汽车用钢知识

FAS3550弹簧扁钢新材料少片簧
高淬透性钢板弹簧材料应用
随着重型商用车的开发，钢板弹簧的载荷逐步增加，簧片由90年代前的最大
13mm厚多片簧，也逐步增加到24mm厚多片簧、50mm厚少片簧，对钢板弹簧的 淬透性提出了更高要求，相应的开发出50CrMnVA、FAS3550钢板弹簧新材料， 为钢板弹簧轻量化做出极大贡献。
新车型的平均生命周期
（3）汽车法规不断完善并与国际水平接轨 目前实施的有： 油耗法规（乘用车燃料消耗量的限制，轻型商用车燃料消耗 量限值） 排放法规（目前实施等同于欧Ⅱ法规，即将全面实现欧Ⅲ） 碰撞安全法规（正碰、侧碰）（汽车侧碰的乘员保护，乘用 车后碰燃油系统安全要求） 汽车产品回收利用政策 中国节能技术大钢 汽车产业结构调整细则
零件种类 轮辐 轮辋 材料类别 普碳板--590MPa级专用钢 普碳板--440MPa级专用钢
车桥壳体用钢要求及基本用材情况
钢板性能要求 1、具有足够强度、抗疲劳性能； 2、具有良好的焊接性能、冲压性能； 用材基本情况
零件种类 材料类别
壳体
后盖
440--510MPa级专用钢
普碳钢--510MPa级专用钢
900L 700L 500L 16MnL
3 M
传动轴管
制造工艺条件不变的条件下，采用屈服强度700MPa级热轧钢 板代替传统400MPa级的热轧钢板，实现减重20%以上，现已 批量应用。
高强度传动轴管
钢板弹簧
2002年，研制成功50CrMnVA弹簧扁钢新材料和少片簧制造新工 艺； 50CrMnVA弹簧新材料少片簧具有高疲劳性能，弹簧降重30% ； 2005年，成功研制FAS3550弹簧扁钢新材料，应用于主、辅一体 少片簧，降重50%。
（1）、集中化程度逐步加大 集中化程度逐步加大，四大集团产量快速增长（包括一 汽集团、东风集团、上汽集团和长安集团），兼并重组的步 伐加快，国际合资公司的产量占比例较大，市场竞争日益激 烈。 以2007年为例，四大集团的产量占全国汽车总产量的将 近70%。
（2）车型更新快、新车型的生命周期缩短，不断接近世界先进 水平。中国轿车市场价格迅速下滑，价格持续下降、成本压力增 加。比如：
• 因此第3代钢必须具备多加工 硬化机制的特征同时具有超高 强度基体组织。
五、高强度金属材料的应用
（1）中国一汽集团： 商用车车架用钢
商用车的车架：采用屈服强度500MPa级高强度与传统材料16MnL相比，屈服
强度提高43%，疲劳强度提高44%；使车架减重300kg左右。采用屈服强度 700MPa级超高强度钢板,纵梁减重达23% 。
Mild
Bs teel TRI P
CM n
D HSL P, CP A
MART
200
400
600 屈服强度 (MPa )
800
1000
1200
• IF • Mi • HS • BH • IS • CM • HS • DP • CP • TR • Ma • TW • St •B
定义： 强塑积(Pa%) = 抗拉强度 x 全部延伸率
措施 采用铝合金油箱，且采 用350L,油箱托架优 化 塑料空滤外壳 消声器电瓶框支架合并 300X90X8（单大梁局部 加强）3200+1300 车架后导轨降32kg 改多片簧为少片簧，并 增加横向稳定杆 高强度钢
效果(kg) -53 -15 -39 -219 -100 -210
备胎架组
备胎架改为备胎钩
特点：1.良好的成型性和更高的强度 2.BH现象 3.良好的碰撞吸能性
BH2 （MPa） ≥35 ≥35 ≥35
A80 % ≥27 ≥21 ≥15
某车型右左顶盖弧 （DP450G10/10 1.17）
某车型后门侧放撞加强板 （DP600 G10/10 1.8 ）
某车型后纵梁 DP780 G7/7 1.5mm
二、汽车生产对钢板的共同技术要求
（1）、钢板的表面质量 钢板冲制的汽车零件表面即为钢板的轧制表面，在汽车 厂不对钢板表面进行任何加工，只对钢板冲制的车身进行磷 化，阴极电泳底漆和喷面漆处理，钢板的表面缺陷经涂漆之 后不会隐蔽，还会显现，特别是对轿车的表面零件如前后门 外板、发动机和行李箱盖板、前、后、左、右翼子板和顶盖 等零件对表面的要求更高。 钢板表面要求无缺陷以外，还要求表面非常清洁，那些尘埃 颗粒等表面赃物对冲压汽车零件都会形成表面缺陷。
