高质量汽车薄板质量及生产技术

Ｔａｂｌｅ １
表１冷轧抗凹钢板
Ｄｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃｏｌｄ ｒｏｉｌｅｄ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ
洼：Ａ为非烘烤型·Ｂ为供辑型。
随着我国汽车工业的发展，车型更新周期越来 越短，新引进的车型中采用高强度钢板的比例越来 越多，如中国长春一汽集团奥迪Ｃ５Ｖ６、上海大众 Ｂ５，上海通用的Ｂｕｉｃｋ轿车及一些卡车等。此外，一 些轻型车和越野车也开始使用高强度钢板，如湖南 长丰、青岛颐中和东南汽车等也均采用了类似的钢
交衍【￡忐
ｃＩ，甩＾ｆ ２。，）
烘烤后
囤２ 不同类碰钢板在交货、预应变 和锥Ｉ烤后面服强度的，史化
Ｆｉｇ．２ Ｃｈａｎｇｓ ｏｆ ＹＳ ｏｆ ＢＨ＆ＨＳＳＩＦ ｓｔｅｅｌ
ｌｎ ｄｌｆｈ、ｒｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ
钢铁
第３４卷
此外，近年来在冲压用高强度钢板中，相变强化 钢板得到了快速发展，特别是ＴＲＩＰ （Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）钢，它实际上 是双相钢（ＤＰ）概念的新发展，它是一种多相组织 （铁索体＋吼氏体＋残余奥氏体）的钢种，在成形过
板。
高强度冷轧钢板的强化机理主要有：固溶强化、 析出强化、固溶＋析出强化、相变强化和析出＋相变 强化等。图１是各类高强度冷轧钢板的伸长率和抗 拉强度的关系，总的趋势是随着强度的提高伸长率 降低。
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图１ 各类高强度冷轧钢板的伸长率 和抗拉强度的关最
在深冲高强度系列中ＢＨ钢困其具有好的冲压 成形性和烘烤后高的屈服强度而越来越受到重视， 其原理是保证产品在交货状态下存在一定量的固溶 碳（８－－ｌｏ）×１０一，根据产品冲压级别和工艺路线不
同。其成分设计原理也不同。 同烘烤硬化钢相比．高强度ＩＦ钢因其具有无时
效性并兼有高强度和良好深冲性能．其生产量也在 逐年扩大。烘烤硬化钢因有时效（３个月）．不宜长时 间储存，为此，可用高强度１Ｆ钢代替烘烤硬化钢使 片ｉ，为了保证其具有相同的抗凹性性能，采用的高强 度ＩＦ钢的强度级别要高。如用３９０ Ｍｐａ级的高强 度ＩＦ钢代替３４０ＭＰａ级的ＢＨ钢使用，天津夏利就 是采用的这一方法。图２是几种不同类型的钢板 （ＤＤＱ、３４０１Ｆ、３９０１Ｆ、３４０ＢＨ和３９０ＢＨ）在交货、预 应变和烘烤后屈服强度的变化情况，从图中可见，当 采用３４０ＨＢ时，原ＤＤＱ（Ｓｔｌ４）采用的０．８ ｍｍ厚度 可降低到０．７ ｍｍ，采用３９０ＢＨ时厚度可降低到 ｏ．６５ ｍｍ；３４０ＢＨ同３９０ＩＦ钢的抗凹性相当；３９０ＩＦ 较３４０ＢＨ钢形状稳定性差，但其抗裂性好。因此，高 强度ｌＦ钢和ＢＨ钢相比，在使用时各有优缺点，在 一段时间内将共同发展。
在我国，高强度钢板的使用刚处于起始阶段，中 国长春一汽集团近来正在卡车上试用高强度钢板，
联系人：王和ｊ，工程师，上海（２０１９００）Ｊ‘悔絮钢粜团公司钢研所
增刊
Ｅ利等：高质量汽车薄板质量及生产技术
