一汽汽车钢板讲义.ppt

1、1、汽车钢板和应用，中国第一汽车集团公司技术中心2009.9.18，一汽技术中心，2，1概况，钢板(钢带)是宽比和表面积都大的矩形截面钢材。 通常也称为钢板，长度较长，呈卷状交货的称为钢带，也称为保鲜膜。 其中保鲜膜也被称为宽带钢带，一般指宽度超过600mm的钢板。 宽度不足600mm (一般为300mm以下)呈卷状交货的钢带也称为窄幅钢带。 一汽技术中心、3、钢板(轧辊)工艺流程：高炉冶炼炉外精炼连铸粗轧精轧钢板(轧辊)酸洗热轧酸洗钢板(轧辊)冷轧冷轧钢板(轧辊)涂层处理涂层钢板(轧辊)其他处理复合钢板等一汽技术中心钢板也是汽车据粗略统订，根据汽车车型的不同，钢板的使用量约占汽车钢材使用量的

2、55-80%。 在轿车中，白车身的重量约占车体重量的三分之一。 一汽技术中心，5、汽车钢板零件生产技术大部分采用冷压：车身罩零件采用辊压：滑道少数零件采用旋压：轮辐热压：桥壳、一汽技术中心，6、汽车钢板种类分类轧制专业将热轧钢板、热轧酸洗钢板按化学成分分类，将优碳、普碳、低合金(Mn、Ti、Nb、Si、Mo、Cr按冲压水平分类，通过一般、冲压、深拉深的表面处理，制成普通钢板、涂层钢板； 根据强度水平的不同，普通高强度钢板、高强度钢板、超高强度钢板、特高强度钢板、一汽技术中心、7、国内：汽车用高强度钢板，普通高强度钢板：抗拉强度或屈服强度相对较低，或者采用传统工艺或传统工艺稍加改进就可以生产高强

3、度钢板。 烘烤硬化钢板、含磷钢板、高强度IF钢板、HSLA钢板等。 先进的高强度钢板：必须采用先进的设备和工艺方法才能生产的钢板，该钢板生产难度大，强度也高。 例如，两相钢板(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)等日本：拉伸强度为340Mpa以上的冷轧钢板和拉伸强度为490Mpa以上的热轧钢板统称为高强度钢板(HSS )。 德国：高强度钢板(HSS ) :屈服强度高于300Mpa (含180 )且低于300Mpa的钢板。 先进高强度钢板(AHSS ) :屈服强度为600Mpa (包括300 )、小于600Mpa的钢板。 超高强度

4、钢板(UHSS ) :屈服强度超过600 MPa (含600 MPa )的钢板。 一汽技术中心、2高强度钢板、8、世界钢铁学会高强度钢板分类、一汽技术中心、高强度钢板分类、9、一汽技术中心、钢板冲压水平、Mild:CQ、DQ、DDQ、eddqseddq不同种类的强化元素(如固溶强化元素p、Mn、Si ) 和适当的轧制工艺控制(低温大压下量的热轧过程和轧制后立即进行加速冷却，得到细粒铁素体，得到大压下率冷轧和高温退火，得到必要的织构和高成形性能)，以满足钢材确保良好塑性和冲压性能的复杂形状轿车冲压零件的性能要求。 包括一汽技术中心、高强度IF钢板、11、IF钢烘烤硬化钢板和低碳烘烤硬化钢板两种。

5、 主要着重于IF烘烤硬化板。其特征在于，钢板冲压成形前具有低屈服强度，通过冲压成形后的涂装烧成工艺使钢板的屈服强度增加。 我们认为，BH钢在具有良好的烧结硬化性的同时，必须保证在一定时间内具有常温非时效性，以通常时效指数AI表示，如果AI值小于30MPa，则钢板在3个月内不会出现自然时效。 BH钢不会影响成形品的形状稳定性，能够提高钢板的耐凹陷性，因此适用于汽车的外装罩的制造。 利用磷在一汽技术中心、煅烧硬化钢板(BH )、12、钢中的固溶强化作用进行强化。 磷的固溶强化作用相当于锰的10倍、硅的7倍。 磷在增加强度的同时，伸长率的降低少，且具有高塑性应变比r值。 含磷钢板可以用于冲压形状相对

