汽车用高强钢发展综述
汽车高强度钢使用数据
汽车高强度钢使用数据
汽车高强度钢的使用量和比例随着时间的推移不断增加。
根据汽车制造商的需求和市场趋势,高强度钢的使用比例可以达到50%以上,甚至高达70%。
以下是一些关于汽车高强度钢使用的数据和趋势:
1. 使用量增长:根据一项研究,2018年全球汽车工业用于制造高强度钢的数量约为3500万吨。
预计到2025年,这一数字将增长到6000万吨以上。
2. 重要性增加:随着汽车行业对轻量化和节能要求的提高,高强度钢的重要性不断增加。
相对于传统的普通碳钢,高强度钢能够在减轻车身重量的同时保证车辆的安全性。
3. 高强度钢种类:汽车高强度钢主要包括高强度低合金钢(HSLA)、淬火淬硬钢(UHSS)、热成形钢(THSS)和双相钢等。
不同种类的高强度钢在汽车结构件的应用上有不同的特点和优势。
4. 应用领域:高强度钢广泛应用于汽车制造的各个方面,包括车身结构、底盘、车门、车顶、座椅骨架、前后保险杠等。
汽车制造商使用高强度钢来提高车辆的安全性、刚性和抗冲击性能。
5. 区域差异:不同地区的汽车制造商在使用高强度钢方面存在差异。
在发达国家和地区,如欧美日韩等地,高强度钢的使用比例较高。
而在发展中国家,如中国、印度等地,高强度钢的
使用比例相对较低,但随着技术和产能的提升,预计在未来几年内会逐步增加。
总的来说,汽车高强度钢的使用在汽车制造业中发挥着重要作用,并且随着轻量化和节能要求的提高,其使用量和比例将继续增加。
2024年汽车先进高强钢市场规模分析
2024年汽车先进高强钢市场规模分析引言随着汽车产业的快速发展,汽车结构材料的需求也呈现出逐年增长的趋势。
先进高强钢作为一种具有优异性能的新型材料,被广泛应用于汽车制造领域。
本文将对汽车先进高强钢市场规模进行分析,以揭示其在汽车行业中的重要地位和发展前景。
1. 汽车市场的发展趋势随着全球经济的快速发展和人民生活水平的提高,汽车消费需求不断增长。
特别是在发展中国家,汽车市场呈现出爆发式增长的态势。
这将进一步推动汽车市场对先进高强钢的需求。
2. 先进高强钢的优势先进高强钢具有高强度、高耐久性和优异的冲击吸能能力等优势。
与传统钢材相比,先进高强钢在汽车制造中的应用能够有效减轻车身重量,提升汽车的安全性能和燃油效率。
3. 汽车制造业对先进高强钢的需求3.1 考虑到环境保护和燃油效率要求的提高,汽车制造商在设计及制造过程中越来越倾向于使用先进高强钢材料。
3.2 先进高强钢在汽车底盘、钣金和车门等关键部件中的应用逐渐增加,进一步推动了市场需求的增长。
3.3 与其他材料相比,先进高强钢能够提供更好的安全性,随着汽车安全标准的不断提高,对先进高强钢的需求也在增加。
4. 2024年汽车先进高强钢市场规模分析4.1 根据市场研究数据显示,全球汽车先进高强钢市场规模在过去几年一直呈现稳步增长的趋势。
4.2 中国作为全球最大的汽车生产和消费市场,对先进高强钢的需求量巨大,推动了全球市场规模的扩大。
4.3 先进高强钢市场呈现出供需紧张的状态,市场价格相对较高,但其在汽车制造中的应用前景依然广阔。
5. 汽车先进高强钢市场的发展趋势5.1 随着汽车行业对轻量化和节能环保的要求不断提升,对先进高强钢的需求将进一步增长。
5.2 先进高强钢的研发和应用技术不断提升,使其在汽车制造中更具竞争力和可行性。
5.3 汽车制造商不断加大对先进高强钢材料的采购量和应用比例,进一步推动了市场规模的扩大。
结论汽车先进高强钢市场规模在全球范围内持续增长,中国市场尤为突出。
中国汽车用钢行业市场现状行业发展趋势及未来前景预测
中国汽车用钢行业市场现状行业发展趋势及未来前景预测中国汽车用钢行业市场规模庞大,各类钢材需求量巨大。
根据统计数据显示,中国每年的汽车用钢需求量超过3000万吨。
其中,高强度钢、低合金钢以及不锈钢等高端汽车用钢产品的需求量逐年增长,已成为行业的主要增长点。
此外,随着新能源汽车的兴起,新能源汽车用钢需求也日益增加。
1.产品结构升级。
随着汽车行业智能化、轻量化、绿色化的发展趋势,对汽车用钢品种、性能和质量的要求也越来越高。
未来,汽车用钢行业将更加注重发展高强度、高韧性、低合金、耐腐蚀的特种钢材,以满足汽车制造的需求。
2.技术创新推动行业发展。
中国汽车用钢行业已经加大了对技术创新的投入,通过引进、消化和吸收国际先进的生产设备和生产工艺,提高了产品的质量和技术水平。
未来,随着技术的进一步升级和创新,中国汽车用钢行业将进一步提高产品的竞争力和市场地位。
3.新能源汽车用钢需求增加。
新能源汽车作为未来汽车产业的重要发展方向,其用钢需求量将逐年增加。
新能源汽车用钢需求主要集中在汽车电池、悬挂系统、车身结构等方面,对高强度钢、锌镀铁、不锈钢等特殊钢材的需求量也将大幅度增加。
随着中国汽车市场的不断扩大和汽车产业的升级,中国汽车用钢行业将继续保持快速增长。
根据中国汽车工业协会的预测,到2025年,中国汽车用钢的年需求量有望突破5000万吨,市场潜力巨大。
未来,中国汽车用钢行业将继续朝着创新、绿色、可持续发展的方向迈进。
在产品结构升级方面,中国汽车用钢行业将加大对高端特种钢材的研发和生产,以提高产品质量和竞争力。
在技术创新方面,中国汽车用钢行业将加强与相关科研院所和高校的合作,推动技术进步和产业升级。
同时,随着新能源汽车的发展,中国汽车用钢行业将加大对新能源汽车用钢的研发和生产,以满足市场需求。
总之,中国汽车用钢行业市场现状良好,发展前景广阔。
随着中国汽车市场的继续增长和汽车产业的升级,中国汽车用钢行业有望迎来更加美好的未来。
2023年汽车先进高强钢行业市场前景分析
2023年汽车先进高强钢行业市场前景分析随着社会经济的发展,汽车工业得到了极大的发展与提升,在这个过程中,材料的使用和质量是非常重要的因素之一。
随着技术的不断提升,汽车制造材料也不断在更新换代与升级。
而在这当中,汽车先进高强钢的应用发展具有广阔的前景。
一、市场需求汽车先进高强钢属于氧化还原法钢材型式中的一种,其具备良好的塑性、延展性和强度,并且具有较高的抗冲击压力和抗疲劳性能。
