汽车用先进高强钢的发展背景

汽车用先进高强钢的发展背景

班级：道桥11-1班姓名：杜阳

学号：201110608040

随着环境恶化和能源紧缺问题的日益加剧, 环保、安全和节能的考虑成为汽车制造业的主要发展方向。在减少燃油消耗、减低废气排放的诸多措施中, 降低车重效果最明显。资料表明, 车重减轻10%可节省燃油3% ~ 7% 。因此汽车轻量化成为了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。在汽车轻量化的推动下, 铝合金、镁合金、塑料等零部件的使用比例逐年增加, 使钢铁在汽车材料中的主导地位受到了威胁。鉴于这种情况, 世界各国钢铁公司都花费大量的人力、物力进行综合性能更优异的钢铁材料的研究。研究汽车用新型钢铁材料的问题至关重要, 从某种程度上讲, 最终关系到钢铁工业的生存与发展。

钢铁材料、铝和塑料是制造汽车的3 大材料。铝合金发展很快, 已经向钢铁材料在汽车制造中的统治地位发起挑战, 其优点是质量轻。从耐载荷与耐疲劳强度看, 如果钢的强度级别提高到780MPa 级以上, 则会显示出比铝合金更好的性能优势, 从而诞生了先进高强钢, 其在性能和减重安全方面对铝合金发起挑战。先进高强钢的出现在很大程度上巩固了钢铁在材料领域的主导地位。在实际车体制造方面, 近年来高强钢板的应用在不断提高。国内外开始不断研究先进高强钢的种类和特性。国际钢铁协会先进高强钢应用指南第三。传统高强钢主要包括碳锰钢、烘烤硬化钢、高强度无间隙原子钢和高强度低合金钢; 先进高强钢主要包括双相钢、相变诱发塑性钢、马氏体级钢、复相钢、热成形钢和孪晶诱发塑性钢。传统的高强钢多是通过固溶、析出和细化晶粒作为主要强化手段, 而先进高强钢是指通过相变进行强化的钢种, 组织中含有马氏体、贝氏体和/ 或残余

奥氏体, 包括双相钢、孪晶诱发塑性钢、复相钢和马氏体级钢等。汽车用先进高强钢分为热轧、冷轧和热镀锌产品, 其工艺特点都是通过相变实现强化。

先进高强钢最大的优势是: 提高材料的强度, 在所要求的性能不变或略有提高的前提下, 减薄板材构件的厚度, 因而减轻构件的质量。减薄和高强是先进高强钢在减重和安全方面的优势, 但也对冲压成形工艺提出了新的挑战。减薄和高强对冲压工艺而言是恶化成形性的双重因素, 不仅使车身零件在成形过程中易开裂, 而且易产生过量回弹, 冲压件的回弹常用U 型槽的拉伸试验来测定。相对于软钢和传统高强钢, 先进高强钢的回弹更大, 特别是当钢板原始强度大于1000MPa 时, 传统的冷冲压方法就难以生产结构、形状相对复杂的车身零件, 这就需要恰当的解决方法。为解决这一难题, 热冲压技术应运而生。

2005 年我国汽车产品整车出口首次大于进口, 目前我国自主品牌取得较大的发展, 而且出口量增长, 中国汽车正迅速进入国际市场。随着汽车轻量化的发展, 节能、排放和安全法规的日趋严格, 高强钢和先进高强钢的用量将快速增长; 以国际钢铁协会组织的全世界32 家钢铁公司和相关汽车行业的轻量化项目目标和研发成果为例, 高强钢在白车车身中的使用越来越多, 为了满足客户的需求, 传统的高强钢和先进高强钢在将来会越来越多地采用。