汽车钢新品种的一些特点
汽车板用钢的合金化及组织特点

汽车板用钢的合金化及组织特点摘要:本文以用汽车板用钢,主要是汽车用高强度IF钢为研究对象,高强度IF钢是一种在IF钢中添加P、Si、Mn等固溶强化元素后获得的高强度汽车钢板品种,属于具备深冲性能的高强钢。
关键词:汽车板用钢;高强度IF钢;退火工艺;组织;性能1.汽车用高强钢钢的分类、性能特点及典型应用1.1双相钢(DP钢)DP钢是低碳钢或低合金钢经临界区热处理或经控制轧制而得到的高强度钢,其组织有铁素体基体和约20%在铁素体晶界上的岛状马氏体构成,也称马氏体双相钢。
双相钢系列高强钢是目前结构类零件的首选钢种,因其具有无屈服延伸、无室温时效、低屈强比、高加工硬化指数和高烘烤硬化值等特点,所以被大量应用于结构件、加强件和防撞件。
如,车底十字构件、轨、防撞杆、防撞杆加强结构件等。
1.2复相钢(CP钢)复相钢具有晶粒细小,抗拉强度较高等特点,与同级别抗拉强度的双相钢相比,其屈服强度明显要高很多。
具有良好的弯曲性能、高扩孔性能、高能量吸收能力和优良的翻边成形性能。
被广泛应用于底盘悬挂件,B柱,保险杠,座椅滑轨等。
1.3相变诱导塑性钢(TRIP钢)TRIP钢,即相变诱导塑性钢,是通过相变诱导塑性效应而使钢板中残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体形核,引入相变强化和塑性增长机制,提高钢板的强度和韧性。
TRIP钢与其他同级别的高强度钢相比,最大特点是兼具高强度和高延伸性能,可冲制较复杂的零件;还具有高碰撞吸收性能,一旦遭遇碰撞,会通过自身形变来吸收能量,而不向外传递。
常用作汽车的保险杠、汽车底盘等防撞部位。
1.4马氏体钢(MS钢)马氏体钢的显微组织几乎全部为马氏体组织。
马氏体钢具有屈强比高,抗拉强度高,高碰撞吸收能、高强度塑性积等特点,但是马氏体钢的延伸率相对较低,使用时需要注意延迟开裂的倾向。
通常只能用滚压成形生产或冲压形状简单的零件,主要用于成形要求不高的车门防撞杆、保险杠、门槛加强板和侧门内的防撞杆等零件以代替管状零件,降低制造成本。
汽车用钢的分类和性能要求
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汽车用钢的分类和性能要求外覆盖件翼子板、侧围外板、车门外板、发动机罩外板、行李箱盖外板等各暴露部分,因而对表面质量要求高,必须具有抗腐蚀能力;同时应保证强度和刚性的要求,并具有良好的抗凹陷性;再者,要求有良好的成型性,但也应在一定厚度之下,一般使用料厚0.6mm-1.0mm 之间的薄板,且使用表面有涂层的镀锌或锌铁合金钢板。
由于发动机罩、车门、行李箱盖等外板对刚度和成型性有要求,当前多采用BH 烘烤硬化钢、或者DP450 双相钢;一般抗拉强度≥300Mpa,n≥0.21;r≥1.3;δ≥34%;屈强比≤0.61,这样也达到减轻车体重量的效果。
内覆盖件内覆盖件变形复杂,深拉延多,因此对塑性应变比和延伸率要求高,由于变形大,对变形均匀性也要求较高,料厚一般选用0.8mm-1.2mm,n≥0.24;r≥1.5;δ≥42%;屈强比≤0.61,同样也需要具备一定的防腐能力。
功能件载荷甚至冲击,要求有足够的强度和刚度,其中如门柱、窗柱等结构件,抗拉要求在600Mpa,当前多选择双相DP 钢、相变诱导塑性TRIP 等高强度钢,既要保证有好的成型性,也要保证强度要求,门柱内板强度一般选用300Mpa 以,n≥0.24;r≥1.4;δ≥45%。
功能件如门柱、门框、横梁、加强梁等,这类零件需要承受一定的载荷甚至冲击,要求有足够的强度和刚度,其中如门柱、窗柱等结构件,抗拉要求在600Mpa,当前多选择双相DP 钢、相变诱导塑性TRIP 等高强度钢,既要保证有好的成型性,也要保证强度要求,门柱内板强度一般选用300Mpa 以上,n≥0.24;r≥1.4;δ≥45%。
加强板类零件加强板零件一般有三种:1、在一些局部受到集中载荷作用的制件上,增加加强可分担部分载荷,提高该部位的刚度;2、采用具有吸振功能的钢板作为加强,以起到减振作用,保证整车安全性;3、另外一些加强板同时也是结构件,需要腐蚀功能,如挡泥板、下边梁等,其强度要求也高,要求在300Mpa以上,≥0.21;r≥1.3;δ≥34%,屈强比小于0.66。
第三代高强度汽车钢的性能分析与运用
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2018年第1期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第1期Vol.45No.12018年1月Jan.2018作者简介:胡新平(1986-),男,江西上饶人,大学本科,助理实验师,主要研究方向:汽车制造与装配。
第三代高强度汽车钢的性能分析与运用胡新平,罗琴琴(,342515)摘要:文章以第三代高强度汽车钢的性能分析与运用为研究对象,首先对第三代高强度钢进行了简要的分析与概述,并对其进行了相应分类,随后研究分析了第三代汽车用钢性能及运用评价以供参考。
关键词:第三代高强度钢;性能分析;运用1第三代高强度钢概述及分类在汽车的用钢领域内,钢产品最重要的指标是强度,一般情况下,对于钢抗拉强度大于340Mpa 级别的钢,我们称之为高强钢。
对于钢抗拉强度大于780Mpa 级别的钢,我们称之为超高强钢。
对于钢板来说,材料强度与钢板的成形性能呈反比关系,即钢板材料强度越高,而相应钢板成形性能就会下降,造成很大的冲压困难,因此对于汽车厂对材料提出的高要求也无法得到相应满足。
基于此,相关钢铁研发人员在材料中引入FCC (奥氏体)相,由于奥氏体本身具有很强的相变强化作用,因此在已有先进钢基础之上得以进一步实现先进高强钢性能提升,当前已研制出了全奥氏体组织第二代先进汽车用钢与部分奥氏体组织第三代先进高强汽车用钢。
其中第三代汽车用钢是以贝氏体或马氏体为基本,然后配合适当的残余奥氏体,从而其延伸率与抗拉强度的乘积达到了20至40GPa%,处于第一代与第三代钢的蓝海区域,已是当下研发汽车用钢的热点。