（4）国产自主品牌汽车开发力度加大，产量迅速提升 目前奇瑞汽车公司、吉利汽车公司和长安汽车公司以及一汽 轿车生产的自主品牌汽车品种迅速增多，产量迅速增加，出 口量迅速增加。在中国汽车国际化的同时，自主品牌汽车与 国外品牌和合资品牌相比其竞争能力迅速提升。2007年国产 自主品牌乘用汽车超过120万辆。
（2）、钢板的冲压性能 钢板在汽车厂都是采用冲压成形工艺制成汽车零件，在冲压成形之后 是否开裂决定于钢板的冲压性能，而钢板的冲压性能又决定于钢板的化学成 分和钢材的冶炼、轧制和热处理工艺。 比如汽车上的受力冲压件，如车架纵梁、横梁、车轮和刹车盘等多用热 轧板冲制，这些钢板既要求强度又要求冲压性能。而热轧钢板的冲压性能与 钢板中的硫化夹杂物的分布形态有关，硫化物成长条状分布，横向塑性显著 降低，冲压零件时极易开裂，所以要通过加钛或稀土处理以改变硫化物的形 态从而提高横向塑性，改善其冲压性能。 汽车上的表面件，如载货汽车的驾驶室和轿车的车身多用冷轧薄板冲 制，目前的设计越来越趋于流线型以减少风的阻力。原来用铝脱氧的镇静钢 如中国的08ALZF级钢板、日本的SPCEN钢板和德国的STL405钢板都不能满 足要求，随着冶金技术的发展，只有超低碳、超深冲的无间隙原子钢板（IF 钢）具有很好的冲压性能，满足汽车工业发展的需及高强度钢板。 软钢：屈服强度Rp0.2 ≤210Mpa的钢板 高强度钢板：屈服强度Rp0.2 ＞210Mpa的 钢板
级别 Rp0.2（MPa）
软钢 DOUX ≦210
高强钢 HLE 210-350
特高强钢 THLE 350-550
超高强钢 UHLE ≧550
钢材性能要求 1、具有足够强度、良好疲劳性能。
2、良好的冷弯性能、焊接性能。
用材基本情况
零件种类 梁类零件 材料类别 510 --700MPa级大梁板
地板
支架
普碳钢板
普碳板\热轧结构板\酸洗板
车轮用钢要求及基本用材情况
钢板性能要求
1、具有足够强度、抗疲劳性能； 2、具有良好的焊接性能、冲压性能。
用材基本情况
特点： 1.良好的扩孔性 2.良好的疲劳性能 3.优异的抗侵入性能和吸能性
HR45 2010年订购量达到了4260吨
10级以上螺母板 （HR45 G10/10）
DP钢板的应用：
主要牌号：
Rp0.2 （MPa） DP450 DP590 DP780 280-330 340-420 450-560 Rm （MPa） 450-550 590-700 780-910 Rp0.2/Rm 0.65 0.65 0.67
（3）、钢板的各项性能稳定 钢板的强度性能影响冲压零件后的回弹量，强度波动范围 大，冲压零件的回弹量波动范围大，零件尺寸变动范围大， 影响零件的装配。同样，钢板的厚度公差范围要小，厚度公 差大也会影响冲压性能和冲压零件的回弹量。总之，只有钢 板的性能波动范围小，厚度公差小才能使大批量、流水式的 冲压生产稳定。
•
BH钢板的应用：
DPCA主要用高强度板：
超低碳高强度板: H220YD+Z 、 H260YD+Z
低合金高强度板：H300LAD+Z、 H340LAD+Z、 H380LAD+Z 双相钢板（DP钢）：DP450 、 DP590、 DP780、 DP980、DP1180
烘烤硬化钢板（BH钢）：H220BD+Z
含磷高强度板：H220PD+Z、H260PD+Z 铁素体贝氏体钢(FB)：HR45、HR60 复相钢：CP1000 热成型板：22MnB5 马氏体钢板：M1200
第1代
第3代
第2代
第1代：1.5GPa%
第2代：6GPa% （成本太高）
第3代：2-5GPa% （以第1代的成本 获得接近第3代的 性能）
第1代钢强塑积低的原因是其加工硬化主要受位错机制 控制，在其强度提高时其位错密度也相应增加，造成 加工硬化速率及塑性下降。 • 第2代钢强塑积高的原因是其 加工硬化机制除了位错增殖机 制外还有来自孪晶的贡献。
