汽车钢板及应用

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双相钢（Dual-Phase简称DP）


DP钢是以Si、Mn为主要合金成分的低成本钢材。在连 续退火过程中，首先加热到760－830℃的铁素体＋奥 氏体两相区，使其组织为一定比例的铁素体和奥氏体。 此时令钢材淬火到马氏体点以下，则奥氏体转变为马 氏体，导致所谓的“双相组织”。DP钢基体为软的铁 素体，在其上分布硬质的马氏体，两者分别确定材料 的低的屈服强度和高的抗拉强度。 DP钢比传统的高强钢有更高的初始加工硬化率，所以 有很低的屈强比，可以得到很大的延伸。DP钢中固溶 较多的C，所以也是一种烘烤硬化钢，在经过烘烤涂 漆后，屈服强度提高约100MPa。
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Q/CA M-23.9冷轧钢板及钢带技术条件 第9部分：相变诱导塑性冷轧钢板及钢带
牌号 TR380/590 TR420/780 屈服强度 MPa 抗拉强度 MPa 断后延伸率 A80%（L0=80mm， b=20mm） n90
≥380
≥420
≥590
≥780
≥26
≥21
≥0.20
≥0.15
(δ%)L0=50mm，b=25mm 牌号 σs Mpa 240-380 280-420 σb MPa ≥390 ≥440
公称厚度 mm
0.60～＜1.0 1.0～＜ 1.6 1.6～ ≤2.0
180°冷 弯试验 b≥20mm
d=0a d=0a
St240 St280
St240
≥29 ≥26
≥31 ≥28
牌号 St37
St44 St52 力学性能 σ
s
工艺性能 δ
80
MPa
σ
b
MPa
, %
弯心直径D
≥215
≥245 ≥325
360～510
430～580 510～680
≥20
≥18 ≥16
d=0.5a
d=a d=a
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碳素结构钢板
Q/CA M-23.7冷轧钢板及钢带技术条件 第7部分：冷轧高强度钢板及钢带
H140 H180 H220 H260
≥1.8 ≥1.6 ≥1.4 -
≥0.20 ≥0.18 ≥0.16 -
≥30 ≥30 ≥30 ≥30
H140 H180 H220 H260
SPC270BH、B140H1 B180H1、B180H2、BH340、SPCN340H、SPC270BH CR220BH、HC220B CR260BH、HC260B
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双相钢


DP钢在车辆冲撞的高速变形中，表现出比普通高强钢 更高的强度，所以具有更大的冲击能吸收能力，有利 于提高车辆的安全性。主要组织是铁素体和马氏体， 其中马氏体的含量在5％～50％，随着马氏体含量的增 加强度线性增加，强度范围为500～1200MPa。 双相钢还具有低的屈强比、高的加工硬化指数、高的 烘烤硬化性能、没有屈服延伸和室温时效等特点。一 般用于需高强度、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，随着钢种性能和成形技术的进步，DP钢也开 始用于汽车的内外板零件。
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Q/CA M-23.8冷轧钢板及钢带技术条件 第8部分：冷轧双相钢板及钢带
牌号
DP590 DP780 σs Mp a ≥340 ≥400 σb MPa ≥590 ≥780 (δ%)L0=50mm， b=25mm ≥16 ≥12
DP780G
DP980
DP590
≥500
≥580
≥780
力学性能
牌号 P170 P210 P250 σsMpa ≥170 ≥210 ≥250 σbMpa ≥340 ≥390 ≥440 δ
80
工艺性能
，% 弯心直径D d=0 d=0 d=0
≥36 ≥32 ≥28
P170 P210 P250
SPCN340P、SPC340HR、B170P1、170P1、BIF340 SPCN390P、SPC390HR、 B210P1、210P1 SPCN440P、SPC440HR、 B250P1、250P1