因此,它广泛应用于汽车生产行业,在车身的主要承力部位、冲击部位和碰撞变形区域中占据着重要的位置。
随着汽车产业的不断升级和发展,汽车市场对高性能、低耗能、高安全性的要求与日俱增。
因此,市场需求对质量优良、高强度、低重量、经济节能、安全可靠的汽车先进高强度钢材愈加丰富。
二、市场规模以美国为例,在2000年左右,普通碳钢的使用比例占据约80%。
但是,随着先进高强度钢材的研发与市场推广,到2013年时,美国车身结构中先进高强度钢材所占的比例已经超过了50%。
而对于中国,则预计在未来5年内,先进高强度钢材的市场规模将会持续快速增长。
汽车先进高强度钢材市场的未来,一方面体现在新能源车的逐步普及和应用,另一方面则体现在高强度材料的升级和发展上。
三、市场现状全球汽车先进高强度钢材市场中,产业发达国家占据了很大一部分市场份额。
目前,中国先进高强度钢材的生产技术和生产能力相对不足,国内企业存在着技术水平、生产工艺不够成熟以及生产成本过高等问题。
此外,由于先进高强度钢材的生产成本较高,其价格也相对较高,成为了企业普及和推广的一大难题。
四、发展趋势随着产业的不断升级和发展,先进高强度钢材市场将会继续增长。
而在这种趋势下,先进高强度钢的应用技术也会不断升级与提升。
同时,大力推进制造业的信息化、智能化等技术进步,将也会为制造业企业的先进高强度钢应用提供更为广阔的发展空间。
在需要越来越多时间和经济资源的品质之时,对于优异性能的先进高强度钢材来说,市场需求也会越来越大。
汽车行业用钢发展历程及现状
汽车行业用钢发展历程及现状随着工业革命的到来,汽车行业迅猛发展,而钢材作为一种重要的材料,在汽车制造中起到了举足轻重的作用。
本文将从汽车行业用钢的发展历程和现状两个方面进行探讨。
一、发展历程自汽车问世以来,钢材作为主要的结构材料广泛应用于汽车制造中。
早期的汽车主要采用铸铁和木材,但铸铁重量大、生产成本高,而且容易生锈;木材则不足以满足汽车的高强度和安全要求。
因此,逐渐发展出了以钢材为主的汽车制造工艺。
20世纪初,钢铁工业的迅猛发展为汽车行业提供了坚实的基础。
随着冷轧带钢、汽车用高强度钢的涌现,汽车重量得以大幅降低,同时还提升了汽车的安全性和燃油效率。
在20世纪30年代,汽车行业普遍开始采用冷轧带钢制作车身,为汽车的轻量化发展奠定了基础。
20世纪80年代,汽车行业迎来了进一步的发展。
高性能钢材的研发和应用使得汽车的安全性、耐久性和可靠性得到了极大提升。
此外,新材料的应用也为汽车产品提供了更多的选择,汽车行业开始逐渐采用铝合金、高强度钢、复合材料等新材料。
这些新材料不仅具有良好的机械性能,还能够降低车身重量,提高燃油效率。
二、现状分析当前,全球汽车行业已经进入了一个全新的发展阶段。
为了应对全球气候变化和环境污染问题,各国政府陆续出台了严格的排放标准和能源消耗限制,这对汽车行业用钢提出了新的要求。
首先,轻量化仍然是汽车行业用钢的主要发展趋势。
汽车制造商通过采用高强度钢材、铝合金和复合材料等轻量化材料来降低车身重量,提高燃油效率和减少排放。
其次,钢材的材质优化成为新的研究热点。
汽车行业要求钢材在保证强度和安全性的基础上,还要具备良好的可塑性和韧性。
因此,汽车用钢的研发中,注重材质优化,以满足汽车行业对不同零部件的要求。
此外,随着新能源汽车的快速发展,汽车行业用钢也面临着新的挑战与机遇。
电动汽车对车身结构和用钢材料的要求不同于传统燃油车,需要更高的强度和轻量化材料,以满足电动汽车高性能的要求。
综上所述,汽车行业用钢经历了漫长的发展历程,从最初的铸铁和木材到现在的冷轧带钢、高强度钢和新材料的应用,不断追求轻量化、高强度和高安全性。
汽车用高强度钢板的现状及今后的展望
汽车用高强度钢板的现状及今后的展望l前言为了降低C02排出量和提高碰撞安全性,汽车车体必须同时具备轻量化、强度化,因此扩大使用了高强度钢板。
高强度钢板在实现高强度化、轻量化的要求(即成本性能)方面无疑是一种优良的材料,可以认为,在今后更为严格的规章制度下,其使用将会日益增大,尤其随着对碰撞安全性的高度关心,其作用会愈来愈大。
但是高强度钢板一般随着强度的提高,加工性能会恶化,所以使用情况不一定很好。
另外,当强度高时,还必须具备像软钢板那样的扩孔性和弯曲性等特性。
为了尽可能改善难使用的状况,充分发挥其性能,曾进行了各种各样的开发。
本文拟对高强度钢板的开现状及今后的展望进行叙述。
2高强度钢板的使用现状和种类随着燃料费的提高,进入上世纪80年代后,高强度钢板使用率(如图1所示),就不断上升,但是对轻量化的要求并不那么强烈,曾在90年代后有一段时间处于停滞状态。
但是,随对碰撞安全的社会认识提高,在1995年和1996年相继引进了J - NCAP(国土交通省和汽车事故对策机构的汽车评定)及EURO - NCAP(欧洲新汽车评定方案),开始公开一般汽车安全情报,高强度钢板酌使用再次开始增加。
特别在1998年当欧洲不均匀碰撞试验法制化时,欧洲委员会规定了在2008年的C02发生量不得超过140g/km的目标,为了满足其规定,故加速使用了高强度钢板。
80年代的高强度化强度水平主要是340~ 440MPa级,而最近以590MPa为主。
图2表示某钢铁厂以1995年的生产量为100时的各强度水平的高强度钢板的出厂量,可以看出590MPa 级的增长量显著。
2003年的生产量实际已达到1995年的35倍。
由图可知,最近高强度钢板化的主流是590MPa。
随高强度钢板化比率增加,超过590MPa的比率也增加了,其内容也发生了变化。
所以,今后的高强度钢板化比率必然是590MPa以上的钢板。
高强度钢板是根据拉伸强度区分的,在其开发过程中根据每个使用部位要求的特性,经历了强度缓慢提高的过程,这不仅仅是强度,而且根据特性出现了诸多种类。
2023年汽车用钢行业市场发展现状
2023年汽车用钢行业市场发展现状随着中国汽车市场的不断发展,汽车用钢的需求量也不断增加,汽车用钢行业市场呈现出稳步发展的趋势。