当前第三代高强钢主要分为三种,一种是Q&P 淬火与碳分配分退火工艺低合金钢,最早由美国科罗拉矿业学院J G Speer 教授提出,该类型钢已能达到量产水平。
一种是粉末冶金工艺生产的第三代汽车钢,由美国纳米钢公司提出,但由于该类型刚制作成本太高,因此不利于全面推广。
最后一种是由TRIP 钢工艺结合奥氏体逆转变ART 工艺研发出的0.1%C-5%Mn 的中锰高强钢,生产成本低且易于生产,当前已完成实验室研究与相关应用验证。
第三代高强度汽车钢的性能与应用
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第三代高强度汽车钢的性能与应用近年来,随着汽车业发展的不断加快,广大汽车制造商亟欲寻求一种高强度汽车钢来提高汽车的质量,确保汽车的安全性能。
因此,伴随着汽车制造商的普遍追求,第三代高强度汽车钢的出现显得格外重要。
第三代高强度汽车钢的特征是钢的结构更加致密,高强度汽车钢的抗拉强度可达到800MPa以上,抗压强度可达到400MPa以上,有较强的抗冲击性能,抗拉和抗压比一般钢高出30%到50%。
同时,第三代高强度汽车钢具有厚度较薄、弯曲性能良好等优势。
它还具有抗锈蚀性能、氧化性能、高温强度性能等优点,广泛适用于高压气罐、发动机支架、悬挂、车身等车辆部件中。
第三代高强度汽车钢在汽车工业中的应用也正在不断发展。
目前,该钢材在汽车车架和高压气罐、发动机支架等件结构件的应用越来越多,有利于提高汽车的耐久性能和安全性。
中,在汽车钢材结构件中应用第三代高强度汽车钢应用最为广泛。
高强度汽车钢比一般钢具有更高的强度,有助于减少车身的厚度,把材料重量减轻到最小,有利于提高汽车的性能,提高燃油经济性,并具有很高的安全性能。
另外,应用高强度汽车钢可以减少车身材料的使用,有利于减少环境污染,保护自然环境和地球家园。
综上所述,第三代高强度汽车钢具有结构致密、抗拉强度高、抗冲击性好、厚度较薄、弯曲性能优良等优势,广泛应用于汽车车架和高压气罐、发动机支架等件结构件中,可以有效提高汽车的安全性能和经济性能,同时减少车身材料的使用,减少环境污染,保护自然环境和地球家园。
第三代高强度汽车钢的应用前景广阔,由于汽车业的发展不断加快,今后将会有更多的车辆采用第三代高强度汽车钢作为结构件,以满足汽车制造商对高强度钢的需求。
此外,第三代高强度汽车钢的开发和研究也将不断深入,以提高它的高强度和轻量化的特点,满足汽车工业的高标准要求。
第三代高强度汽车钢无论是在汽车工业中的应用,还是在研发和制造中的研究都将会发挥着重要作用,是汽车制造商及消费者提高汽车安全性能和经济性能的重要选择。
详解汽车用钢的分类和发展方向
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详解汽车用钢的分类和发展方向来源:汽车材料讲解、搜狐新闻现代汽车制造业的核心是安全和环保,对车身要求“提高强度、减轻重量”。
先进高强度钢在这种背景下蓬勃发展,大量应用于汽车车身的结构件、安全件上。
汽车用高强钢类型1、双相钢(DP钢,Dual Phase Steels)2、复相钢(CP钢,Complex Phase Steels)3、相变诱导塑性钢(TRIP钢,Transformation Induced Plasticity Steels)4、马氏体钢(MS钢,Martensitic Steels)5、淬火延性钢(QP钢,Quenching and Partitioning Steels)6、孪晶诱发塑性钢(TWIP钢,Twinning Induced Plasticity Steels)7、硼钢(PH钢或B钢,Press Hardening/Boron Steels)▇ 双相钢(DP钢)性能特点:无屈服延伸、无室温时效、低屈强比、高加工硬化指数和高烘烤硬化值。
典型应用:DP系列高强钢是目前结构类零件的首选钢种,大量应用于结构件、加强件和防撞件。
如,车底十字构件、轨、防撞杆、防撞杆加强结构件等。
▇ 复相钢(CP钢)性能特点:晶粒细小,抗拉强度较高。
与同级别抗拉强度的双相钢相比,其屈服强度明显要高很多。
具有良好的弯曲性能、高扩孔性能、高能量吸收能力和优良的翻边成形性能。
典型应用:底盘悬挂件,B柱,保险杠,座椅滑轨等。
▇ 相变诱导塑性钢(TRIP钢)性能特点:组织中含有残余奥氏体,有良好的成形性能。
在成形过程中残余奥氏体会逐渐转变为硬的马氏体,有利于均匀变形。
TRIP 钢还具有高碰撞吸收能、高强度塑性积和高n值的特点。
典型应用:结构相对复杂的零件,如B柱加强板、前纵梁等。
▇马氏体钢(MS钢)性能特点:屈强比高,抗拉强度高,延伸率相对较低,需要注意延迟开裂的倾向。
具有高碰撞吸收能、高强度塑性积和高n值的特点。
SPH440汽车钢解析现货库存
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SPH440汽车钢上海桐川金属现货库存定轧
SPH440是一种汽车用钢板,其抗拉强度大于440兆帕,既具有相当高的强度,又具有一定的冷成型性能。
SPH440在汽车制造中可以应用于车身结构、底盘、发动机和变速器零部件、安全气囊等部位,主要原因如下:
1. SPH440具有较强的耐疲劳性能,可以在长期性长时间负荷运行工况下,维持材料强度和持续传输发动机输出功率。
2. SPH440具有较好的耐疲劳性平衡的缘故关键在于它的特殊成分和热处理方法。
其中硅的加入能提高钢耐腐蚀性和疲劳强度,而且有利于提高钢硬度。
锰的加入能提高钢韧性抗冷脆性能。
磷和硫的加入能改善钢生产特性,使之更加容易热处理工艺。
3. SPH440还具有较强的耐热性,可以在高温下下保证其材料的性能的稳定。
以下是SPH440在汽车制造中的一些具体应用案例:
1. 车身结构:SPH440钢材通常用于制造汽车的车身结构,例如车顶、车门、车厢和底盘等。
2. 汽车底盘:SPH440钢材也可用于制造汽车底盘的零部件,如前悬挂、后悬挂、转向架、刹车系统等。
3. 发动机和变速器零部件:SPH440钢材在一些汽车零部件的生产中也是重要材料之一,如发动机和变速器零部件。
4. 安全气囊:SPH440钢材的高强度和良好的塑性可使其用于安全气囊的生产。
