汽车用钢交流材料2012-10

1、攀钢汽车用钢产品开发与进展,2012年10月,攀钢集团 简介,攀钢集团有限公司（简称攀钢）是跨地区、跨行业的特大型现代化钢铁钒钛企业集团、经营性资产整体上市的公司。钢铁钒钛主业主要分布在四川省攀枝花市、成都市青白江区、绵阳市江油、西昌市经久区和广西北海市及重庆市。 攀枝花本部：汽车用钢生产基地，主要设备1450mm热连轧机组、1220mm冷轧机组、BA+CA退火炉，提供产品包括热轧钢带（板）、冷轧钢带（板）及热镀锌产品等。 西昌钢钒：新建汽车用钢生产基地，主要设备2050mm热连轧机组、2030mm冷轧机组、CA退火炉，提供产品包括热轧钢带（板）、冷轧钢带（板）及热镀锌产品。 成都及江油地区：

2、钢管、热镀铝锌产品及汽车用优特钢产品。 其他：鞍钢集团高品质冷轧汽车用钢（BH、DP、TRIP等）为柳汽-攀钢全方位合作提供重要补充。,攀钢汽车用钢产品介绍,汽车用钢轻量化技术研究,攀钢汽车用钢生产工艺流程,汇报内容,结语,汽车用钢产品介绍-生产能力,汽车用钢产品介绍-热轧产品,汽车用钢产品介绍-冷轧产品,汽车用钢产品介绍-冷轧产品,热轧汽车用钢开发生产线,F1F6热连轧机组,1.512.77001300mm，Rm700MPa 主要产品：大梁板、管线、耐候、车轮、焊瓶、集装箱、工程机械等。 薄规格、窄规格板卷专业化生产线。,攀枝花1450mm机组 （1992年12月建成投产）,主要问题：板幅窄

3、、强度低,F1F7热连轧机组,规格：1.225.4mm9001900mm 强度：Rel850MPa，Rm1200MPa 产品定位：宽板幅、厚规格、极薄规格、高强度、高表面质量、高尺寸精度、部分特钢板材 行业定位：管线、汽车、钢结构、工程机械，造船、锅炉及压力容器等行业 高中低档产品全覆盖，宽厚板卷精品基地,西昌2050mm机组 （2011年12月建成投产）,热轧汽车用钢开发生产线,强力粗轧机：高刚度、大压下强力轧机，压力5000t，功率9000kW。 无芯移送式热卷箱：带坯厚度3045mm，宽度9001900mm。 飞剪：剪切温度900-1100，剪切力1130t，主电机功率1970kW，剪切

4、最大断面601900mm（X100管线钢）。 精轧机：轧制压力4000-5000t，电机功率9000-10000kW。 层流冷却：加强型冷却+常规层冷，最大流量18000m3/h，有效冷却长度102m，可以满足X100、DP780等品种的生产工艺要求。 地下卷取机：电机功率 1600kW，极限规格：25.4mm1900mm（管线钢X100），卷取温度范围为200800。,西昌2050mm机组先进的控轧控冷技术,热轧汽车用钢开发关键装备,表面质量控制技术,DHCR直装工艺 高压水除鳞装置 无芯移送热卷箱 轧制工艺润滑,尺寸精度控制技术,S/P定宽压力机 R2强力粗轧机 AGC精轧厚度控制系统 液

5、压活套，微张力、恒张力轧制,板 形 控 制 技 术,F1F7机架工作辊正弯辊 F1F7机架工作辊串辊功能 F1F7机架采用CVC控制系统 轧制工艺润滑系统,热轧汽车用钢开发质量控制技术,为有效控制带钢质量，在F7精轧机出口处设有凸度、平直度、厚度、宽度、温度、带钢表面质量检查等轧线检测仪，在卷取机入口设有宽度、温度等轧线检测仪。,机组装备起点高，为高强度热轧汽车用钢提供了保障。,热轧汽车用钢开发质量控制技术,优秀的产销研用联合开发团体，可根据用户需求，提供个性化服务,2050mm热轧生产线采 用了国际先进成熟可靠 的设备和工艺技术,高效半钢脱硫，转炉复吹、LF+RH精炼，具备批量生产S0.00