一、市场发展现状1.汽车用钢的种类不断增加,技术水平不断提高国内汽车用钢种类逐年增加,从最开始的普通冷轧钢、热轧和镀锌钢,到目前的高强钢、超高强钢和先进的汽车钢材。
此外,汽车用钢的技术水平也在不断提高,钢材的硬度、塑性、耐腐蚀等性能都得到了提升。
2.市场规模不断扩大,众多企业参与竞争随着中国汽车市场的不断扩大,汽车用钢行业市场的规模也在不断扩大,众多企业参与其中,竞争趋于激烈。
此外,国外钢材企业也在中国市场布局,企业之间的竞争促进了汽车用钢行业的发展。
3.政策的支持和推动国家支持和推动汽车产业的发展,汽车用钢是汽车产业的基础材料,政策的支持和推动对于汽车用钢行业的发展具有重要的意义。
政策的支持和推动还包括对企业进行财政、金融、税收、人才等多方面的支持。
二、市场存在的问题1.汽车用钢产品之间的价格差异较大目前,汽车用钢产品之间的价格差异较大,对于行业发展不利。
这些价格差异主要是由于企业规模的大小、生产技术、产品品质和管理水平等多方面原因造成的。
2.技术水平和产能相对较低目前,国内汽车用钢行业生产技术和产能相对较低,与国际市场相比还存在一定的差距,对于行业发展不利。
因此,需要加强技术创新,提升生产技术和产能。
3.环境污染和能源消耗问题汽车用钢产业对环境的污染和能源的消耗问题已经引起了社会的重视。
为了保护环境和节约能源,需要加强环保和能源管理,提高企业的节能减排水平,推广低碳环保理念。
三、行业发展趋势1.多元化的汽车用钢产品将会继续出现随着汽车工业发展和技术水平的提高,汽车用钢的需求多元化将会继续增加,不同种类的汽车用钢产品将会不断出现。
2.精益生产和节能环保将成为行业发展的主流趋势精益生产和节能环保已经成为现代企业的重要发展方向,汽车用钢行业也会逐步推行精益生产和节能环保理念,提高生产效率和节约能源。
汽车用高强钢板的发展现状和趋势
汽车用高强钢板的发展现状和趋势一、汽车工业对冷轧钢板性能的要求及冷轧高强钢板的分类1 汽车工业对钢板的要求汽车工业要求冷轧钢板重量轻,成形性好,寿命长,安全性好,环境友好。
首先,汽车轻量化对于提高燃料效率、防止CO2排放所造成的环境污染是极为重要的。
为了解决这个问题,需要提高汽车用钢板的强度。
这样的话,即使钢板厚度减薄,仍然可以保持原来的强度水平。
所谓DP钢、TRIP钢就是为此目的而开发的。
其次,是钢板的成形性,因为它决定了汽车成形过程的生产效率。
一般说来,随着强度的提高,钢铁材料的成形性恶化。
目前,汽车尽管设计多种多样,但是大的趋势是采用流线型,以减少空气的阻力。
具有高塑性的钢板即使经过多阶段的加工仍然可以不发生裂纹。
近年开发的所谓自润滑钢板由于改进了钢板涂层的润滑性能而提高了成形加工的效率。
汽车的外板有可能遭受冲击,如果材料强度过低,很容易发生凹陷变形。
BH钢在成形之后进行烤漆的过程中可以进一步提高其强度,这实际上等于汽车在使用过程中得到了更高的强度,因而具有良好的抗凹陷性。
因此,近年对BH钢的需求不断增强。
汽车需要的另一个重要因素是寿命,即耐腐蚀性,特别在北美为了除去积雪,大量使用对钢有强烈腐蚀作用的氯化钙,对耐腐蚀性提出了更高的要求。
应对腐蚀问题的重要措施是对钢板进行各种表面处理,例如镀锌。
所以,近年表面处理钢板的用量持续增长,尽管其价格比普通钢板要高。
另外,低成本的耐腐蚀钢板也在不断开发出来。
还有一个问题是安全性,特别是与冲撞有关的安全性。
为了保证乘用者的安全,目前正在开发既具有高强度,又具有良好耐冲撞性能的高强钢板,用于汽车的结构件和底盘等部件。
最后,需要开发的高强汽车用冷轧钢板与环境友好。
国际上已经制定了一系列法规和制度,强化环境保护,明令禁止使用对人类有毒害的物质。
近年开发的无3价铬、无铅的涂镀层板,就是顺应这种趋势。
2 汽车用冷轧钢板的成形性能由于汽车用冷轧钢板需要经过成形加工,才能成为需要的零件,所以不仅要求钢板有需要的力学性能,而且要求钢板有良好的成形性能。
汽车用超高强度钢板的研究发展现状
焊接技术
汽车车体大约由300个部件经3500-5000电阻点 焊构成。
电 阻 点 焊 粘 接
摩 擦 焊
激 光 焊 接
汽车用超高强度钢板的未来发展趋势
强度高
性能
抗冲击性能高 与汽车结构设计和选材用材紧密结合
成型控制技术 相关应用技术
成形性方面
质量性能试验评价方法
利用CAE分析技术
优化工艺参数
1896
回弹增加,零件尺寸和形状稳定性差
热冲压成形·研究现状
国内:
宝钢:冷轧B1500HS和BR1500HS
选择性冷却:过冷奥氏体分解为马氏体、珠光体、贝氏体等组织
国外:
法国Acelor:热成形镀锌钢板 德国蒂森克虏伯:锰硼合金钢
美国西渥斯托公司、戴姆-克莱斯勒公司、日本、韩国·····
超高强度钢板热冲压成形·模拟
一辆典型的现代轿车中,
保证甚至提高碰撞安全性
各大汽车公司在优化汽车框架和结构的同时,开始转向超高强度钢 的研究
超高强度钢板
超高强度钢定义:屈服强度大于1380Mpa 国内拉伸强度大于550Mpa 普通低碳钢:拉伸强度280-320Mpa 高强度钢:拉伸强度大于210Mpa 历史发展:
20世纪40年代中期,美国用AISI4340结构钢通过降低回 火温度,使钢的抗拉强度达到1600~1900MPa。 50年代以后,多种低合金和中合金超高强度钢; 60年代研制成功马氏体时效钢; 70年代,高纯度HP310钢,抗拉强度达到2200MPa; 80年代初,AFl410超高强度钢,抗拉强度为1860MPa;
强化机制:铁素体使拥有高塑性,马氏体使拥有高强度 性能特点: ①屈服点低,抗拉强度高,屈强比低; ②无屈服点伸长或是屈服伸长,应力应变曲线平滑; ③伸长率高; ④初始加工硬化率高,加 工强化性能好; ⑤抗疲劳性能好; ⑥烘烤硬化性能好 应用:用于需高强度、高的抗碰撞吸收能且成形要求也较 严格的汽车零件,如车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件等
2024年高强度钢板市场发展现状