总的来说,SPH440在汽车制造中发挥了重要作用,具有较高的应用价值。
车用板材概述
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车用板材Part one常用车用板材概述汽车用钢板从生产工艺特点划分为热轧钢板、冷轧钢板和涂镀层钢板;从强度角度可划分为:普通钢板(软钢板)、低合金高强度钢板(HSLA)、普通高强度钢板(高强度IF钢、BH钢、含磷钢和IS钢等)和先进高强度钢板(AHSS)等。
在以强度划分的钢板中,前两类钢种目前国内外应用均已趋于成熟;第三类钢种在国际上已批量商业化应用,国内也处于研制、试用(I S钢)和推广应用阶段;第四类钢种在国际上处于研制趋于成熟和推广应用阶段,国内处于研制起步阶段。
本文介绍了按工艺生产分类的热轧钢板,冷轧钢板和热涂成钢板。
重点介绍了热轧钢板。
一、热扎钢板生产,分类、牌号以及其特性汽车用热轧钢板主要用在载货用商用车上,占全部消耗量的85 %左右,其中以中、轻型载货商用车的消耗量最大、占 50 %左右。
★中轻型商用车、微型车和轿车占热板消耗量的 65 %左右,是汽车热轧板消耗的主要车种,且对热板的质量要求也较其他车种高。
★轿车的消耗量虽较小,但对热轧钢板的质量要求较高。
汽车热轧板的应用比例19%。
★按零件应用及用途:可分为梁用钢板、车轮钢板、桥壳钢板、传动轴管用钢板、弹簧钢板、不锈钢板、耐磨钢板等。
★按表面供货状态:可分为普通热轧钢板、热轧酸洗钢板、黑皮钢板及花纹钢板等。
(1)汽车热轧板主要分类按成分、组织、工艺等冶金特征:可分为碳素钢板(普通碳素钢板、优质碳素钢板)、低合金高强度钢板、双相钢板、TRIP 钢板、TWIP 钢板、贝氏体钢板、马氏体钢板、硅钢板等等。
(2)汽车热轧钢板相关检验及评价★缺口敏感系数:为比较各种材料对缺口敏感的程度,常进行缺口静拉伸试验。
缺口强度比 NSR=RmN/Rm ,NSR<1,对缺口敏感NSR> 1 缺口使材料的屈服强度或抗拉强度升,但塑性降低,“缺口强化”。
★动态疲劳性能:钢板的中值疲劳强度及p-S-N 曲线必须满足要求,尤其是中值疲劳强度。
影响钢板疲劳性能的因素很多,通常有钢质纯净度、杂质数量及形态、成分及组织均匀程度、表面质量、晶粒大小等。
汽车钢新品种的一些特点
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阿塞洛公司汽车用钢新品种简介Michel Babbit本文对汽车用钢近期的一些发展进行评述。
一种新型预涂板特别适用于经热冲压加工的防渗透部件。
另一种与预涂板有关的新工艺为新型无机处理法(NIT),能够有效地提高预涂板的冲压生产率。
在防腐方面,新一代薄型有机涂层已经得到应用;将来Zn-Mg镀层推广后会有助于汽车制造商节省二次防腐成本(蜡、乳香脂等)。
为了获得高刚性低重量的钢材,阿塞洛已开发出一种高刚性的新型夹芯板,显示出应用于大块车身板的潜力。
最后对一些突破性新产品概念在中长期未来的应用前景进行了探讨。
1.前言钢材是汽车最主要的组成材料,为了巩固这一地位,钢铁工业必须不断地满足汽车制造商新的需求。
通过降低车身重量来减少CO2排放,同时还要提高汽车的被动安全性,是该领域的主要挑战之一。
超高强度钢正是满足这两项要求的候选材料。
一个相对较新的方法是将预涂板进行热冲压。
就减轻大型汽车板的重量而言,出现了一种高刚性的新型多层钢材料,不失为一种有趣的创新型解决方案。
另外,成本效益是高竞争性汽车市场中极其重要的因素,因此,任何能够协助汽车制造商提高生产率的方案(如降低汽车耐腐蚀性加工成本)都会大受欢迎。
为此,开发出了更薄的有机和锌镁镀层。
可以预见,汽车工业还会有重大的发展变化,钢铁业需要突破性的创新技术来满足未来新的要求。
2.用于热冲压加工的高强度钢阿塞洛公司开发出了称为Usibor 1500P的高强度钢,完全用于热冲压工艺。
该材料促进了欧洲、美国和日本在热冲压技术上的进步。
它的化学成分示于表1,机械性能示于表2。
表2 Usibor 1500P的典型机械性能YS:屈服强度,在热冲压工艺中,先以880~950℃给坯料加热5~10min,使钢板奥氏体化,然后快速转移到冲床(5~7s)并在600~800℃下冲压;最后在冲压设备之间以>30℃/s的冷却速率淬火。
Usibor 1500P是一种预涂材料,有约25μm厚的Al-Si热浸镀层(90%Al,称为Alusi镀层),该镀层能够承受加热和淬火工艺。
轻质高强钢在汽车工程中应用研究
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轻质高强钢在汽车工程中应用研究随着人们对汽车安全性能的要求越来越高,汽车材料的要求也越来越高。
近年来,轻质高强钢作为汽车材料的一种新型材料,得到了广泛的应用。
本文章将详细介绍轻质高强钢的概念、优点、应用及发展前景。
一、轻质高强钢的概念轻质高强钢是指含碳量在0.05%~0.25%之间,同时其拉伸强度和屈服强度均高于传统碳素钢的钢材。
在这种材料中,加入了大量的微合金化元素,例如硅、锰、铬、钒等。
这些元素可以有效地强化钢材,并提高钢材的强度和硬度。
同时,轻质高强钢的密度比传统碳素钢还要低,重量更轻。
二、轻质高强钢的优点1.强度高:相对于传统碳素钢,轻质高强钢的强度要高得多。
可以提供更稳定的机械性质和更高的强度水平。
2.耐腐蚀性好:相对于铝合金,轻质高强钢的耐腐蚀性更强。
它不容易被氧化,不易腐蚀,因此更加耐用。
3.韧性好:轻质高强钢具有较好的韧性和延展性,可以有效地避免碎裂等问题,增加汽车的安全性能。
4.成本优势:相对于全铝车身,轻质高强钢的成本更低,可以省去制造全铝车身所需的高昂成本。
5.可回收性:轻质高强钢可回收再利用,对环保有一定的积极作用。
三、轻质高强钢的应用轻质高强钢广泛应用于汽车制造中,尤其是汽车车身制造。
它可以用于钢板、车门、车顶、底盘、底板等零部件的制造。
1.车门:使用轻质高强钢制造的车门比传统车门更轻,可以为整车减重,并能更好的吸收碰撞的能量,增加车门的安全性能。
2.车顶:使用轻质高强钢制造的车顶比传统车顶更加安全,可以有效防止车顶压扁,从而保护车内乘客的安全。