取代原先的Ｓｔｌ３或Ｓｔｌ４；天津汽车集团采用的高强 度钢板较多，但主要依赖于进口，目前正在开展国产 化方面的工作。
在完善设备的基础上，宝钢根据市场的情况又 开发了一系列新产品：
（】）ＩＦ钢系列：牌号有ＢＳＣ］，ＢＳＣ２、ＢＳＣ３； （２）高强度ＩＦ系列：牌号有ＢＩＦ３４０、ＢＩＦ３９０和
ＢＩＦ４４０；
（３）低碳ＢＨ系列：牌号有ＢＨ３４０、ＢＨ３９０； （４）低合金高强钢系列：牌号有Ｓｔｌ ２Ｑ、 ＨＳＡ３４０，Ｉ。Ｗ系列； （５）热镀锌系列；牌号有Ｓｔ０６Ｚ、Ｓｔ０７Ｚ； （６）电镀锌系列：牌号为ＳＥＣＩＦ； （７）０５板系列：牌号有ＩＦ、Ｓｔｌ４、ＳＥＣＩＦ。 新产品的开发不但丰富了宝钢可供产品的种
随着汽车耐腐蚀性能要求的提高，涂镀层钢板 在汽车上的应用正日趋增加。目前在汽车上使用的 涂镀层钢板主要有５大类，即：电镀锌、电镀锌镍、热 镀锌、热镀锌合金化和以此为基的有机涂层钢板。由 于环保和热镀锌技术的提高，特别是ＩＦ钢的发展， 为无时效段的热镀锌机组生产深冲用钢板奠定了基 础．热镀锌钢板特别是热镀锌合金化钢板，正越来越 成为汽车用涂镀层钢板中的主要品种和发展方向。
程中残余的奥氏体会逐渐转变为硬的马氏体，由于 这种硬化，使得形变很难集中在局部区域，因此可以 得到分散ｉ『『『均匀的形变．表现出比同强度级别的其 它钢种高的成形性，表２是典型的ＴＲＩＰ冷轧钢板 的成分和力学性能”１。
表。典型的ＴＲＩｌｌ玲轧钢板的成分和力学性能
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＴＲＩＰ ｃｏｌｄ ｓｈｅｅｔ
表面无缺陷０５板等。
（４）公差（性能，规格等）范围窄。
（５）冲压成型性要求高。
（６）良好的涂装性能。
（７）抗凹陷性能好。
（８）具有良好的耐蚀性能。
１．２冷轧汽车薄板发展趋势 １．２．１ 向高强度化方向发展
高强度冷轧钢板是现代汽车用钢板的发展趋势 之一，经过多年的发展，目前汽车行业使用的高强度 钢板的强度为３４０～Ｉ ４７０ ＭＰａ，高强度钢板占汽车 全部钢板总量的比值从１９７９年的８．２％发展到 １９９３年的２５．４％，预计２０００年为３６．６％； ＵＬＳＡＢ已做出车体９０％采用高强度钢板的样车， 减重达３０％。
在美国，为了规范高强度冷轧钢板的使用，ＳＡＥ 于１ ９９８年制定了高强度冷Fra Baidu bibliotek钢板的标准．又称冷轧 抗凹陷钢板ｏ ３，如表１所示。
在ＧＭ”Ｊ．１９９８年使用的中强度钢比１９９４年增 加了４００％，预计到２０００年增加到１ｉ００％，ＳＧＭ 的Ｂｕｉｃｋ轿车也大量采用了冷轧抗凹陷钢板；在 ＦＯＲＤ，大部分外板主要是中强度钢和ＢＨ钢，一些 结构件也开始使用高强度钢板；ｃＨＲＹｓＬＥＲ的外 板也开始用中强度钢板代替软钢。
由于电镀的温度在７０。ｃ以Ｆ，不会影响产品的 力学性能，因此理论上所有的冷轧钢板均可进行电 镀；而热镀锌除完成镀锌外还要在线完成再结晶退 火，因此，有些钢种在热镀锌线上生产将受到限制。 ２宝钢冷轧汽车板的生产 ２．１宝钢冷轧汽车板品种及应用
表４是三期１ ５５０投产后宝钢冷轧汽车板的品 种情况。三期１５５０投产后品种可扩大到近１００个，
基本上能满足国内汽车行业用钢的需要。