2024年高强度钢板市场发展现状引言高强度钢板是一种具有较高强度和较低重量的钢材,广泛应用于汽车、机械制造、造船等领域。
本文将对高强度钢板市场的发展现状进行深入分析。
市场规模与增长趋势高强度钢板市场在过去几年持续增长,预计在未来几年仍将保持稳定增长。
据统计,2019年全球高强度钢板市场规模约为XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要源于以下几个因素。
首先,汽车行业的发展推动了高强度钢板市场的增长。
随着汽车行业对轻量化材料的需求增加,高强度钢板作为一种重要的轻量化材料得到广泛应用。
高强度钢板的使用可以降低汽车的整体重量,提高燃油效率和安全性能。
其次,机械制造行业对高强度钢板的需求也在不断增加。
高强度钢板具有优异的强度和韧性,适用于各种机械设备的制造。
随着机械制造业的发展和机械设备的更新换代,高强度钢板市场的需求持续增长。
再次,建筑和船舶行业对高强度钢板的需求也在快速增长。
高强度钢板在建筑和船舶领域具有重要的应用价值,可以提供强度和耐久性,满足特定的工程需求。
市场竞争格局高强度钢板市场存在激烈的竞争,主要供应商主要有ArcelorMittal、Nippon Steel Corporation、POSCO、Baosteel等。
这些供应商通过不断提高产品质量、拓展市场份额和加大研发投入来保持竞争优势。
此外,新兴的高强度钢板供应商也在积极进入市场。
这些新兴供应商通过技术创新和定制化服务来满足特定需求,与传统供应商形成一定的竞争。
市场驱动因素高强度钢板市场发展的驱动因素主要包括以下几点。
首先,环保意识的提升推动了高强度钢板的需求。
高强度钢板可以减少材料的使用量,降低能源消耗和碳排放,符合可持续发展的要求。
其次,行业对轻量化材料的需求增加也是推动市场发展的重要因素。
高强度钢板作为一种轻量化材料,可以提高产品的性能并降低成本,符合行业的需求。
再次,技术的进步也推动了高强度钢板市场的发展。
汽车用钢发展趋势
汽车用钢发展趋势汽车用钢是指用于汽车制造的各种钢材。
随着汽车产业的快速发展,汽车用钢也呈现出一系列发展趋势。
本文将从材料性能、环保需求和技术创新等方面,探讨汽车用钢的发展趋势。
一、材料性能的提升随着汽车工业的不断发展,对汽车用钢的性能要求也越来越高。
首先,强度是衡量汽车用钢质量的重要指标之一。
高强度钢能够提高汽车的结构强度,减轻车身重量,提高燃油经济性。
其次,耐腐蚀性是汽车用钢的另一个重要特性。
随着道路环境的恶化,汽车用钢需要具备较好的耐腐蚀性能,以延长汽车的使用寿命。
二、环保需求的增加随着全球环境问题的日益突出,汽车工业也面临着环保压力。
汽车用钢作为汽车的重要组成部分,其环保性能也受到了关注。
一方面,汽车用钢需要降低对环境的污染,减少废水、废气的排放。
另一方面,汽车用钢的回收利用也成为了一个热门话题。
通过钢材的回收再利用,可以有效减少资源浪费,降低环境负荷。
三、技术创新的推动技术创新是推动汽车用钢发展的重要驱动力。
一方面,新型的材料加工技术不断涌现,为汽车用钢的制造提供了更多选择。
例如,高速冷轧技术、热处理技术等都能够提升汽车用钢的性能。
另一方面,新材料的研发也为汽车用钢带来了新的机遇。
高强度钢、高韧性钢、复合材料等新材料的应用,使得汽车用钢具备更好的性能和更广阔的应用前景。
四、轻量化的发展趋势随着汽车工业对能源消耗和排放的要求越来越高,轻量化成为了汽车用钢的一个重要发展趋势。
轻量化可以减少汽车整车重量,降低能耗,提高燃油经济性。
因此,汽车用钢需要具备较高的强度和较低的密度。
为了实现轻量化,汽车用钢的厚度逐渐减小,强度逐渐增加。
同时,新型的轻量化材料如高强度钢、铝合金、碳纤维复合材料等也得到了广泛应用。
五、安全性能的要求提高汽车安全是汽车工业的重要关注点之一,而汽车用钢作为汽车结构的关键材料,其安全性能也备受关注。
高强度钢的应用可以提高汽车的碰撞安全性能,保护车内乘员的生命安全。
此外,汽车用钢的韧性、断裂韧性等性能也对汽车的安全性能有着重要影响。
先进高强度汽车钢的发展趋势与挑战
先进高强度汽车钢的发展趋势与挑战摘要:在汽车轻量化过程中,汽车制造商越来越多地使用先进的高强度钢板,以降低汽车质量,提高其安全性。
本文分析了先进高强度汽车钢的发展趋势与挑战。
关键词:先进高强度钢;发展趋势;挑战高强钢在汽车轻量化、节能减排、成本方面具有一定优势和潜力,目前仍是汽车主要材料。
高强钢使用比例逐年增加,并向更高强度方向发展,生产模式呈现钢板“以热代冷”和零件成形“以冷代热”的低成本发展趋势,亚稳奥氏体增强增塑第二代汽车钢已成为先进高强钢的重要发展方向,但先进高强钢的发展给材料、工艺设备等带来了新的挑战。
一、先进高强度汽车钢发展趋势1、高强度化趋势。
随着钢铁工业的发展,先进汽车钢的生产及应用强度水平不断提高。
目前,1200MPa级以下的钢质汽车零部件主要采用冷成形,1500MPa级以上采用热成形。
高强度钢生产能力和技术储备为汽车轻量化提供了更大的潜力。
中国自主品牌汽车与合资品牌在强度级别及质量上存在差距。
与合资品牌相比,自主品牌汽车使用的高强度钢比例、强度等级、镀锌板使用比例相对较低,仍有很大发展空间。
为实现汽车轻量化,许多国家制定了汽车轻量化技术路线,开发超高强度钢和先进成形工艺已成为主要发展趋势。
例如,美国提出在2025年及2030年分别完成1500~2000MPa与2500~3000MPa低密度高模量汽车钢的开发,我国提出了发展第三代超高强度汽车钢和应用2000MPa超高强度钢的发展目标。
未来,汽车钢的发展及使用将朝着更高强度方向发展。
从汽车厂角度来看,增加超高强度钢的应用比例以满足车身轻量化和高安全性发展要求外,材料还应具有优良的加工性及连接性,以及多材质匹配应用的特性,在满足性能要求的同时,应具有较高的性价比,实现材料和部件的低能耗生产与回收,实现全生命周期绿色供应链系统。
2、低成本化趋势。
汽车钢品种多、数量大、面广,在满足性能要求前提下,具有较高的性价比是汽车用钢的一项重要指标。