3.底盘:使用轻质高强钢制造的底盘比传统底盘更加轻量化,同时可以提高底盘的刚性和稳定性,增加汽车的操控性能。
4.底板:使用轻质高强钢制造的底板比传统底板更加牢固,可以有效防止底板的猛烈扭曲。
四、轻质高强钢的发展前景随着人们对汽车安全性能需求的不断提高,轻质高强钢的应用也会越来越广泛。
大量的研究表明,轻质高强钢不仅可以显著提高汽车的安全性能,同时也可以实现汽车轻量化,降低汽车油耗。
马氏体钢在汽车中的应用
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马氏体钢在汽车中的应用
马氏体钢在汽车制造中有多种应用,主要包括以下几个方面:
1.汽车车体结构:马氏体钢具有高强度和良好的耐腐蚀性能,常用于制造汽车的车体结构。
它可以确保车身结构的强度和刚度,从而提高车辆的安全性能。
2.汽车零部件:马氏体钢也用于制造汽车中的各种零部件,如发动机部件、传动系统部件、悬挂系统部件等。
这些部件需要承受高负荷和耐腐蚀,马氏体钢能够满足这些要求。
3.汽车紧固件:马氏体钢还可以用于制造汽车中的紧固件,如螺栓、螺母等。
这些紧固件需要具有良好的耐腐蚀性和高强度,以确保汽车的稳定性和安全性。
4.汽车装饰件:马氏体钢也可以用于制造汽车内部的装饰件,如门把手、车窗饰条等。
这些装饰件需要具有良好的表面质量和耐久性,而马氏体钢能够满足这些要求。
总的来说,马氏体钢在汽车制造中具有广泛的应用,能够提高汽车的强度、安全性和耐久性。
钢铁材料在汽车上的应用及特点.ppt

• 汽车的车体钢板,以前使用的是容易成 型的软质钢材。为适应轻量化的需求, 以后开发了高张力钢板。这种钢板具有 成型性好、强度高,并可使板厚减薄的 优点。高张力钢板是在原有钢板基础上 添加固溶强化型元素(硅、锰等)和析出 强化型元素(铌、钛等),并在钢铁厂退 火炉内连续退火而得到。它有着屈服点 低的、复合成分多的特点。
钢铁在汽车上的应用
• 长期以来,钢铁一直是构成汽车 的主要材料,在汽车用钢中,合 金钢比例较高。国外不少汽车采 用含Cr、Ni、Mo等元素的结构钢 和含Co量很高的永磁材料,而这 些元素的资源都较稀缺,节约合 金资源成为指导汽车材料开发和 应用的方针之一。 构成汽车的零 件约有两万多个,在这些零件中, 使用了各种各样的材料(见图)。其 中约86%是金属材料,而在金属 材料中,钢铁材料占了80%。
目前德国科学家已经成功地研制出 “泡沫铝”--将铝粉和钛氧化合 物粉末相混成,填放到钢皮制成 的模型中,然后再把这充满混合 物的模型加热到铝的熔点,这时, 氢气会从氢化合物中分解而逸出, 从而使熔化的铝产生泡沫,当钢 皮模型完全冷却后,便形成了固 体“泡沫铝”。这种“泡沫铝” 具有整体结构,其质量轻而均匀, 强度比铝更高,其外覆的钢皮模 型更增强了部件的强度和刚度。 为了提高汽车的安全性和可靠性, 需要从设计上、制造上,特别是 材料方面考虑。例如,提高汽车 结构材料的强度和韧性,使之更 坚固可靠,一旦发生撞车、翻车 等交通事故时,能最大限度地减 轻损伤程度,保证人员的乘车安 全。
含铌合金应用的优点
• 轻量化的最主要手段就是轻质材料的 大量应用,其中含铌钢是一种非常先 进的材料 。
铌加进去以后,会给钢的性能带来很多优化,比如可 以降低钢的碳。现在的汽车钢尤其是用在商用车上的 钢都需要大热量的焊接,所以具有良好的焊接性就非 常的重要。加入铌以后就可以降低钢材的含碳量从而 提高焊接性能。而且铌在改善钢材力学性的同时还可 以改善加工性能。这样使汽车在使用材料方面更方便。 目前从汽车用钢来讲,实际上80%的钢都可以加铌。 但是还是在发展阶段 。 它主要应用在商用车的框架和大梁、纵梁、横梁。其 他比如驾驶舱,也可以用一些铌铁。因为商用车主要 还是在用热轧钢板,这种钢板比较厚。冷轧板比热轧 板要薄一些,用冷轧板可以减轻厚度。这里面有很多 都必须要含铌。所以汽车用钢的80%都可以加入铌。 现在高强钢加铌是一种趋势。
汽车钢板的性能及种类
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汽车钢板的性能及种类一、性能要求1.1. 强度和韧性汽车钢板必须具备足够的强度和韧性,以确保在碰撞和冲击载荷下能保持完整,且能有效地吸收和分散能量。
1.2. 抗疲劳性汽车钢板需要在反复的载荷作用下保持其结构和性能的稳定,抵抗疲劳裂纹的产生和扩展。
1.3. 抗腐蚀性汽车钢板应具有优良的抗腐蚀性,以抵抗环境中的湿度、盐分和其他腐蚀性物质的影响。
1.4. 加工性能汽车钢板应易于加工,包括切割、弯曲和成型等,以方便制造过程。
1.5. 轻量化为了提高汽车的燃油效率和性能,汽车钢板需要尽可能地轻量化,同时保持其强度和刚度。
二、钢板种类2.1. 热轧钢板热轧钢板是通过高温轧制工艺制成的,具有较高的强度和延展性。
这种钢板广泛应用于汽车的结构部分。
2.2. 冷轧钢板冷轧钢板是在低温状态下经过多道次轧制而成,具有更高的强度和更薄的厚度。
这种钢板适用于需要高强度和轻量化的部件。
2.3. 镀锌钢板镀锌钢板是在钢板上覆盖一层锌,可以保护钢板免受腐蚀,同时具有较好的加工性能。
这种钢板广泛应用于汽车的外覆盖件。
2.4. 高强度钢板高强度钢板具有更高的强度和抗疲劳性,适用于需要承受高应力和冲击的部件,如车架和悬架。
2.5. 耐腐蚀钢板耐腐蚀钢板具有较好的抗腐蚀性,适用于需要长时间保持完好状态的部件,如车身底部和发动机舱。
2.6. 复合钢板复合钢板是由两种或多种不同材料组成的,具有更高的强度和刚度,以及更好的抗疲劳性和抗腐蚀性。
这种钢板广泛应用于汽车的结构和外观部件。
2.7. 铝合金板铝合金板具有轻量化和抗腐蚀性的优点,适用于需要减轻重量和提高耐腐蚀性的部件,如车门、车顶和车底。
三、用途3.1. 车身结构汽车钢板的性能要求及钢板种类广泛应用于车身结构,包括车架、车身面板、横梁、纵梁等。
这些部件需要具备足够的强度和刚度,以保护车内乘员并维持车辆的稳定性。
同时,它们也需要适应各种形状和尺寸的要求,以适应不同的车型和设计。
因此,选择适当的汽车钢板对于确保车辆的安全性和性能至关重要。
汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺
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汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺摘要:汽车轻量化和安全性对汽车用钢的性能提出了新的、较高的要求,具体有以下6个方面:优良的成形性能;在保证塑性、延性指标的同时,提高强度降低冲压件重量;良好的表面状态和形貌、严格的尺寸精度;良好的连接性能和保型性能;抗时效性稳定性和油漆烘烤硬化性;耐蚀性能。
先进高强度钢,其英文缩写为AHSS(Advanced High Strength Steel),主要包括双相(DP)钢、相变诱导塑性(TRIP)钢、复相(CP)钢、马氏体(M)钢、热成形(HF)钢和孪晶诱导塑性(TWIP)钢。
关键词:先进高强度钢汽车用钢发明热轧冷轧前言:迅猛发展的汽车工业更加突显出环保、能源等方面的难题。
汽车用高强度钢对汽车工业的发展起着举足轻重的作用,是汽车轻量化的关键材料之一。
在未来的数年内,我国汽车工业将会取得更大的发展,对汽车用高强度钢的要求也会越来越多,汽车开发公司需进一步加强与钢铁研究者的合作,这对发展汽车用高强度钢板,促进我国汽车行业发展以及提高我国汽车竞争能力大有裨益。
1高强度板料的特性高强度板料具有很高的抗拉强度、耐冲击性,其抗拉强度是普通材料的3倍甚至更多,因此对汽车的碰撞安全性能非常重要。
高强度板料的这种特性对汽车的安全、减重和节能是非常重要的,其效果也是非常明显的。
研究结果表明,使用高强度板料,汽车冲压件抗拉强度从220MPa提高到700MPa,材料厚度从1.8mm减小到1.4mm,而材料可吸收冲击能指数则基本保持不变。
汽车减重也与材料强度密切相关。
研究表明,材料抗拉强度从300MPa左右提高到900MPa左右,汽车减重率则从25%左右提升到40%左右。
由此可以看出使用高强度板料已是汽车行业以后发展的趋势。
但板料的强度和塑性一般是矛盾的,板料强度的提高必然导致塑性下降。
而板料塑性的下降就为冲压件的成型带来了很多问题和难题,回弹就是其中冲压件成型过程中很难避免的缺陷之一。
汽车车身用钢铁材料
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淬火配分钢(Q&P)
淬火配分 (Quenching and Partitioning, Q&P) 工艺可用来生产富碳残余奥氏体 钢种,即Q&P 钢。此工艺机理是基于碳在马氏体/奥氏体混合组织中扩散规律 的一种新的认识与理解。和传统淬火-回火不同,Q&P 工艺为稳定残余奥氏体, 应用钢种含Si、Al(甚至P)元素,以阻碍Fe3C 析出,使碳自马氏体分配到奥 氏体,奥氏体因富碳,在再次冷却时不会转变为马氏体,为高强度钢兼具韧 性提供新的有效方法。Q&P 钢属于第三代先进高强度钢,其可以达到的力学 性能范围为:抗拉强度800~1500MPa,伸长率15~40%。
Q&P钢处理方法
几种高强度钢发展方向
— — 采用独特的合金和显微组织设计获得具有超高强度的韧性钢。极限抗 拉强度达1200~I500MPa;多相和奥氏体显微组织是主要兴趣所在;显微组 织的设计应改善耐破损性能;研发早期便考虑到焊接性能。
— — 通过新法热机械处理或合适的化学成分配方,可生产出超细晶钢。这 样,即使采用较贫的化学成分也可获得很高的强度,既而提高其他性能, 如焊接性等。显微组织细化也是改善耐破损性能的一种途径。
奥氏体不锈钢 (AUST. SS)
TWIP钢
Fe-33Mn-3Si3Al TRIP 钢显 微组织
水淬 空冷
X-IP系列钢
TWIP钢比双相钢、TRIP钢具有更好的成型性能。有高的 加工硬化能力,具有良好的能量吸收能力,是有前途的汽车 用结构材料。 但TWIP在冶炼、连铸工艺、延迟断裂、缺口敏感性及可 涂镀性能是妨碍其大量应用的障碍。 目前,钢厂和研究机构正在研究新一代 TWIP 钢 FeMnA1 钢,也称为 TRIPLEX 钢。 FeMnAl 钢不显现 TRIP 和 TWIP 效应 ,加工变形时,位错滑移形成剪切带,产生高塑性,即剪切 带诱导塑性(SIP效应)。 目前为止,还未对该钢种的焊接性能进行过检测,但其 在汽车上的应用已经得到了广泛的认可。
汽车高强度钢板材料解析
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汽车高强度钢板材料解析汽车高强度钢板材料解析随着高强度钢板在汽车零部件应用范围的扩大,随之对钢板加工性的要求也越来越高。
尤其是,近年来钢板的高强度化技术迅速发展,除了以往要求的强度-延伸特性外,还要求具有高的延伸凸缘性。
那么,下文是由店铺为大家分享汽车高强度钢板材料知识,欢迎大家阅读浏览。
1 980MPa级合金化热镀锌钢板作为低屈服比型合金化热镀锌钢板。
神户制钢公司以前已开发了590MPa级和780MPa级GA钢板。
作为其设计概念,为确保汽车用钢板所要求的成形性和焊接性,因此采用低合金成分获得铁素体+马氏体复合组织的思想已成为共同的设计概念,并在此基础上进行了技术确立。
在将钢板的强度提高到980MPa级时,也是基于这种思想进行最佳成分系的设计。
既能确保延性,又能提高强度的设计思想如下:1)虽然Mn作为固溶强化元素是有效的,但为确保铁素体相的延性,应尽量少添加。
2)Cr和Mo是提高淬火性的元素,有助于增加马氏体相的体积百分率。
另外,C有助于提高马氏体相的硬度。
但是,任何一种元素如果过分添加会导致焊接性的下降,因此应复合添加能提高强度所需的量。
由于开发钢是按照上述成分进行设计,因此即使批量生产,也能获得稳定的特性。
开发钢具有高的延伸特性,不亚于冷轧钢板。
开发钢的成形极限曲线与冷轧钢板的基本相同。
将钢板制成直径50mm的圆筒凸模(圆筒凸模=10mm),对凸肚成形时的极限深冲系数进行了对比,结果表明开发钢的压制成形载荷低,与GA780MPa级钢板基本相同,深冲系数与冷轧钢板基本相同。
对开发钢的焊接性和冷轧钢板的焊接性进行了比较。
