汽车钢板[1]

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2020/11/23
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边,外翻边)。这样就把众多成形难易不同的冲压件归纳位五大
类,并将其各冲压成形类别预材料性能一一对应起来,例如胀形
-深拉延成形类,重要指标是n值和r值,主要指标是延伸率和屈
服强度等,得出他们的定性关系,然后根据实际和经验的积累,
将它们的定量关系找出来,例如车门内板:r值与冲压废品率的
对应关系等。
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(6)TRIP钢(相变诱导塑性钢):在C,Si,Mn钢中成形以快 速冷却到下贝氏点,得到铁素体+贝氏体+残余奥氏体的三相组 织,参与奥氏体量为5%~15%,参与奥氏体越高,强度越高。 此钢种具有高强度高塑性和高碰撞吸收能。当T。S>600MPa,El %>30%。公司所用TRIP1.0mm和1.2mm代替ST14生产A11前顶 横梁和右前纵梁本体2效果良好。但由于Ceq偏高,与ST14的焊 接规范有差距,尚有待研究。目前宝钢已开发B380TR (Y.S>380MPa,T.S>600MPa)的冷轧钢板。 汽车钢板[1]
前苏联分为三类(冲压,弯曲,成形),日本吉田静太分
为四类(胀形,深拉延,弯曲,翻边),我国李硕本教授根据应
力和应变分为两大类:拉伸类(含四种)和压缩类(含四种),
一汽谭善锟等根据零件外形特征,应变大小和材料特性将汽车冲
压件分为五类,即胀形-深拉成形类,深拉延成形类,浅拉延成
形类,弯曲成形类(简单弯曲,复杂弯曲)和翻边成形类(内翻
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(5)冷轧双相钢:在C,Mn钢中,成品以快速冷却方式冷却到 Ms点,得到铁素体+马氏体组织,马氏体量为5~20%,马氏体 量越高,钢板强度越高。目前可生产400~1200MPa抗拉强度的 双向钢,其优点是低屈强比,高n值,高烘烤硬化性,无屈服伸 长等,在车身用钢中占有举足轻重的地位(用量在50%,如超轻 车身用量高达74%)。宝钢已有B240/390DP, B280/440DP, B340/590DP和B400/780DP。双向钢一般用于成形要求严格并具 有高强度,高看碰撞吸收能的汽车零件,如:车轮,保险杠,悬 挂系统和加强件等。
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e)分钢种简介
(1)超深冲IF钢:钢中C≤0.005%加入强的C、N化合物成形
元素,使产品具有强的有利织构,形成高的r值、n值和高塑性的
钢板,即st16、BSC3O5等。目前,宝钢生产的IF钢已实现100
万吨大观,生产工艺成熟,质量十分稳定的钢种,Y.S 140Mpa、
Y.S 290Mpa、
2.生产流程
1)铁矿石 选 矿(磁选) 团铁矿 高炉炼铁(焦比;
炉膛容积) 铁水预处理(去夹杂) 顶底复合转炉炼钢
(降C,去P,S) 真空脱气处理 连续铸机(板带220-250mm)
热切成板坯 表面清理 加热炉加热(800度装炉,1250度
出炉) 高压税去铁皮 万能轧机初轧(去鳞,立轧)
进入六机架轧机连轧(1000度,板厚板形自控,850度) 层
EL 45%、r值平均2.2、n值平均 0.245。
ห้องสมุดไป่ตู้
(2)冷轧高强度钢板:在IF钢中加入适量的P元素,得到不同
强度级别的钢种如B170P1、B210P1等。大家都知道P为置换固
容强化,由于P、Fe原子半径不同,产生晶格畸变,使钢强化。
P 元素强化钢的优势:P强化能力强,钢生产成本低,具有好的
高-塑平衡,在抗拉强度360MPa时,其延伸率达43%(L0=
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三、汽车钢板的发展趋势
1.世界上轿车用钢板的趋势向高强度钢发展。目前,日、美、 欧高强度钢板用量约占钢板总量的50%左右,正在向60-70% 迈进,特别是“超轻车身”的出现,高强度钢板用量达98%。
2.国内20世纪90年代,主要是开发超深冲IF钢,高强度钢板 基本上处于试验阶段。由于国内钢厂生产条件、技术水平参差 不齐,这里仅以国内先进水平的宝钢为例,概要说明汽车钢板 的发展趋势。2004年,宝钢汽车用钢板为173万吨,约占全国 汽车用钢板的50%左右,轿车用钢板高的多。
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一、汽车用钢板生产流程简介