新型汽车用高强度中锰钢研究现状及发展趋势
新型汽车用高强度中锰钢研究现状及发展
趋势
随着汽车市场的快速发展,汽车行业对汽车材料的要求越来越高,高强度中锰钢正成为汽车行业中新型汽车材料的一大热点。
高强度中锰钢是一种新型低碳钢,其强度可达到590Mpa以上,优于传统汽车材料,可以极大程度地提高汽车的结构强度,使汽车轻量化、结构紧凑,还能减少汽车的燃料消耗,提高汽车的安全性能,因此备受汽车行业关注。
高强度中锰钢已在新能源汽车、SUV和一汽大众等各大汽车品牌上得到了广泛应用。
一汽大众把高强度中锰钢应用在其车身框架上,能够带来更高的车身刚性和抗拉性,而且可以减轻车身重量,提高节能性能;新能源汽车也应用了高强度中锰钢,使得新能源汽车拥有更高的安全性能,更高的抗冲击性能,更高的耐磨性能,更高的抗锈蚀性能,从而更好地满足用户的需求。
未来,随着汽车行业的发展,高强度中锰钢将会得到更广泛的应用,并且会有更多的汽车厂商开始采用高强度中锰钢,从而提高汽车的安全性能和耐久性。
另外,在碳排放方面,由于高强度中锰钢具有低碳的特点,因此,将高强度中锰钢应用到汽车行业中,也能够为汽车行业减少碳排放,从而实现汽车行业的更加环保。
高强度中锰钢正在汽车行业中越来越受到重视,其应用范围将越来越广泛,而且还会给汽车行业带来更多的环保效果,是一个值得期待的新技术应用方向。
汽车板发展概述
汽车板发展概述
汽车板是指用于汽车制造的钢板,通常包括高强度钢板、超高强度钢板、先进高强度钢板和轻质板材等。
随着汽车工业的快速发展,汽车板也在不断更新换代,以满足汽车轻量化、节能环保、安全性能等方面的要求。
以下是汽车板的发展概述:
1.初期阶段:早期的汽车板主要是普通碳素钢板,强度较低,难以满足
汽车安全性能和轻量化要求。
2.高强度钢板阶段:随着汽车工业的发展,高强度钢板逐渐得到应用。
高强度钢板具有较高的强度和抗冲击性能,能够满足汽车车身结构的要求,提高汽车的安全性能。
3.先进高强度钢板阶段:随着汽车轻量化的要求不断提高,先进高强度
钢板逐渐得到应用。
这类钢板具有更高的强度和更好的成形性能,能够满足汽车车身的复杂形状和轻量化要求。
4.轻质板材阶段:为了进一步减轻汽车重量,提高燃油经济性和环保性
能,轻质板材逐渐得到应用。
常见的轻质板材包括铝合金板、镁合金板、塑料复合材料等。
这些材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,能够满足汽车车身的多种要求。
未来,随着汽车工业的不断发展和环保要求的不断提高,汽车板将继续向着更高强度、更轻量化、更环保的方向发展。
同时,随着新材料、新工艺的不断涌现,汽车板的种类和性能也将不断丰富和完善。
汽车用高强度钢板发展趋势-图文.
汽车用高强度钢板发展趋势-图文.第一篇:汽车用高强度钢板发展趋势-图文.高强度钢板发展趋势一百多年来, 钢铁一直是汽车工业的基础, 虽然汽车制造中塑料和铝镁合金的用量不断增加, 但钢铁材料仍是汽车用材的主体。
选择低厚度的高强度钢板取代传统的低强度钢板是汽车轻量化的一个有效的方法。
与铝、镁合金和复合材料相比较, 高强度钢板的原材料和制造成本较低, 使其在汽车新材料的应用中更加具有竞争力。
1.高强度钢的定义、分类与特点 1.1 定义与分类对于高强度钢和超高强度钢, 目前并没有一个统一的定义。
有人认为抗拉强度超过 340MPa 的称为高强度钢。
瑞典将钢板强度级别分为普通强度钢(MS、高强度钢(HS和超高强度钢(EHS。
一般有两个分类的依据:屈服强度和抗拉强度。
我们总结了目前对于高强度钢板分类的几种方法和依据,如表 5-7所示。
表 5-7高强度钢板的分类方法ULSAB — A VC 联合会认为对钢种分类的规范化非常重要,按习惯定义屈服强度(YS和抗拉强度(TS,将钢种标记为XX aaa/bbb。
其中, XX 为钢种类型, aaa 为最低屈服强度(MPa, bbb 为最低抗拉强度(MPa。
钢种的标志符号统一如下: 传统钢种:低碳钢、无间隙原子钢、各向同性钢、烘烤硬化钢、碳-锰钢、低合金高强度钢。
先进高强度钢钢种:双相钢、复相钢、相变诱发塑性钢、马氏体钢。
例如,钢种DP500/800是指双相钢,其最低屈服强度为500MPa ,最低抗拉强度为800MPa。
按照ULSAB 所采用的术语,将屈服强度为210~550MPa 的钢定义为高强度钢(HSS,屈服强度为 550MPa 的钢定义为超高强度锕(UHSS, 而先进高强度钢(AHSS的屈服强度覆盖于 HSS 和 UHSS 之间的强度范围。
下图给出了钢板的分类情况及其屈服强度和延伸率的对应关系。
1.22、高烘烤硬化性能;3、能量吸收率较高;4、高的疲劳强度和长的疲劳寿命;5、高的防撞和抗凹性能。
汽车用超高强度钢板的研究发展现状
汽车用超高强度钢板的研究发展现状近年来,人们对于汽车的安全性、节能性和舒适性都提出了更高的要求。
为满足这一市场需求,汽车生产商从源头做起,加大了汽车用先进高强钢(advanced high strength steel ,简称AHSS )的工艺基础研究和应用技术研究,高强度钢板广泛应用于汽车行业中。
一、汽车用钢板综述图:各类汽车用钢板的屈服强度和伸长率的关系IF —无间隙原子钢; Mild —低碳铝镇静钢; HSSIF —高强度IF 钢; BH —烘烤硬化钢; IS —各向同性钢; CMn —碳锰钢; HSLA —高强度低合金钢;DP —双相钢;CP —复相钢;TRIP —相变诱发塑性钢;Mart —马氏体钢;TWIP —孪晶诱发塑性钢;由图可知,各钢种随着强度的提高,伸长率下降,相比较而言,DP、TRIP 和TWIP钢在拥有高强度的同时还表现为高的伸长率。
在ULSAB-AVC项目中,把屈服强度小于210MPa的钢板归为软钢,屈服强度在210~550MPa之间的成为高强度钢板,屈服强度大于550MPa以上的成为超高强度钢板。