通过改变焊接电流值,对板厚为1.4mm的各种试验钢板进行了焊接试验。
调查了焊接接头的剪切抗拉强度和断裂后测定的熔核直径的关系,结果可知开发钢的熔核断裂临界直径比冷轧钢板的大。
另外,在发生熔核断裂时,接头强度大大超过了JIS标准。
十字形拉力强度的断裂形式受化学成分的影响大,即使母材强度增加,在发生熔核内部断裂和剥落断裂的情况下,有时强度也没有发生变化。
汽车钢板的性能要求及钢板种类
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汽车钢板的性能要求及种类总述:常规车中各种钢材在汽车总重中所占比例为70%左右,其中钢板约占50%以上,优质钢(齿轮钢、轴承钢、弹簧钢等)占30%,型钢占6%,带钢占3%,金属制品及其它占1%。
汽车用钢材种类中主要是各类板带钢,按生产工艺不同,可分为热轧板(热轧薄板、中厚板)和冷轧板(普冷板、镀层板);按钢板强度不同,可分为以IF钢(无间隙原子钢)为代表的具有超深冲性能的软钢系列和以TRIP(相变诱发塑性钢)钢为代表的高强度钢系列,通常深冲钢是铝镇静钢和无间隙原子钢,高强度钢和超高强度钢是低合金钢、DP钢(双相钢)、TRIP钢、TWIP钢(挛生诱发塑性钢)和马氏体钢等;按钢板性能区分,可分为深冲钢(IF)、烘烤硬化钢(BH)、低合金高强度钢(HSLA)、高强度钢(HS)、超高强度钢等;按加工方法分,可分为沸腾钢、铝镇静钢、镀锌钢板等;按组织结构和成分分类,有含磷钢、含铜钢、无间隙原子钢、双相钢、TRIP钢、马氏体钢等。
汽车板板厚范围一般为0.4~4.0mm,宽度为600~1950mm。
用量较大的厚度为1.0、0.8、0.75、0.7mm。
汽车板内部质量要求:⑴成分合理、均匀。
通过炼铁、炼钢过程对铁水、钢水成分控制,使S、P、N、O、H质量分数的总量低于1.0×10-4,低碳或超低碳的碳质量分数低于1.0×10-5,微合金化元素的质量分数控制在0.02%以内;⑵为保证优质高强度钢板的综合性能,热轧板带加工应采取控制冷却技术;⑶为保证冷轧产品的力学性能均匀,冷轧板的退火工艺要求严格;⑷镀层钢板应有良好的耐腐蚀性,如耐表面锈蚀能力、耐穿孔锈蚀能力。
汽车板工艺性能要求:良好的成型性能(大件冲压流线型),良好的焊接性能,良好的喷涂性(喷漆处理),高强性能(抵抗外力冲击),足够的抗凹陷性及刚度(吸收冲撞能量)。
汽车板表面质量要求:表面无缺陷,良好的表面清洁性,适当的粗糙度,最好在R a=0.6~1.5μm。
汽车用钢知识介绍
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低合金 高强度钢
H260LAD H300LAD H340LAD H380LAD H420LAD
+Z +ZF
WJX(LZ)240-2009 或EN 10292
类别
钢级
牌号
镀层 种类
供货标准
JIS G 3302 JFS A 3011 对应的牌号
用途
双相钢 多相钢
WHT500DP
+Z +ZF
WJX(LZ)2232008 WJX(LZ)2442008
类别
钢级
牌号
镀层 种类
供货标准
JIS G 3302 JFS A 3011 对应的牌号
用途
低 碳 钢 和 超 低 碳 钢
商用级 (CQ) 冲压级 (DQ) 深冲级 (DDQ) 特深冲级 (SDDQ) 超深冲级 (EDDQ) 特超深冲级 (SEDDQ)
DX51D DX52D DX53D DX54D DX56D DX57D H180YD H220YD H260YD WH180BDZ WH180BDF WH220BDZ WH220BDF
欧洲地区最大的汽车用钢板生产企业在欧洲有23个与汽车工业相关的服务中心约有150名研究人员长期从事汽车板的钢种与用户应用技术的设计与研究如冲压模拟部件性能和焊接等研究工作并在五个国家拥有研发实验室jfe
主讲人:blueslu
三类:汽车梁钢(结构钢板)、汽车面板(深冲钢)、汽车轴类钢. 制造汽车所采用钢材主要:碳结钢、合金钢、易切钢、弹簧钢、非调制钢、轴承钢、齿轮钢、冷 镦钢、耐热钢等根据车辆应用范围同所选钢材所同 主要:碳素钢、锰钢、硅锰钢、铬锰、铬钒、铬钼钢、铬锰钒、硼钢等八系列 其易切钢提高切削品味降低切削抗力或者自化加工程改善处理性能能单独或符合添加硫、 磷、铅、铋、铍、钙及其易切削元素.
不同种类的汽车钢板在性能上的区别
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不同种类的汽车钢板在性能上存在一定的区别。
以下是一些常见种类的汽车钢板的性能特点:
1. 低碳钢:这种钢板的含碳量较低,因此具有较好的塑性和焊接性能。
它通常用于制造汽车的结构部件,如车架、车身面板等。
低碳钢的强度较低,但具有良好的加工性能和抗腐蚀性。
2. 高强度钢:高强度钢的强度较高,具有较好的抗拉强度和屈服强度。
它通常用于制造汽车的关键承载部件,如车轴、车轮等。
高强度钢的加工性能较差,但具有较好的抗疲劳性和耐腐蚀性。
3. 镀锌钢板:镀锌钢板是指在钢板上覆盖一层锌,具有较好的防腐蚀性能。
它通常用于制造汽车的外覆盖件,如车门、车顶等。
镀锌钢板的加工性能较好,但价格较高。
4. 铝合金板:铝合金板具有轻量化和抗腐蚀性的优点,通常用于制造汽车的非承重部件,如车门、车顶等。
铝合金板的强度较低,但具有良好的塑性和加工性能。
需要注意的是,不同种类的汽车钢板在具体应用中需要根据不同部位的要求进行选择。
例如,在车门等非承重部件中,通常采用铝合金板或镀锌钢板;而在车架、车身面板等承重部件中,通常采用高强度钢或低碳钢。
车身材料了解高强度钢在汽车制造中的应用
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车身材料了解高强度钢在汽车制造中的应用近年来,随着汽车工业的不断发展,对于车身材料的要求也越来越高。
高强度钢作为一种优秀的材料,逐渐在汽车制造中得到广泛应用。
本文将带您了解高强度钢在汽车制造中的应用。
一、高强度钢的特点高强度钢具有优异的强度、韧性和耐腐蚀性能,相较于传统的普通钢材,具有更高的强度和更轻的重量。