6、复杂的汽车冲压零件。 一汽技术中心、含磷钢板(p )、13、各向同性钢为低碳微合金钢，该钢的特点是低平面的各向同性，即r为零(-0.15 0.15之间)、高强度、高n值和成形性能好等。 强度水平根据屈服强度分为220、250、260、280、300MPa。 各向同性钢主要用于汽车的外板，主要用于欧系车种，不太用于日系汽车。 一汽技术中心、各向同性钢板(IS )、14、DP钢是以Si、Mn为主要合金成分的低成本钢材。 在连续退火过程中，首先加热到760830的铁氧体奥氏体两相区域，使其组织成为一定比例的铁氧体和奥氏体。 此时如果将钢材淬火到马氏体点以下，奥氏体就会相变为马氏体，引起所谓的“两相组

7、织”。 DP钢的母材是软的铁素体，在其上分布有硬质的马氏体，两者分别决定材料的低屈服强度和高抗拉强度。 DP钢与以往的高强度钢相比，初期加工硬化率高，因此屈服比低，得到大的伸长率。 因为DP钢中有固溶多的c，也是烧结硬化钢，在实施烧结涂装后，屈服强度提高了约100MPa。 一汽技术中心、双相钢(DP )、15、一汽技术中心、DP钢在车辆碰撞高速变形中显示出比普通高强度钢更高的强度，具有更大的冲击能量吸收能力，有助于提高车辆的安全性。 主要组织为铁素体和马氏体，其中马氏体含量为550，强度随马氏体含量的增加而线性增加，强度范围为5001200MPa。 双相钢还具有低屈服比、高加工硬化指数、高烧结

8、硬化性能、无屈服拉伸、室温时效等特点。 一般需要高强度、高耐冲击吸收能量，成形要求也严格的汽车部件，如车轮、保险杠、悬架系统及其加固材料等，随着钢种性能和成形技术的进步，DP钢也开始用于汽车的内外板部件。 双相钢、16、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、Cr。 其重要特性是具有优良的去毛刺性能。 适用于冲压的汽车支撑部件类，要求厚度大，特别是折叠性能良好的底盘部件。 一汽技术中心、贝氏体钢板(b )、17、TRIP钢是近10年来商业化开发的钢种，主要成分为c、Si和Mn，包括热轧、冷轧、电镀和热镀锌产品。 主要组织为铁素体、贝氏体和残

9、留奥氏体，其中残留奥氏体含量为515，强度范围为600800MPa。 TRIP钢具有高伸长率的本质是应变诱发残留的从奥氏体向马氏体的转变，同时由相变引起的体积膨胀随着局部加工硬化指数的增加，变形难以集中在局部区域。 与DP钢相比，TRIP钢的加工硬化指数比DP钢小，但TRIP钢的加工硬化指数在较长的应变范围内保持较高，特别适合要求高粘性能的情况。、一汽技术中心、相变诱导塑性钢(Transformation Induced Plastic简称TRIP )、18、复相钢与TRIP钢的冷却模式相似，但需要对化学成分进行调整以形成强化马氏体和贝氏体的析出相， 强度范围为8001000MPa，其组织特征

10、为微细的铁素体和高比例的硬相(马氏体、贝氏体)，并且通过析出强化得到进一步的强化，含有Nb、Ti等元素，具有高的冲击能量吸收能力和良好的扩孔性能。 适用于门冲击杆、保险杠、b柱等安全部件。 一汽技术中心、复相钢(Complex Phase简称CP，Multiphase )、19、TWIP是指孪晶感应塑性。 TWIP钢是以Fe、Mn为主的纯奥氏体碳钢，采用Mn可以扩大奥氏体相域，添加c不仅可以稳定奥氏体，还可以利用c固溶强化奥氏体。 通过控制Mn(1724 )和C(0.50.7% )的含量，可以得到最好的力学性能。 TWIP钢的最大特点是强塑性积高，可达50000Mpa%，是TRIP钢的2倍以上

11、。 TWIP钢可以冲压像DDQ级冲压板那样复杂形状的部件，强度高25倍，其抗拉强度相当于热处理钢，但塑性比热处理钢高10倍以上。一汽技术中心、TWIP钢(TWinning Induced Plasticity，简称TWIP )、20、TWIP钢塑性变形的主要机理为位错滑移。 在变形过程中，在晶粒内发生非常细的孪晶，孪晶界和晶界都成为位错滑动的屏障，这导致非常剧烈的加工硬化，其瞬时硬化率可保持在高水平(0.45 )。 这可以抑制缩颈的发生，引起TWIP钢的非常强的加工硬化能力和非常大的伸长率。 由于该性能在高应变速度下也得以维持，在冲击等高应变过程中，能够保证汽车的非常高的安全性。 随着一汽技术