6、5% ，P0.010% ，TO 0.002%高品质钢能力,热轧汽车用钢开发生产能力,冷轧汽车用钢开发生产能力,冷轧汽车用钢开发关键装备,采用iBox酸洗技术，目前是国内第二家采用该先进技术的机组。 拉伸矫直机采用国内唯一60吨全电驱动设计，具有张力大、便于维护的特点，显著提高带钢板形矫正和氧化铁皮去除的能力。 轧机全套引进三菱日立先进技术和最新应用成果，主传动单台电机功率国内最大，达到7500KW，最高轧制速度1650m/min，特别适用于高强钢轧制，产品抗拉强度级别可达到1000Mpa，符合汽车用板大量采用先进高强钢等高端产品的发展趋势。,冷轧汽车用钢开发关键装备,产品实物质量（表面、尺寸精

7、度、板形和力学性能稳定性）达到国际先进水平。 厚度控制精度在0.6%以内； 带钢平直度控制在6I单位以内； 粗糙度Ra控制在0.2um以内，PPI80； 软钢屈服强度、抗拉强度控制精度在20Mpa以内； 整卷的塔形小于3mm，层间的溢出小于1mm。,冷轧汽车用钢开发质量控制水平,汽车轻量化技术研究-研发概况,攀钢钒生产的汽车大梁用热轧钢板已形成P510L、P590L、P610L和P700L等系列牌号。 510MPa级别采用Mn-V系钢种设计；P590L和P610L采用Nb-V系钢种设计；P700L采用Nb-Ti系钢种设计。 P610L及以下强度级别汽车大梁用热轧钢主要采用冲压和折弯成型；P70

8、0L主要采用滚压成型，也可采用冲压和折弯成型。 采用P700L替代P510L可以减轻车架重量30%以上。,汽车轻量化技术研究-大梁板历年产量,汽车轻量化技术研究,技术要求,汽车梁用钢的化学成分/%,汽车轻量化技术研究,技术要求,汽车梁用钢的力学性能要求,汽车轻量化技术研究,实物力学性能,目前已经生产200万吨以上,目前已经生产2万吨以上,目前已经生产8万吨以上,汽车轻量化技术研究-应用,多家汽车厂稳定使用,汽车轻量化技术研究-P700L,汽车轻量化技术研究-P700L,组织为铁素体+珠光体，心部和表面的晶粒度都为12.0级,汽车轻量化技术研究-P700L应用,完全满足汽车纵梁的要求，使用情况正

9、常，未发现任何不良现象。,汽车大梁用高强热轧钢板的可供尺寸（1450mm生产线）,汽车大梁用高强热轧钢板的可供尺寸（2050mm生产线）,汽车轻量化技术研究可供产品尺寸,热轧耐磨钢带,/%,力学性能要求,热轧耐磨钢带,/%,强塑性匹配控制。 厚度精度及表面质量控制。 性能稳定性控制 。 成形性能控制。,难点,关键技术,钢洁净度控制技术。 热轧控轧控冷技术。 厚度精度控制技术。 表面质量控制技术。,高强车轮系列用钢开发,铁素体+珠光体型,最新发展：P490CL、P510CL、P550CL、P590CL,高强车轮系列用钢开发,高强车轮系列用钢开发,DP600双相钢性能要求,技术难点：(1)金相组织

10、比例控制；(2)力学性能均匀化控制；(3)钢板内应力控制。 关键技术：(1)化学成分精确化技术;(2)热轧控轧控冷技术;(3)组织均匀化控制技术，保证组织强化型车轮钢性能稳定性。,高强车轮系列用钢开发,汽车传动轴用钢技术要求,高强车轮系列用钢开发,桥壳用钢技术要求,高强车轮系列用钢开发,车厢板发展方向：高强度、高韧性、良好的成型性能、良好焊接性能、良好板型,热轧汽车用钢新产品开发,冷轧汽车用钢开发,高强度与LCAK钢相比，厚度减少15%以上 良好的强度和塑性平衡 适合于冲压复杂结构零件 具有高的塑性应变比（r值） 具有良好的点焊性能 具有一定的耐蚀性,冷轧汽车用钢-高强IF钢,生产4000多吨

11、P210P1、P170P1含磷高强钢，成品规格1.0-1.41040-1120C（mm），用户为柳州五菱、川汽，成品性能优良。,冷轧汽车用钢-高强IF钢,转向机安装支梁 前座椅后外安装支架 发动机舱左侧壁前下延伸板 发动机舱右侧壁前下延伸板 前横梁下板 左/右门槛后悬挂安装梁 左/右前纵梁与门槛加强板 左/右B柱加强板 前横梁封闭板 后车架左/右延伸梁 后端横梁外板,冷轧汽车用钢-高强IF钢,左/右门槛后悬挂安装梁,左/右B柱加强板,冷轧汽车用钢-高强IF钢,冷轧汽车用钢-高强IF钢,SPARK左右后大梁延伸支架1.2mm,SPARK左右下盖板 1.2mm,冷轧汽车用钢-高强IF钢,高强度与L