为了同常规的高强度钢板区别开来,把DP、TRIP和Mart等以相变强化为主的钢板统称为先进高强度钢板,其强度范围500~1500MPa,这类钢板具有高的减重潜力、高的碰撞吸收能、高的疲劳强度、高的成型性和低的平面各向异性等优点。
二、汽车用超高强度钢板近几十年来,汽车用先进高强度钢(AHSS-Adanvanced High Strength Steel)是材料的研发重点。
第1代以铁素体为基的AHSS钢的强塑积为15GPa·% ,第2代以奥氏体为基的AHSS钢的强塑积为50GPa·% ,其合金含量高和生产工艺控制困难导致成本高,因此正研发第3代多相AHSS钢,通过多相、亚稳和多尺度的组织精细调控,其强塑积为30GPa·% 第3代AHSS钢以提高第1 代AHSS钢强度、塑性和降低第2代AHSS合金含量、生产成本两方面进行研发。
2024年汽车用钢板市场发展现状
2024年汽车用钢板市场发展现状1. 前言汽车用钢板作为汽车制造的重要原材料之一,对汽车的性能和质量具有重要影响。
本文旨在分析当前汽车用钢板市场的发展现状,并对未来市场趋势进行展望。
2. 市场概况汽车用钢板市场在近年来持续增长。
随着全球汽车产量的稳步增长和汽车产业的不断发展,汽车用钢板的需求量也在不断增加。
据统计,全球汽车用钢板市场规模已经超过XX万吨,并且有望继续保持良好的增长势头。
3. 市场驱动因素3.1 汽车产量持续增长全球经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,推动了汽车消费市场的扩大。
据预测,全球汽车产量将继续保持稳定增长,这将直接促进汽车用钢板市场的需求增加。
3.2 轻量化趋势的推动面对环保和能源消耗的压力,汽车制造商纷纷将轻量化作为核心技术发展方向。
轻量化的实现离不开高强度的钢材,而汽车用钢板正好满足了这一需求。
因此,轻量化趋势的推动将进一步推动汽车用钢板市场的发展。
3.3 新能源汽车的兴起近年来,新能源汽车市场呈现出爆发式增长。
由于新能源汽车对钢板的需求量较大,因此新能源汽车的兴起也为汽车用钢板市场带来了新的机遇。
4. 市场竞争格局汽车用钢板市场竞争激烈。
全球范围内,钢铁生产企业众多,市场份额较为分散。
主要竞争者包括国际钢铁巨头和本土钢铁企业。
这些企业通过产品质量、技术创新、市场拓展等方面展开竞争,以争夺更大的市场份额。
5. 市场挑战和机遇5.1 市场挑战面对市场竞争和技术进步的压力,汽车用钢板企业面临着提高产品质量和降低成本的挑战。
此外,新能源汽车和自动驾驶技术的发展也给汽车用钢板市场带来了一定的挑战。
5.2 市场机遇随着全球汽车市场的扩大和升级换代,汽车用钢板市场具有广阔的发展前景。
同时,技术创新和市场需求的不断变化也为汽车用钢板企业带来了一系列机遇。
6. 未来发展趋势6.1 智能化和自动化生产随着科技的不断进步,智能化和自动化生产将成为汽车用钢板市场的未来发展趋势。
通过引入机器人和自动化设备,提高生产效率和产品质量,将成为企业竞争的重要优势。
2024年汽车用钢市场分析现状
2024年汽车用钢市场分析现状简介汽车用钢是指用于制造汽车相关部件的钢材。
随着汽车工业的迅速发展,汽车用钢市场也呈现出快速增长的趋势。
本文将对汽车用钢市场的现状进行深入分析。
市场规模根据数据统计,近年来汽车用钢市场呈现出持续增长的态势。
据统计,截止到2020年底,全球汽车用钢市场总规模达到XX万吨。
预计未来几年,该市场规模将继续扩大。
市场发展趋势1.新能源汽车的快速增长:随着环保意识的增强,新能源汽车市场逐渐崛起。
新能源汽车对汽车用钢的需求量逐年增加,将成为汽车用钢市场的重要推动因素。
2.轻量化技术的应用:为了提高汽车燃油效率和减少排放,汽车制造商开始广泛采用轻量化技术。
轻量化技术要求车身材料具有较高的强度和韧性,因此对高强度钢的需求逐渐增加。
3.自动驾驶技术的推动:随着自动驾驶技术的不断发展,汽车对安全性能的要求也越来越高。
汽车用钢作为车身结构的重要组成部分,需要具备较高的抗冲击性和耐撞性能,以确保乘车安全。
市场竞争1.市场竞争激烈:当前,全球范围内的汽车用钢市场竞争非常激烈,主要厂商之间展开了一场白热化的竞争。
世界上一些大型钢铁企业纷纷进军汽车用钢市场,使得市场竞争格局更加复杂。
2.技术升级带来的竞争优势:一些汽车用钢生产企业通过技术升级和创新,提高了产品的质量和性能,从而在市场竞争中获得了一定的优势。
技术领先的企业更有可能赢得合作伙伴和客户的青睐。
市场前景随着汽车产业的不断发展,汽车用钢市场有着广阔的前景。
预计未来几年,汽车用钢市场将持续增长,尤其是新能源汽车和轻量化技术的应用将成为市场增长的主要驱动力。
同时,随着汽车行业对安全性能的要求不断提高,对汽车用钢的需求也将增加。
结论通过对汽车用钢市场的分析,可以看出该市场具有广阔的发展前景。
企业应加强技术创新,提高产品质量和性能,以在激烈的市场竞争中脱颖而出。
同时,抓住新能源汽车和轻量化技术的机遇,不断拓展市场份额,为汽车工业的发展做出贡献。
以上是对汽车用钢市场现状的分析,未来汽车用钢市场将继续向前发展,带来更多机遇和挑战。
汽车先进高强钢的应用与前景(精选5篇)
汽车先进高强钢的应用与前景(精选5篇)第一篇:汽车先进高强钢的应用与前景先进高强钢吴文亚材料************先进高强钢的定义:先进高强度钢,也称为高级高强度钢,其英文缩写为AHSS (Advanced High Strength Steel)。
国际钢铁协会(IISI)先进高强钢应用指南第三版中将高强钢分为传统高强钢(Conventional HSS)和先进高强钢(AHSS)。
传统高强钢主要包括碳锰(C-Mn)钢、烘烤硬化(BH)钢、高强度无间隙原子(HSS-IF)钢和高强度低合金(HSLA)钢;AHSS 主要包括双相(DP)钢、相变诱导塑性(TRIP)钢、马氏体(M)钢、复相(CP)钢、热成形(HF)钢和孪晶诱导塑性(TWIP)钢;AHSS的强度在500MPa到1500MPa之间,具有很好吸能性,在汽车轻量化和提高安全性方面起着非常重要的作用,已经广泛应用于汽车工业,主要应用于汽车结构件、安全件和加强件如A/B/C柱、车门槛、前后保险杠、车门防撞梁、横梁、纵梁、座椅滑轨等零件; DP钢最早于1983年由瑞典SSAB钢板有限公司实现量产。
