性能钢典型

26、力学性能RpL (MPa)Rm (MPa)A 50 (%)40060024 BR1500HS热处理后力学性能热处理后力学性能Rp0.2 (MPa)Rm (MPa)A 50 (%)120015006三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状3.7 3.7 其他高强钢其他高强钢3.7.1 3.7.1 高扩孔钢高扩孔钢 许多汽车零件需冲孔翻边，其扩孔翻边性能与钢板的组织有关。许多汽车零件需冲孔翻边，其扩孔翻边性能与钢板的组织有关。研究表明单项组织具有较好的扩孔翻边性能，两相硬度差越小（如研究表明单项组织具有较好的扩孔翻边性能，两相硬度差越小（如F+BF+B）的钢板扩孔翻边越好。）的钢板扩孔翻边越好。用扩孔率

27、用扩孔率表示扩孔性能表示扩孔性能 ：= (df- d0)/d0 = (df- d0)/d0 100100 用途：用途：汽车摆臂、轮辋轮辐、底盘构件及需要扩孔或翻边的构件等汽车摆臂、轮辋轮辐、底盘构件及需要扩孔或翻边的构件等牌牌 号号Rp0.2 (MPa)Rm (MPa)A50 (%)(%)BR440HE29044028100BR490HE3404902580BR540HE3905402280BR590HE4405901875BR690HE5406901570BR780HE6407801265宝钢高扩孔钢的技术指标宝钢高扩孔钢的技术指标三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状铁素体高扩孔钢铁素体高扩孔

28、钢屈强比高、具有高的扩孔性能，适合高温卷取可在屈强比高、具有高的扩孔性能，适合高温卷取可在2050热轧线生产。可热轧线生产。可批量供货。目前每月有批量供货。目前每月有100吨的订货量，用于汽车摆臂的制造。吨的订货量，用于汽车摆臂的制造。典型力学性能典型力学性能牌牌 号号Rm (MPa)Rp0.2 (MPa)A50 ()扩孔率扩孔率 ()BR390/540HE5464972882 102BR440/590HE6255682780 115 FB高扩孔钢高扩孔钢 具有高的扩孔性能、屈强比低，需采用分段控制冷却、卷取温度比较低。具有高的扩孔性能、屈强比低，需采用分段控制冷却、卷取温度比较低。已完成实验

29、室研究，已完成实验室研究，590级进行过一轮工业性试验级进行过一轮工业性试验FB典型微观组织HSLA钢 FB高扩孔钢后桥悬架摆臂（天津丰田）三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状高强度大梁钢板高强度大梁钢板牌牌 号号ReH (MPa)Rm ( MPa)A (%)180度冷弯度冷弯,弯心直径弯心直径B600L550600760141.5aB650L 600650820 131.5aB700L650700880122.0aB750L700750950122.0a工业性试验钢板机械性能工业性试验钢板机械性能牌牌 号号屈服强度级别屈服强度级别(MPa)(MPa)厚度厚度（mmmm）Rp0.2 Rp0.2

30、(MPa)(MPa)Rm Rm (MPa)(MPa)A A (%)(%)冷弯冷弯B700LB700L6506503 36826827487482121合格合格8 86826827687682121合格合格10106516517527522121合格合格QZS700LQZS700L7007008 87307308008002121合格合格三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状3.7.3 3.7.3 轮辋钢轮辋钢 有有500MPa500MPa、550MPa550MPa等几个级别等几个级别 技术指标技术指标牌牌 号号RpL (MPa)RpL (MPa)Rm (MPa)Rm (MPa)A50A50 (%)

31、(%)B550CLB550CL4504505505506506502424 B550CLB550CL典型机械性能典型机械性能厚度厚度（mmmm） RpL (MPa)RpL (MPa) Rm (MPa)Rm (MPa) A50A50 (%)(%)2 24954955805802727三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状一、高强汽车钢板的应用及趋势一、高强汽车钢板的应用及趋势二、部分正在推广应用的普通高强钢二、部分正在推广应用的普通高强钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状四、宝钢高强度汽车板的未来四、宝钢高强度汽车板的未来内内 容容4.1 4.1 国外和宝钢部分品种大类和强度级别情况国外和宝钢部分品种大类和强度级别情况 1 1注：*代表一个抗拉强度下有2个或2个以上的屈服强度；:目前可生产，:实验室研发中，/:无此产品钢种级 别（MPa）热轧普板/电镀热镀国外宝钢国外宝钢国外宝钢DP450500*600*70080090010001200/1400/M900/1000/120014001500四、宝钢高强度汽车板的未来 钢种级 别（MPa）热轧普板/电镀热镀国外宝钢国外宝钢国外宝钢TRIP6007008009001000CP700/800/900/1000/1200/M