目前，图内用冷轧汽车板主要是裸板，１９９８年 宝钢产量近６０万ｔ，约占全国汽车板用量的６５％， 其中生产难度较大的０５板约２．５万ｔ，ＩＦ钢约１０ 万ｔ。国内汽车厂均不同程度地采用了宝钢冷轧薄 板，主要用户有：一汽、二汽、上海大众、天汽、北汽、 南汽、庚铃、江铃、长安、榴微和昌河等。 ２．２宝钢冷轧汽车薄板生产技术开发
类，而且部分填补了国内空白，替代了进口，为·些 汽车板的国产化奠定了基础。 ２．３宝钢冷轧汽车板与国外的差距
宝钢的冷轧汽车板实物质蛙与国外生产汽车板 的先进钢厂相比．仍存在一定差距，具体表现在以Ｆ 几个方面。
（１）表面无缺陷板（０５板）的成材事低，宝钢为 ６０％～６ｊ％，国外约７０％～７５％。其原因主要有： 材质不够纯净，内部杂质暴露；加工过程中产生表面 缺陷或表面污染；在包装、运输Ｔ程中造成的是面质
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ，ａｕｔｏ ｓｔｅｅｌ ｓｈｅｅｔ，ｈｉｇｈ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
１ 国内外冷轧汽车薄板及生产技术发展动态
１．１冷轧汽车薄板的特点及要求
汽车生产中用量最多的品种是冷轧薄板，主要
用于制造汽车的车身部件，通常在汽车的钢铁消耗
中冷轧薄板约占４０％，发达国家约５０蹦的冷轧薄
ＱＵＡＬｌＴＹ ＡＮＤ ＰＲｏＤＵＣＴｌ０Ｎ ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ
ｏＦ ＳＴＥＥＬ ＳＨＥＥＴＳ ＦｏＲ ＡＵＴｏＭｏＢＩＬＥ
ＷＮＡＧ Ｌｉ ＺＨＡＮＧ Ｐｉｊｕｎ ＬＵ Ｊｉａｎｇｘｉｎ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐ．）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｓｈｅｅｔｓ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｏｎ ｃｏｌｄ～ｒｏｌｌｅｄ ｎｏｎ ｃｏａｔｅｄ ｓｈｅｅｔｓ，Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｏｓｔｅｅｌ’ｓ ａｕｔｏ—ｓｈｅｅｔｓ．ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｔｙｐｉｃａｌ ｄｅｆｅｃｔｓ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
（１）进一步提高其深坤特性。 进一步提高ＴＦ钢深冲性能的主要途径有两条： 一是优化成分及工艺；二是采用新的工艺途径。新日 铁采用优化成分及工艺途径．获得Ｆ值人于２．５的 高深冲冷轧钢板；采用润滑铁素体轧制技术，冷轧钢 板的＾’值可达２．９４，其主要措施如表３所示。
表３新日铁生产ＳＥＤＩ）Ｑ级ｌＦ冷轧钢板的工艺…
％
ＴＲＩＰ钢重新为大家所重视是由于连续退火快 速冷却技术的突破，原先热处理的一些＿亡艺可用于 连续遢火线上生产冷轧薄板。 １．２．２向超深冲方向发展