高强度钢通过合理的合金设计和热处理工艺,使得钢材获得了更好的力学性能,并且在成本上也具备了一定的优势。
因此,高强度钢成为了汽车制造领域的热门材料。
二、高强度钢在汽车制造中的应用1. 结构件高强度钢在汽车的结构件中得到了广泛应用。
例如,车辆底盘和骨架是车辆的重要组成部分,需要具备较高的强度和刚性。
高强度钢具有优异的承载能力和疲劳寿命,因此成为了制造车身结构件的理想材料。
高强度钢可以有效地提高车辆的安全性和稳定性。
2. 安全件高强度钢在汽车的安全件中也有重要的应用。
例如,车辆的安全架构和各种安全装备(如安全气囊和安全带等)需要具备足够的强度和刚性以保护车辆乘员的安全。
高强度钢能够有效地吸收和分散碰撞能量,提供更好的保护性能。
3. 节能环保高强度钢的应用还有助于汽车的节能环保。
相较于传统的普通钢材,高强度钢具有更轻的重量,并且可以使用较薄的板材,从而减轻了车辆的整体重量。
减轻车辆重量可以降低燃油消耗,减少尾气排放,减轻对环境的污染。
因此,高强度钢的应用是推动汽车行业可持续发展的重要因素之一。
三、高强度钢的挑战与前景虽然高强度钢在汽车制造中具有广泛的应用前景,但也存在一些挑战。
首先,高强度钢的生产工艺相较于普通钢材更为复杂,需要更加精细的控制。
其次,高强度钢的成本相对较高,这也是其在大规模应用中的一个限制因素。
然而,随着技术的不断进步和制造工艺的改善,高强度钢在汽车制造中的应用前景依然十分广阔。
随着对车辆安全性和节能环保的要求越来越高,高强度钢将成为一种必不可少的材料。
同时,应用高强度钢材料也有助于汽车行业的技术创新和发展。
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阿塞洛公司汽车用钢新品种简介Michel Babbit本文对汽车用钢近期的一些发展进行评述。
一种新型预涂板特别适用于经热冲压加工的防渗透部件。
另一种与预涂板有关的新工艺为新型无机处理法(NIT),能够有效地提高预涂板的冲压生产率。
在防腐方面,新一代薄型有机涂层已经得到应用;将来Zn-Mg镀层推广后会有助于汽车制造商节省二次防腐成本(蜡、乳香脂等)。
为了获得高刚性低重量的钢材,阿塞洛已开发出一种高刚性的新型夹芯板,显示出应用于大块车身板的潜力。
最后对一些突破性新产品概念在中长期未来的应用前景进行了探讨。
1.前言钢材是汽车最主要的组成材料,为了巩固这一地位,钢铁工业必须不断地满足汽车制造商新的需求。
通过降低车身重量来减少CO2排放,同时还要提高汽车的被动安全性,是该领域的主要挑战之一。
超高强度钢正是满足这两项要求的候选材料。
一个相对较新的方法是将预涂板进行热冲压。
就减轻大型汽车板的重量而言,出现了一种高刚性的新型多层钢材料,不失为一种有趣的创新型解决方案。
另外,成本效益是高竞争性汽车市场中极其重要的因素,因此,任何能够协助汽车制造商提高生产率的方案(如降低汽车耐腐蚀性加工成本)都会大受欢迎。
为此,开发出了更薄的有机和锌镁镀层。
可以预见,汽车工业还会有重大的发展变化,钢铁业需要突破性的创新技术来满足未来新的要求。
2.用于热冲压加工的高强度钢阿塞洛公司开发出了称为Usibor 1500P的高强度钢,完全用于热冲压工艺。
该材料促进了欧洲、美国和日本在热冲压技术上的进步。
它的化学成分示于表1,机械性能示于表2。
表2 Usibor 1500P的典型机械性能YS:屈服强度,在热冲压工艺中,先以880~950℃给坯料加热5~10min,使钢板奥氏体化,然后快速转移到冲床(5~7s)并在600~800℃下冲压;最后在冲压设备之间以>30℃/s的冷却速率淬火。
Usibor 1500P是一种预涂材料,有约25μm厚的Al-Si热浸镀层(90%Al,称为Alusi镀层),该镀层能够承受加热和淬火工艺。
Usibor的奥氏体显微组织使其在冲压温度下仍具有很高的可成形性。
图1显示出在热冲压过程中涂镀区域显微组织的演变,图2则给出了Usibor的主要性能指标。
Usibor 1500P 特别适于冲击弯曲应用领域。
图3对Usibor 1500P 与低碳钢和高强度钢的三点冲击弯曲试验结果进行了比较,试验速度为29km/h ,动能为10kJ 。
可以看出,它的最大弯曲力比1000MPa UTS 钢(M1000)高20%,比800MPa UTS 钢(M800)高50%,比600MPa UTS 钢(TRIP 600)高75%。
这种优异的性能使Usibor 1500P 最适用于汽车保险杠和门梁、A 柱和B 柱、横梁、门槛、车顶和厢底地板的加强件等。
图1 Usibor 1500P 中间的小图显示出钢与Alusi 镀层间的边界层,右下图显示出奥氏体化后镀层表面的形貌。
上乘的焊接性能(点焊、MIG 和MAG 焊)♦ 焊条使用期延长♦ 均匀或非均匀组合♦ 大电流波瓣(>>1kA )优良的耐腐蚀性 ♦ 部件热冲压后即可涂漆♦ 表面粗糙度使油漆附着性极佳,与电镀产品相媲美优秀的耐冲撞性能♦ 高韧性(夏氏冲击试验)♦ 三点弯曲试验中极佳的表现(防渗透试验)图2 Usibor 1500P 的主要性能指标图3 各种低碳钢和高强度钢在29km/h (10kJ )三点弯曲试验中的极限弯曲力3.改善预涂产品的冲压性能“新型无机处理法(NIT )”是一种表面处理技术,最初的开发目的是处理电镀(EG )基材,以改善电镀产品的冲压性能。
由于NIT 在电镀产品上取得了突出的效果,便在其他金属基材上进行了试验,尤其是热浸镀锌(GI )和镀锌层扩散退火处理(GA )材料。
通过测定经NIT 处理的GI 和GA 板的性能,对NIT 应用于这两种材料的可行性进行了实验室评估。
如表3所示,对主要性能进行了研究。
在用户的冲压车间进行的试验表明达到了主要目的,产品获得了附加值,并且为解决锌污染问题和锌窝缺陷找到了一个途径。
即使在小涂油量的情况下润滑剂的表现也很均匀(图4c)。
如图4a和4b所示,NIT在GI材料上的沉淀层使预涂板的深冲性能明显改善。
因为处理过程的沉淀层在脱脂工序中被清除,所以涂漆性能与未处理基材相同。
这一点已被不同用户的涂漆间所证实。
NIT处理GI板的附着性能在极个别条件下需要一定的改善,以提高时效性能和对特定附着剂的适应性。