12、CAK钢相比，厚度减少15%以上 良好的强度和塑性匹配 适合于冲压复杂结构零件(左/右门槛外加强板、转向机安装支梁、前座椅后外安装支架、发动机舱下延伸板、左/右前纵梁、横梁加强板、左/右B柱加强板、尾门窗框加强板等) 具有一定的塑性应变比（r值） 具有良好的焊接性能,冷轧汽车用钢-P280VK冷轧结构钢,生产9000多吨P280VK冷轧结构钢，成品规格1.0-1.5900-1100C（mm），用户为柳州五菱，成品性能优良。,冷轧汽车用钢-P280VK冷轧结构钢,冷轧汽车用钢-P280VK冷轧结构钢,左门槛外加强板 1.2mm,B柱加强板 1.2mm,冷轧汽车用钢-P280VK冷轧结构钢,前边构

13、件中段加长件,左门槛加强件,冷轧汽车用钢-P280VK冷轧结构钢,左右隔板 1.45mm,冷轧汽车用钢-P280VK冷轧结构钢,高强度与LCAK钢相比，厚度减少15%以上 良好的强度和塑性匹配 适合于冲压复杂结构零件(主要应用于五菱之光CN109车型，左/右前纵梁、横梁加强板、稳定杆支座等) 具有一定的塑性应变比（r值） 具有良好的焊接性能,冷轧汽车用钢-St37-2G冷轧结构钢,冷轧汽车用钢-St37-2G冷轧结构钢,稳定杆支座,应用构件：左右稳定杆支座、减震器支架、车身加强筋、车架等车身结构件，CN109下车体构件90%为攀钢料。 应用效果：零件冲压合格率100%，表面质量优良，回弹小，冲

14、压性能优于宝钢产品。,冷轧汽车用钢-St37-2G冷轧结构钢,满足汽、摩配行业用户对冲压用钢“以高代低”的需求；DQ、DDQ连退冷轧钢板的力学性能需分别满足DC04和DC05的要求；外形尺寸和表面质量满足冷轧钢板的企业标准要求。,GB/T5213-2008标准的力学性能要求,冷轧汽车用钢-DC系列冲压用钢,冷轧汽车用钢-DC系列冲压用钢,冷轧汽车用钢-DC系列冲压用钢,冷轧汽车用钢-DC系列冲压用钢,车颈上板,轻卡左后侧围外板,冷轧汽车用钢-DC系列冲压用钢,表面质量好 氧化铁皮少、易焊接、涂油、表面涂装 尺寸精度高 平整、板形优良、不平度优良 表面光洁度良好 环境友好 低成本,热轧酸洗板,热

15、轧酸洗汽车用钢,厚度控制,目前1.8mm厚度精度可控制在0.10mm 头尾超差 穿带、甩尾 凸度 边部较中部薄0.04mm左右 负公差交货 订货公差带下移,热轧酸洗汽车用钢,表面质量控制,酸洗 无氧化铁皮 平整 表面光洁 板形好 钒钛磁铁矿、平整、涂油,热轧酸洗汽车用钢,强度与宝钢产品相当，延伸率指标优于宝钢产品。,热轧酸洗汽车用钢,SAPH310、SAPH370、SAPH400、SAPH440、St37-2、SPHCSPHE已批量生产20000余吨，主要在五菱及其配套厂用作汽车结构件。,汽车典型结构件,压缩机,热轧酸洗汽车用钢,生产能力（攀钢钒）,攀枝花1450mm热轧生产线生产；厚度1.8

16、，宽度1160mm； 成都专业酸洗线：厚度1.8-6.0，宽度1280mm，强度600MPa。,宽度精度,厚度精度,热轧酸洗汽车用钢,生产能力（西昌钢钒）,西昌2050mm热轧生产线生产；厚度1.5，宽度1500mm； 成都专业酸洗线：厚度1.8-6.0，宽度1280mm，强度600MPa。,宽度精度,厚度精度,热轧酸洗汽车用钢,西昌2050mm热轧生产线生产；厚度1.2，宽度1650mm； 筹建70万吨酸洗线（2013年）。,宽度精度,厚度精度,热轧酸洗汽车用钢,正在开发的冷轧产品BH钢,/%,AI值为34-38MPa,正在开发的冷轧产品BH钢,AI值为2841MPa,正在开发的冷轧产品BH