先进高强钢的分类:双相钢:双相钢组成是铁素体基体包含一个坚硬的第二相马氏体。
通常强度随着第二相的体积分数的增加而增加。
在某些情况下,热轧钢需要在边缘提高抗拉强度(典型的措施是通过空穴的扩张能力),这样热轧钢便需要具有了大量的重要的贝氏体结构。
在双相钢中,在实际冷却速度中形成的马氏体中的碳式钢的淬硬性增加。
锰、铬、钼、钒、和镍元素单独添加或联合添加也能增加钢的淬硬性。
碳、硅和磷也加强了作为铁素体溶质的马氏体的强度。
高强度及高延性钢(TRIP):高强度及高延性钢的微观组织是在铁素体基体中还保留着残余奥氏体组织。
除了体积分数最少为5%的残余奥氏体外,还存在着不同数额的马氏体和贝氏体等坚硬组织。
多相钢:具有代表性的多相钢需要很高的抗拉强度极限才能转变成钢。
多相钢的组成是有细小的铁素体组织和体积分数较高的坚硬的相,并且细小的沉淀使其强度进一步加强。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
安 徽 工 业 大 学研究生考试试卷考试科目:_________________________阅 卷 人:_________________________专 业:_________________________学 号:_________________________姓 名:_________________________注 意 事 项1、 考前研究生将上述项目填写清楚2、 字迹要清楚,保持卷面清洁3、 教师将成绩单送研究生学院归档年 月 日现代工程材料 研材料12 20120049 季承玺 方俊飞汽车用高强钢发展综述摘要:综述了目前国外高强钢材汽车钢板的使用现状及全球趋势,探究了国外在高强钢材的科技水平,并且在此基础上提出了高强钢材的应用前景,为汽车钢板行业实现可持续发展提供了思路。
关键词:汽车;高强钢;轻量化;种类;发展1. 高强钢材的优势与普通强度钢材相比,高强度钢材(以下简称高强钢)具有更高的屈服强度和抗拉强度,因此,采用高强钢构件替代普通强度钢构件可以减小截面尺寸,节约钢材用量,降低制造、运输、安装费用等。
高强钢的应用不仅能体现更高的结构效率,还可以带来可观的经济效益和社会效益。
高强度钢材的优点有很多,研究结果表明,在同样的轴心受压条件下,采用高强度钢材的钢柱,在整体稳定方面,极限应力δu与屈服强度f y的比值δu/f y(即整体稳定系数φ),要比普通强度钢材钢柱高很多[1]。
相对于普通钢材,钢结构采用高强度钢材具有以下优势:能够减小构件尺寸和结构重量,相应地减少焊接工作量和焊接材料用量,减少各种涂层(防锈、防火等)的用量,使得运输安装更加容易,降低钢结构的加工制作、运输和安装成本。
高强度钢材能够降低钢材用量,从而大大减少铁矿石资源的消耗;焊接材料和各种涂层(防锈、防火等)用量的减少,也能够大大减少不可再生资源的消耗,同时能够减少因资源开采对环境的破坏。
2. 低合金高强度钢生产工艺技术的发展自60年代以来,在低合金高强度钢发展的第三阶段中,生产工艺技术有了长足的进步,这是由三方面因素促成的。
(1)对低合金高强度钢性能的要求有了新的认识和提高。
对焊接钢材要求不仅有高的抗裂纹生成能力,还要求有良好的抗裂纹扩展能力,即良好的缺口韧性。
强度越高,要求韧性越好。
(2)组织一性能关系的基础研究有了重大的突破。
Hall和Petch的基础研究首次向人们展示,晶粒细化可以同时提高屈服强度和冲击韧性。
Morrison和Wodhead 等的研究表明,在适当条件下,低合金高强度钢中可以形成一定体积分数的尺寸为纳米级的碳氮化物粒子,具有非常强烈的沉淀硬化效果,而加入的钒、妮、钦等元素,以前仅作为细化晶粒元素使用,实际上它们还有析出强化作用。
Garland 和Plateau等关于第二相质点对塑性断裂过程影响的理论分析表明,材料的总体塑性与质点的形状有关,第二相质点的长宽比增加,提高沿夹杂物长度方向的拉伸塑性,由此产生塑性的各向异性。
这种各向异性影响扁平产品的纵向弯曲性能以及焊接时的层状撕裂。
组织和性能关系研究的这些重大成果为开发控制轧制控制冷却以及夹杂物变形和形态控制工艺奠定了理论基础。
3. 汽车轻量化的途径及材料应用趋势3.1 汽车轻量化背景随着我国核电工业、大型化工设备的更新改造以及千吨级以上轧机设备需求量的持续上升,国对大件特种运输的需求在不断提高[2]。
大件运输指超限、超重物品的商品运输,超限货物是指装载轮廓尺寸超过车辆限界标准;超重货物是指车辆总重量超过一定数值。
大件运输由于其不可拆解性,超限问题一直以来难以解决,尤其是超高。
模块车在轮式大件特种运输设备中占有相当地位,尽可能降低模块车自身高度来解决超高成为课题。
3.2 汽车轻量化途径目前,全球中型乘用车平均质量约为1200~1400kg,发达国家力争在2015年将中型乘用车整车质量减轻到1000kg以下。
实现汽车轻量化主要有以下几种途径:一是采用轻质材料,如使用低密度的铝及铝合金、镁及镁合金、工程塑料或碳纤维复合材料等;二是使用高强度钢替代普通钢材,降低钢板厚度规格;三是采用先进的制造工艺,如激光拼焊、液压成形、铝合金低压铸造及半固态成型技术;四是优化结构设计,即对汽车车身、底盘、发动机等零部件进行结构优化,采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等。
3.3 汽车材料的应用趋势近年来,轻质材料的应用逐渐增多,汽车饰件业已塑料化;铝、镁合金主要以铸件或锻件的形式应用于汽车发动机、变速器等零部件上,以及豪华车和特种车辆的车身制造中。
由于成本高、成型工艺复杂及焊接性差等原因,铝、镁合金在车身制造未大规模应用。
高强度钢在抗碰撞性能、加工工艺和成本方面较铝、镁合金具有明显的优势,能够满足减轻汽车质量和提高碰撞安全性能的双重需要,从成本与性能角度来看,是满足车身轻量化、提高碰撞安全性的最佳材料。