NIT工艺产生的效果鼓舞人们对其应用于所有工业性镀锌线的可能性进行研究。
应该不会遇到太大的问题,因为应用NIT可能不需要更换原有的设备。
表3 NIT处理薄板的性能与未处理基材的比较:+表示较好,-表示较差,=表示图4(a)冲压600个由NIT处理GI板制造的部件后防护板的外貌;(b)相同冲压条件下冲压10个由未处理GI板制造的部件后同一防护板的表面缺陷:可见擦伤和划痕;(c)NIT处理GI板具有良好的摩擦性能,具体取决于涂油量(0.25g/m2/每侧~2.5g/m2/每侧),但总是优于未处理GI板4.薄型有机涂层阿塞洛公司生产汽车用薄有机膜预涂板已有几年历史。
连续电镀带钢穿过一条涂镀线,将这种薄有机涂层施涂到电镀薄板上。
薄有机涂层可显著地提高对渗透性腐蚀的防护性能,对于汽车的镶边件尤其有效,使汽车商无须或大大减少对孔眼和边缝的昂贵的二次防腐措施。
目前生产的薄膜有机涂层(Henkel公司生产的Granocoat ZE和Chemetall & Andre公司生产的GardoProtect TH 9493)采用锌粉着色,以改善材料的点焊性能。
这种有机涂层的目标厚度位于2.5μm~4.5μm的范围。
薄有机涂层领域的新进展围绕着进一步提高耐渗透腐蚀性和可成形性,Henkel公司开发的Granocoat X 涂层向实现这一目标又跨近了一步,而且其涂镀方法与Granocoat ZE或GardoProtect TH 9493相同。
对Granocoat X涂层薄板的耐腐蚀性进行了评估,并按照《SEP 1160第一部分》中规定的程序将之与标准Granocoat ZE涂层作了比较。
耐腐蚀性试样采用了汽车玻璃的镶边件,按照《VDA 621-415》的程序进行试验。
Granocoat X的耐腐蚀性(即红锈出现于试样前的VDA腐蚀循环数)为15~20个VDA循环,具体取决于有机涂层的厚度;而标准Granocoat ZE涂层的耐腐蚀性为8~10个VDA循环(见图5)。
因此,Granocoat X的耐腐蚀性约为Granocoat ZE涂层的两倍。
通过摩擦试验和杯突试验研究了Granocoat X的可成形性。
摩擦试验显示Granocoat X具有上佳的摩擦性能,如图6所示,其摩擦系数低于标准薄有机涂层和电镀层。
该摩擦系数不受润滑剂数量和质量的影响(即使没有润滑剂也保持良好的摩擦系数),也不受工具材料质量的影响。
杯突试验(图7)证实了与标准Granocoat ZE涂层相比Granocoat X具有更优的可成形性:Granocoat X涂层薄板折断前的最大坯件夹持力约为Granocoat ZE 薄板的两倍(图8)。
连续深冲了25个杯形后未发现工具污染,期间未作任何清理工作。
在焊接性、粘结适应性等其他性能方面,与标准薄有机涂层相比未有变化。
优于材料薄有机涂层(Granocoat ZE或GardoProtect TH 9493)的另一点是较低的养护温度,使Granocoat X与烘烤硬化钢兼容。
由于新型薄有机涂层Granocoat X具有优质的耐腐蚀性和可成形性,与标准型薄有机涂层相比它更易于加工,在二次防腐处理方面更节省成本。
因此,该产品在不久的将来应能成为汽车工业的标准涂层。
图5 红锈出现前的VDA腐蚀循环数图6 Granocoat X的摩擦性能与其他薄有机涂层和电镀层的比较图7 用Granocoat X涂镀板制作的帽形图8 :Granocoat X、标准Granocoat ZE和电镀板(EG)在杯突过程中最大冲压力与坯件夹持力。
曲线末端为折断前的最大夹持力(Granocoat X的值大于EG)5.利用PVD技术开发的ZnMg镀层数年来阿塞洛公司一直在研究利用真空沉积技术(PVD技术)开发新型镀层的方法。
主要目标是提供具有更高耐腐蚀性的钢板镀层,使汽车制造商能够减少通常采用的二次防腐措施(如给空心部件施涂密封胶和蜡、涂镀一定厚度的Ed-漆等)。
在阿塞洛试验过的各种不同的方案中,利用PVD技术的锌镁(ZnMg)沉积镀层目前被认为最具前景,它能显著提高钢板的耐腐蚀性,简化汽车制造商的涂漆工艺。
用真空沉积法将一薄层纯镁沉积到电镀锌钢板(EG)表面,再实行一次热处理使锌和镁熔合,便获得了ZnMg镀层(图9)。
锌层和镁层的厚度在热处理之前分别为7.5和1.5μm。
经过热处理以后,形成了一个双分子金属层:上层由约3μm厚的Zn2Mg合金组成,下层为约5.5μm的EG钢板的残留锌。
最初通过实验室PVD设备开发出ZnMg镀层,2005年以后,位于比利时Liege 市的阿塞洛PVD中试生产线可以连续生产这种镀层。
在“汽车用产品中心”的设施上进行的试验中,ZnMg镀层显示出极佳的耐腐蚀性。
对比较不同镀层的耐腐蚀性,对未涂漆ZnMg试样与7.5μm厚镀锌层和3μm 厚第一代薄有机涂层(TOC)的标准EG板进行了循环腐蚀试验(图10)。
试验结果清楚地显示出ZnMg产品具有更佳的耐腐蚀性。
红锈在ZnMg试样上出现的时间比EG+TOC试样延迟3个系数,比EG试样延迟10个系数。
深冲试验证实了这些结果。
在涂漆的EG试样上所做的循环腐蚀试验(图11)同样表明,ZnMg产品对切边腐蚀的耐受力明显优于常规镀锌层。
ZnMg镀层的直接好处是能够减少汽车生产商的二次防腐措施,降低汽车制造中的防腐成本。
事实上,考虑到这种镀层极好的耐腐蚀性,减少甚至完全取消在切边部位和空心件施用防腐密封胶和蜡的做法是非常可能的。
在耐渗透腐蚀性应用上,也可以考虑将ZnMg镀层与较便宜的薄有机涂层结合使用。
一些空心件通常要求特定的设计和较难掌握的涂漆方式,两者结合使用就可能在这些空心件上完全替代EG镀层。
新型ZnMg镀层品种具有许多优势,可根据用户的需要提供量身定做的防腐方案,为用户带来附加值。
由于它具有很高的耐腐蚀性,ZnMg镀层确实可能通过取消二次防腐措施或白色设计中车身的简化(从而缩短设计周期)来大大降低汽车制造成本。
阿塞洛ZnMg镀层的开发工作已进入向用户提供样品的阶段,今后几个月时间里阿塞洛将与汽车制造商用户紧密合作,以充分实现这一令人期待的镀层的巨大潜力。
与此同时,阿塞洛也在为该产品的工业化生产做准备工作。