汽车用钢知识

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
Biblioteka Baidu 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。
• 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% 。
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
（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
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
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。
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
（3）DPCA公司：
根据钢板的屈服强度分为软钢及高强度钢板。 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
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
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
（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：
•
BH钢板的应用：
（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要。
（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。
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
（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。
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
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。
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)
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。
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
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
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。
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%。