贮气筒支架合并及改为 铝合金贮气筒 挡泥板由整体改为分段 式
-18
-60
东风6X4牵引车
制动系统
中后轮挡泥板
-39
驾驶室用钢板要求及基本用材情况
钢板性能要求 1、足够的强度、外表面零件应具有良好的表面质
量、抗凹陷性能，耐腐蚀性能；
2、良好的成形性、点焊性及涂装性等工艺性能。 用材基本情况
零件种类 一般冲压件 深冲件 超深冲件 梁类\加强件 材料类别 CQ~DQ级软钢冷板\酸洗板 DDQ~EDDQ级软钢冷板\烘烤硬化板 SEDDQ级软钢冷板 高强度板
（2）中国东风集团：
商用车主要钢制零部件用材情况
部件名称 车身 主要部件用钢强度水平 270（软钢）～550MPa
车厢梁
车架
510～750MPa
440～750 MPa
车轮
330～650 MPa
主要部件轻量化措施与效果
☆东风新型6X4牵引车 减重率9.3%
部件 燃油箱 进气系统 排气系统 车架及车架总成 平衡悬架总成 车轮
主要牌号： （热轧板,GI或裸板）：
Rp0.2 HR45 (FB45) HR60 (FB60) 320380 460430 Rm 450510 560640
铁素体贝氏体钢的应用 ：
典型应用： 前悬挂支架 （HR45G10/10 2.2）
A80 ≥25 ≥17
某车型千斤顶后导向加强板 (HR60 G10/10 2.2)
总体目标：
High Performance 高性能
Easy Fabrication
Low
Cost
低成本
易加工
三、轻量化的技术途径
汽车的轻量化(Lightweight of Automobile)，就是在保证汽 车的强度\刚度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备 质量。有研究数字显示，若汽车整车质量降低10％，燃油效率 可提高6％—8％；若滚动阻力减少10％，燃油效率可提高3％； 在城市中行驶的汽车，其重量占燃油消耗量的23%。轿车汽车 车身约占汽车总质量的30％，空载情况下，约70％的油耗用在 车身质量上。因此，车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控 制稳定性、碰撞安全性都大有意义。故轻量化是提高汽车的动 力性、减少燃料消耗、降低排放、改善汽车燃料经济性的有效 途径。
营销人员学习交流资料
技术中心：李会 2011年06月02日
1. 中国汽车工业发展的特点
2. 汽车生产对钢板的技术要求
主 要 内 容
3. 轻量化的技术途径
4. 高强度金属材料的介绍
5. 高强度金属材料的应用
6. 涟钢汽车用钢的研发及标准
7. 冲压成形的影响因素
8. 未来的发展
一、汽车工业发展的特点
车架用钢要求及基本用材情况
钢板性能要求 1、具有足够强度、抗疲劳性能； 2、具有良好的冷弯性能。 用材基本情况
零件种类 纵梁 横梁 材料类别 510--800MPa级大梁板 510--600MPa级大梁板 510MPa级大梁板\440MPa级别低合板\热 轧普碳板\酸洗板
支架类
车箱用钢要求及基本用材情况
轻量化技术途径
高强度金属材料应用
轻质合金材料应用
轻量化
新工艺应用
产品结构优化 非金属材料应用
四、高强度金属材料的介绍
70 60 50
IF
软钢 210MPa 高强度钢板 超高强度钢板 550MPa
TW IP Sta inle ss
HSSIF IS
BH
延伸率 (%)
40 30 20 10 0 0
淬 透 性 50CrMnVA 50CrVA 中淬透 性 FAS355 0 高淬透 性
60Si2Mn A 低 淬 透 性
1953年
2002年
2005年
桥壳用钢
1956~1985年以前，采用可锻铸铁桥壳，性能约为350MPa；1985～1997年以
后，采用QT400-15，性能约为400MPa；1997～至今QT450-10，性能约为 450MPa；2001年开发了冲焊桥壳，性能约为500MPa以上；2004年开发了内胀 桥壳，性能约为800MPa；2009年重型车采用QT600-5桥壳。