除了疲劳强度外,高强度钢在应用中的各个性能指标均正比于板厚和相应的材料性能的n次方的乘积。
如压溃强度P s∝tσb2n、撞击吸能A E=t2σb2n等。
因此,高强度钢板能够大幅度增加零件的抗变形能力,提高能量吸收能力和扩大弹性应变区。
高强度钢应用于汽车零件上,可以通过减薄零件厚度来减轻车身质量;当钢板厚度分别减少0.05、0.10、0.15mm时车身可减重6%、12%、18%。
车身用钢向高强度化发展已经成为趋势[3]。
4. 高强度钢的强化机理与分类4.1 高强度钢的强化机理高强度钢的强化机制主要有固溶强化、析出强化、组织强化、烘烤硬化、细晶强化[4],见表1。
表1 钢板的强化机理4.2 高强度钢的主要种类根据强度分类,屈服强度在210~550MPa和抗拉强度在270~700MPa的钢为高强钢(HSS),而屈服强度大于550MPa和抗拉强度大于700MPa的钢为超高强钢(UHSS) [5]。
如果根据冶金学特征进行分类,分为普通高强度钢(C-Mn钢、高强度IF钢、BH钢、IS钢、HSLA钢)和先进高强度钢(DP、CP、TRIP、M、HF)。
(1)高强度钢(IF)高强度IF钢属于固溶强化钢,在超低碳、铝镇静钢中添加P、Mn和Si等固溶强化元素来提高强度,抗拉强度可达450MPa。
高强度IF钢具有良好的机械性能和抗二次加工脆性、化学处理性和合金化镀锌适应性。
广泛应用在车身结构件、开启件上。
(2)烘烤硬化钢(BH)BH钢金相组织以铁素体为基体,主要以固溶强化来提高强度。
其特点是添加的磷元素在钢的冶炼过程中可以与碳、氮形成固溶强化。
在钢板冲压过程中,基体(铁素体)“位错”密度增加,碳、氮原子向“位错”扩散的距离缩短,当BH钢车身进入涂装在烘烤炉中受热时,便赋予了固溶体中碳、氮原子扩散的能量,使碳、氮原子在“位错”处析出,从而提高了工件的屈服强度,故称此类钢为烘烤硬化钢[6]。
(3)低合金高强度钢(HSLA)在冶炼过程中添加一些微量元素,使钢能析出一些细小的碳化物并使晶粒细化而提高钢材的强度。
(4)双相钢(DP)DP钢的显微组织主要是铁素体和马氏体,马氏体以岛状分布于铁素体基体中,马氏体的含量在5%~20%,钢的强度随马氏体含量的增加不断提高。
强度围一般为500~1000MPa。
DP钢具有屈服强度低、初始加工硬化指数高、高的烘烤硬化性能、无屈服延伸和室温时效、高的能量吸收能力等特点,较好的实现了强度和成形性能的匹配。
主要用于汽车结构件、安全件和加强件,如车轮、保险杠、横梁、纵梁、座椅导轨等零件。
双相钢是以相变为基础的新型高强度钢,在微观组织上,双相钢是以较软的铁素体加硬相马氏体所构成。
在力学性能上,同时具有高的强度和加工硬化指数、低屈强比的特点。
双相钢由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷而得到,马氏体以岛状分布于铁素体基体中(见图1、图2),含量在5%-20%之间,钢的强度随马氏体含量的增加不断提高,强度围为500-1200MPa。
DP钢具有较高的伸长率以及较高的加工硬化率,抗疲劳性能好。
目前,DP钢的主要类型有DP450/DP600/DP780/DP980,主要用于汽车的结构件和安全件,如前纵梁、后纵梁、中支柱里板、座椅横梁等零件。
法国阿塞洛、瑞典SSAB、日本新日铁、神户制钢等钢厂可以生产多种规格的双相钢。
国宝钢、武钢、鞍钢可以提供一些等级的DP双相钢[7]。
图1 DP600金相组织图2 DP980金相组织图3 TRIP780金相组织中约18%残余奥氏体图4 TRIP690金相组织中约10%残余奥氏体图5 DP钢与TRIP钢成形性对比图6 TRIP钢与其他高强钢极限胀形高度对比(5)相变诱导塑性钢(TRIP)TWIP钢是一种具有高强度、高塑性、高吸收能的钢材,是近几年国外研究的热点钢种之一。
TWIP钢在室温下的显微组织是稳定的残余奥氏体,但是如果施加一定的外部载荷,由于应变诱导产生机械孪晶,会产生大的无颈缩延伸,显示非常优异的机械性能,在具有高强度的同时兼有高延伸率和高加工硬化指数。
TWIP钢的强度可以达到800MPa以上,延伸率可以达到60%~95%,30%应变时的n值可以达到0.55[8]。
TRIP钢的显微组织主要铁素体、贝氏体和残余奥氏体,因此也称残余奥氏体(RA)钢。
残余奥氏分布在铁素体和贝氏体的基体中,含量在5%~15%,马氏体和贝氏体等硬相以不同的含量存在。
强度围一般为600~1000MPa。
与DP钢相比,TRIP钢具有更高的延伸率,TRIP钢的初始加工硬化指数虽然小于DP钢,但在很长应变围仍保持较高的加工硬化指数,因此特别适合用于拉胀成形。
TRIP钢也主要用于汽车结构件、安全件和加强件,如座椅结构、横梁、纵梁、翼子加强件等零件。
相变诱导塑性钢其金相组织为铁素体、贝氏体、残余奥氏体,见图3、图4。
在变形过程中,残余奥氏体会发生诱导相变转化为马氏体,引起相变强化和塑性增长。
这类钢兼顾了较高的抗拉强度和良好的成形性(见图5),比双相钢成形性更好,同样具有BH钢性能,拥有更好的扩孔性(见图6) [9]。
目前,此类钢板的主要牌号有TRIP590、TRIP690、TRIP780和TRIP780HR等,在汽车行业尚没有得到大规模应用。
(6)多相钢(CP)多相钢组织与TRIP钢类似,基本上是在Mn-Cr-Si合金成分体系的基础上,依靠钛、铌、钒元素微合金化产生的晶粒细化效应和析出强化效应,结合适当的卷取工艺而生产的,主要组织为细小的铁素体和高比例的硬质相(马氏体、贝氏体),含有铌、钛等元素。
通过马氏体和贝氏体以及析出强化的复合作用,CP钢强度可达800-1000MPa,具有较高的吸收性能与扩孔性能,特别适合于汽车的车门防撞杆、保险杠和中立柱等安全件。
(7)热成形钢(HF)热冲压成形技术是指将坯料加热至奥氏体化,然后在热状态下将坯料冲压成形,最后利用模具的冷却能力将零件淬火成马氏体。