1.我国钢铁企业再世界钢铁业的地位 2003年:宝钢排名世界第6位(1900万吨),鞍钢第18位 (1000万吨),武钢第24位(830万吨),首钢第25位(817万 吨),同时宝钢进入世界500强,排名372位,销售额1300多亿, 预计2004年宝钢销售额字1600亿以上,有可能进入世界前200名;
2.名词解释: a)胀形:零件加大的压边力,使受压金属无法向里流动,零 件面积的增加主要靠厚度减薄来完成,如零件上的局部突出, 车门外板的扣手等; b)深拉延:零件的压边力仅仅是防止零件法兰面的翘曲,压边 料可部分参与零件的变形,零件面积的增加主要靠厚度减薄和 边料参入。 c )简单弯曲:是指直边弯曲或微曲边弯曲,例如顶盖横梁。 d)复杂弯曲:是指弯曲件有胀形(压筋)曲面拉延(弯曲部位 曲率小),例如前后纵梁等,弯曲是非封闭的。 e)内翻边:零件冲孔后翻边,但翻边是封闭的。 f) 外翻边:零件边缘部分翻边,但是封闭式的。
50);具有高r值(r值1.8以上);具有优于低C钢的耐腐蚀性
(提高15%-30%),可抵消由于用高强度钢厚度减薄的不理
影响,点焊性能与低C钢相当。因此,从20世纪70年代开始得到
了广泛的应用。
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(3)烘烤硬化钢:人们在思考如何在成形前钢板强度较小,变 形后钢板厚度较大开发出烘烤硬化钢,简称BH钢,其烘烤强度 (BH值)约为40MPa。烘烤硬化的机理是高温下(170度)时 效钢的生产难点是钢种残存固溶C量(约15ppm,即0.0015% C)。以B180H1为例,Y.S=200MPa,T.S=350MPa,El%= 42%,r=1.8,n=0.215,BH=50MPa。 (4)冷轧各相同性钢:表面件希望压边料均匀进入,不因为料 的方向不同(纵向或横向)而产生较为明显的制耳,开发各相同 性钢,其Δr约为+0.15%~-0.15%之间(各相异性钢Δr:+ 0.5%~-0.5%之间)。主要用于外部件,如车身外板,发罩外 板等,宝钢开发强度级别为220MPa,260MPa。目前已用于一 汽大众,上海大众和上海通用车身外板。
流冷却 卷取机卷取(钢卷) 热轧钢卷 开卷横切
热轧钢板。
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2)热轧钢卷 盐酸酸洗 冷平整(1.6%左右) 酸洗 钢带 开卷横切 酸洗钢板 3)热轧钢卷 激光焊卷 盐酸槽酸洗、清洗 五机架 冷连轧机(压下率60-75%) 再结晶退火(罩式炉退火, 700度;连退,850度) 冷平整机平整 表面检查 开卷横切(涂油) 冷轧钢板
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3.宝钢汽车用钢板的发展情况 a)20世纪90年代前期,以生产低碳铝镇静钢,生产工艺以罩式 退火为主,代号产品为st12、st13、st14等。 b)20世纪90年代后期,大力发展超深冲IF钢和高表面质量的 “O5”钢板。同时开展一些冷轧高强度钢板的试验工作,如 BH340、BP340、BP380等。 c)21世纪初,由于三期工程较多,并拥有冷连退火生产线,大 力发展高强度钢板,如B170P1、B210P1、B250P1、B140H1、 B180H1等。 d)2003-2004年,开发冷轧双相钢板和相变诱导塑性钢,同时 开发各向同性钢和热镀锌外板。
3.各工艺对钢板性能的影响 1)炼钢:主要控制成分,C,S,P,O,H,N元素的量及合金化; 2)热轧:主要控制板形、晶粒(细小的铁素体+粗大的析出 物)、板厚; 3)冷轧:通过冷轧压下率,再结晶退火,再结晶、晶粒长大 有利于织构等;
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二、冲压件选材的依据
网格 有限元分析
CAE技术
1.冲压件分类:
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3.选材的依据 a)对材料特性要很熟识,不仅仅局限于标准,对实际性能,最 好对材料性能与实际冲压情况结合起来。 b)冲压件处于那种应力、应变状态、归属于那种成形类别进行判 断。 c)材料特性与成形类别的对应关系,出现某种成形类问题时,立 即想到材料指标的主次问题。 d)剖析一种轿车的典型冲压件(最好有2种成形件),进行一次 实际应变测量,掌握零件外形、应变大小和应变方式(拉压、 平面、拉拉)以及应变方向(往往为金属流动方向)。 e)目前选材处于仿效阶段,没有达到真正的选材阶段,尚需做较 多的基础工作。
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