17、钢,正在开发的冷轧产品其他产品,应用技术研究-重型卡车车厢轻量化,重卡车厢占整车重量的30%左右，其用材高强化、轻量化对汽车减重具有重要意义。 为配合汽车生产厂开展汽车减重工作，攀钢以“先期介入”模式协助用户开展重卡车厢轻量化方案研究及应用工作。,典型重卡车厢模型,南骏PRA63车厢,前板,侧板,后板,上依红G384车厢,典型车厢原方案面板用材状况,南骏PRA63车厢,上依红G384车厢,1、保持整体框架结构及其尺寸不变，只优化面板（前板、后板、侧板和底板）的厚度尺寸，避免对汽车设计带来影响。 2、因未改变整体框架结构和尺寸，面板厚度减薄带来的刚度损失在设计容许范围内，确保整体结构稳定。 3、

18、减重后各面板的强度安全系数与原方案基本保持不变。 4、采用ansys一阶优化方法，以体积最小为优化目标，以最大mises应力及位移为约束条件，以强度安全系数为准绳，对面板厚度逐渐减小时的车厢进行受力分析，并由此确定面板的合理厚度及材料。,减重方案设计原则,法向位移分布,南骏PRA63车厢原方案受力分析-载重18.6t,南骏PRA63车厢原方案受力分析-载重18.6t,mises应力分布,南骏PRA63车厢轻量化分析-载重18.6t,侧板面板,前板面板,后板面板,底板面板,南骏PRA63车厢轻量化分析-载重18.6t,南骏PRA63车厢轻量化分析-载重18.6t,综上，在框架结构及其厚度不变的情

19、况下，为了减少刚度损失，侧板面板的厚度不宜低于2.4mm，后板面板厚度不宜低于2.0mm。 前板、底板面板最大mises应力及法向位移均随着板厚的降低而缓慢增加，没有突变点，表明前板、底板面板减薄空间较大。,南骏PRA63车厢轻量化初步方案,厚度：2.0mm到4.0mm 材料：P700L、PQ700、PQ600、PQ460,南骏PRA63车厢轻量化初步方案受力分析,除方案3的后板安全系数5.18略低于原方案5.44外，各面板安全裕度均大大高于原方案。,南骏PRA63车厢轻量化初步方案减重分析,以年产1万台车厢计，每年可节约材料: 采用方案1、2：3558.4吨; 采用方案3、4：2950.7吨

20、; 采用方案5、6：2373.3吨; 采用方案7、8：1362.9吨。,南骏PRA63车厢轻量化初步方案经济效益分析,上依红G384车厢原方案3受力分析-载重35t,侧板,前板,上依红G384车厢原方案3受力分析-载重35t,底板,后板,上依红G384车厢原方案受力计算结果,原方案3面板强度安全系数的增幅增速均大于法向位移，而且其安全系数基本上比方案1及方案2都要高，方案2的最低。但方案3的面板强度安全系数过高，有浪费。,上依红G384车厢轻量化分析-载重35t,侧板面板,前板面板,后板面板,底板面板,上依红G384车厢轻量化分析-载重35t,上依红G384车厢轻量化分析-载重35t,综上可知

21、，在框架结构、厚度不变的情况下，为了减少刚度损失： 侧板、后板面板的厚度不宜低于3.0mm； 前板面板的厚度不宜低于4.5mm； 底板面板厚度不宜低于4.7mm。,上依红G384车厢轻量化初步方案,上依红G384车厢轻量化初步方案受力分析,原方案底板的安全系数过高，轻量化方案各面板的安全系数比较接近，更为合理； 除底板外，轻量化方案其余部位面板的安全系数与原方案基本持平甚至略大于原方案，最大位移略有增加。,上依红G384车厢轻量化初步方案减重分析,轻量化方案减重效果与原方案1对比,上依红G384车厢轻量化初步方案减重分析,轻量化方案减重效果与原方案2对比,上依红G384车厢轻量化初步方案减重分析,轻量化方案减重效果与原方案3对比,若按年产1万台车厢计算: 与原方案1“底14边10”相比，采用轻量化方案12则每年可以节约材料17455.6吨，采用方案34则每年可节约材料15509.6吨； 与原方案2“底12边8”相比，采用轻量化方案12