12、中心、TWIP钢、21、强度的提高，钢板的成形性能总体呈下降趋势，形状冻结性变差，成形难度增大。 同时材料的成形力也增加，成形负荷增大，工具、模具的磨损和破损变得严重。 因此，近年来，开发了在材料热喷后进行热处理的新技术，满足了进一步提高用户强度的迫切要求。 该技术适用于通过热处理能够强化的钢板，例如含b钢板，通过将其加热到900左右进行冲压成形，大幅降低成形阻力，提高材料的成形能力。 冲裁零件后，立即利用侑热进行淬火处理。 当前处理后的抗拉强度达到1500Mpa左右。 处理后的零件需要进行喷丸处理，以去除水垢，改善表面品质。 近年来的生产中一般采用带有Al-Si预涂层的钢板，在热压前的加热过

13、程中能够避免氧化，在热压后的表面形成Fe-Al-Si合金化层，部件不需要喷丸，能够直接涂装，部件的形状精度良好。 典型品牌为Mazda:SPHT-T； 加速器： u sibor 1500 p，22MnB5。一汽技术中心、热成形(热处理)钢板、22、TWIP钢及热成形钢在拉伸强度-拉伸图表上的位置、一汽技术中心、TWIP钢及热成形钢、23、一汽技术中心、一汽技术中心、一汽技术中心、轿车车身钢板为了提高耐腐蚀性，改善焊接性能，减少摩擦系数，降低汽车成本，随着GI板生产技术的成熟，用GI板代替EG板制造车体外板，一汽技术中心，三涂层钢板(表面处理钢板)，25，铝钢板消声器， 作为排气管镀铅钢板罐Sn

14、-Zn钢板罐zn-的激光拼焊减振钢板轻型钢板不锈钢板、一汽技术中心、其他钢板、27、部件成形种类和薄板性能指标、屈服强度、拉伸强度、伸长率、杯突值r值、n值、一汽技术中心、4钢板各性能、27 拉深(Swift )试验锥形杯(C.C.V )试验扩孔(K.W.I )试验延迟试验刚胀试验(结合网格应变测定系统及具体部件FLCFLD试验)、一汽技术中心表面形态(表面毛化形态): 喷砂毛化、放电毛化， 激光毛化表面毛化形态对涂装质量镀板表面处理方式(EGGIGA无机膜)的冲压模具的结构、制造质量、使用中的磨削、模具硬度、粗糙度、冲压中的模具温度变化等钢板表面润滑也有影响的喷砂毛化板激光毛化板、一汽技术中

15、心、钢板表面形态、32， 焊接性能盐雾试验反弹性能抗凹性能t剥离强度、剪切粘结强度Ra波纹度Wca、一汽技术中心、4钢板各项性能(其他性能)、33、一汽技术中心、5一汽企业标准目前的钢板国家标准(GB )不能充分满足汽车生产的需要。 国内冶金企业为满足这些引进车型用钢板品种的需求，相应引进了各国钢板品种系列，形成了自己的企业标准。 一汽技术中心结合一汽集团目前的钢板应用情况，参照国内主要冶金企业标准制定一汽钢板标准系列，旨在使一汽用钢板材料能够从设订、采购、生产、检验中实行相同的标准规范。、34、钢板标准系列分类：修订4系列：5.1 (A08 M-22 )热轧钢板及钢带技术条件第1部分：汽车梁

16、用钢板第2部分：优质碳钢板及钢带第3部分：普通碳钢板及钢带第4部分：酸洗钢板及钢带第5部分：高强度酸洗钢板及钢带，一汽技术中心，35，5.2 (第2部分：含磷高强度钢板及钢带第3部分：烧结硬化高强度钢板及钢带第4部分：高屈服强度钢板及钢带第5部分：装卸车厢用钢板及钢带第6部分：冷轧低碳钢板及钢带第7部分：冷轧高强度钢板及钢带第8部分：冷轧二相钢板及钢带、一汽技术中心、36、5.3 (aa 涂层钢板及钢带技术条件、 第1部分：电镀锌钢板及钢带第2部分：热镀锌钢板及钢带第3部分：铝钢板及钢带第4部分：烧结硬化热镀锌钢板及钢带第5部分：高强度电镀锌钢板及钢带第6部分：高强度热镀锌钢板及钢带第7部分：高屈服强度热镀锌钢板及钢带第8部分板及钢带第9部分：热镀锌铝钢板及钢带第10部分：热镀锌镁铝钢板及钢带第11部分：含磷高强度热镀锌钢板及钢带、一汽技术中心、37、5.4(a08m-25 )减振复合钢板的技术条件、一汽技