ＩＦ钢作为超深冲用钢的代表．近ｚ（】年米一直 是人们研究的焦点，１ ９９３年的世界ＩＦ钢的产量就 超过ｒｌ ０００万ｔ，其中日本６００万ｔ，ＩＦ钢已经是一 类比较成熟的钢种，可以用ＩＦ钢生产出冲压级别从 ＤＯ＿到ＥＤＤＱ的冷轧钢板，近年来超深冲冷轧钢板 系列的研究主要围绕着以下几方面的内容进行。
第３４卷增刊 １ ９ ９ ９年１ ０月
钢铁
ＩＲＯＮ ＡＮＤ ＳＴＥＥＬ
Ｖｏｌ，３４，Ｓｕｐｐｌ． ０ｃｔｏｂｅｒ，１９９９
高质量汽车薄板质量及生产技术
王利张丕军陆匠心
（上海宝钢集团公司）
摘要介绍了近年米国内外冷轧汽车薄板的发展动向，特别针对冷轧操板情况进行丁较详细分析，结合宝 钢汽车板的生产及应用情况。就大生产巾存在的典型献陷问题进行了分析。 关键词高品质汽车钢板高强度
（２）防止ＩＦ钢二次加工脆化。 ＩＦ钢由于晶界纯洁，没有固溶的碳和氮原ｆ， 因而晶界强度较低，极易发生开裂，特别是对一些抹
拉延的零件，影响了ＩＦ钢的使用。为此，近年来围绕 着降低ＩＦ钢的韧脆转变温度开展了大量研究工 作ｍ一，主要措施有：采用连续退火取代罩式炉退火； 采用Ｎｂ＋Ｔｉ—ＩＦ或Ｎｂ—ＩＦ钢取代Ｔｉ—ＩＦ钢；加入少 量的Ｂ和再结晶退火后渗碳工艺等。 １．２．３向涂镀层钢板方向发展
Ｆｉｇ．１ Ｒｅｌａｌｉｎｎ ｂｅｔｗｅｅｉ）乱 ａｎｄ“ｏｆ ＨＳＳ ｃｏｌｄ—ｒｏｌｌｅｄ ｓｔｅｅ
在各类高强度冷轧钢板系列中，深冲系列是车
体用较多的一类钢板．这类钢种主要是采用添加碡１ 溶强化元素（Ｐ、Ｍｎ和Ｓｉ）达到高强度的．根据冲眶 级别的不同可分为深冲级别（ＤＱ）和超深冲级别
（ＤＤＱ）：根据有无烘烤性（ＢＨ）可分为有烘烤硬化 性钢板和无烘烤硬化性钢板；根据碳含量的高低可 分为低碳和超低碳冷轧高强度钢板。
’Ｐａｂｌｅ ３ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＳＥＤＤＱ—ｌＦ ｉｎ ＮＩＰＰＯＮ Ｓｔｅｅｌ
炼钢 热轧
冷轧 连续迅火
主要措施
ｃ、Ｎ≤２×１０。；适当的台金元素１ｌ和，或Ｎｂ 低的板坯加热温度；晶粒细化（ＦＴ≥４ｒ。，终轧后 快建冷却，高的压Ｆ率）Ｉ润滑铁索体轧制 高的压下率 高的退火温度
基于织构具有遗传性的思想采用了新的工艺途 径”ｏ，即在冷轧前做好织构准备，先获得强的７织构 和弱的“织构，通过ｆ１１¨织构的遗传性，在最终产 品中获得极强的｛１１ｉ滗ｑ构和极高的ｉ值。
汽车板实物质量的提高离不开设备水平的提 高，为此，近年来宝钢围绕着设备的改造开展了大量
增刊
王利等：高质量汽车薄板质量及生产技术
表４宝钢冷轧汽车板品种一览表
Ｔａｂｌｅ ４ Ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ Ｂａｏｓｔｅｅｉ ｃｏｌｄ ｒｏｌｌｅｄ ｓｔｅｅｌ ｓｂｅｅｌ
工作，主要的改造有：炼钢的ＲＨ、热轧层流冷却及 控制系统、冷轧五机架精细冷却、弯辊和板型仪系统 改造、冷轧酸洗切边圆盘剪、垒Ｈ罩式炉、热镀锌前 清洗、精整的涂油等。
板是供应汽车工业。汽车薄板是冷轧薄板中要求最
高的品种，能否为汽车行业（特别是轿车）批量供应
各类冷轧薄板已成为衡量～个钢铁厂水平的标志。
汽车用薄板的特点及要求如下。
（１）品种范围广，包括低碳铝镇静钢、１Ｆ钢、各
类高强度钢、涂镀层和烘烤硬化钢等。
．
（２）薄板的宽度范围要求宽．从９００～１ ８５０
ｍｍ。
（３）表面质量要求高，无残碳、铁粉等缺陷，如