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Q/CA M-23.4冷轧钢板及钢带技术条件 第4部分：高屈服强度冷轧钢板及钢带
牌号 LA260/350 LA300/380 屈服强度 MPa ≥260 ≥300 抗拉强度 MPa ≥350 ≥380 断后伸长率 % ≥26 ≥23 180°弯曲试验 （b≥20mm） d=0.5a d=0.5a
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低合金高强度钢板（HSLA）
通过单一或复合添加铌，钛，钒等微合金 元素，形成碳氮化合物粒子析出进行强化， 同时通过微合金元素的细化晶粒作用，以 获得较高的强度。 主要特点：屈强比高。强度级别按照屈服 强度可分为260、300、340、380和420、 460、500MPa。 低合金高强度钢主要用于汽车结构件、加 强件，主要在欧洲系列车型上使用较多。
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Q/CA M-23.3冷轧钢板及钢带技术条件 第3部分：烘烤硬化高强度冷轧钢板及钢带
力学性能 牌号 屈服强度 MPa ≥140 ≥180 ≥220 ≥260 抗拉强度 MPa ≥270 ≥340 ≥320 ≥360 断后伸长率 A80%（L0=80mm， b=20mm） ≥36 ≥34 ≥32 ≥29 r90值 n90值 烘烤硬化性能 BH2 MPa


所谓TWIP，意即孪晶诱导塑性。TWIP钢是以Fe、 Mn为主的纯奥氏体碳钢，采用Mn可以扩大奥氏体相 区，添加C不仅可以稳定奥氏体，而且可以利用C固溶 强化奥氏体。通过控制Mn（17－24％）和C(0.5－ 0.7%)的含量，可以得到最好的力学性能。 TWIP钢的最大特点是强塑积高，可以达到 50000Mpa%，为TRIP钢的2倍以上。TWIP钢可以象 DDQ级冲压板一样，冲压出复杂形状零件，但强度却 要高出2~5倍；其抗拉强度与热处理钢相当，而塑性却 较热处理钢高10倍以上。
LA340/420
LA380/440 LA420/590
≥340
≥380 ≥420
≥420
≥440 ≥590
≥22
≥19 ≥16
d=0.5a
d=0.5a d=a
GQ350/420
B340LA、HSA340
GQ420/590
B410LA、SPCN590R、SPC590
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碳素结构钢板
Q/CA M-23.5冷轧钢板及钢带技术条件 第5部分：载货车厢用冷轧钢板及钢带

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含磷钢板（P）
利用磷在钢中的固溶强化作用进行强化。 磷的固溶强化作用很突出，相当于锰的 10倍，硅的7倍。磷在增加强度的同时， 延伸率降低很少，而且还具有较高的塑 性应变比r值。 含磷钢板可以用来冲制一些形状比较复 杂的汽车冲压件。

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Q/CA M-23.2冷轧钢板及钢带技术条件 第2部分：含磷高强度冷轧钢板及钢带
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汽车钢板及应用
中国第一汽车集团公司技术中心 金属板材研究室 宋起峰 2013.4
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目
钢板概况 热轧钢板 不锈钢板

录
冷轧钢板 涂层钢板 特种钢板 钢 管 有色金属

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钢板（卷）工艺流程： 高炉冶炼→炉外精炼→连续浇注→粗轧 →精轧 →热轧钢板（卷） →酸洗 →热轧酸洗钢板（卷） →冷轧→退火→冷轧钢板（卷） →涂层处理 →涂层钢板（卷） →其它处理 →复合板、激光拼焊板等
≥980
≥10
≥9
S P C N 590 Y、 SPC590DU
DP780 DP980
S P C N 780 Y 、SPC780DU S P C N 980 Y 、SPC980DU
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相变诱导塑性钢（Transformation Induced Plastic 简称TRIP）


TRIP钢是近10多年才商业化开发的钢种，主要成分是 C、Si和Mn，包括热轧、冷轧、电镀和热镀锌产品。 主要组织是铁素体、贝氏体和残余奥氏体，其中残余 奥氏体的含量在5％～15％，强度范围为600～800MPa。 TRIP钢具有高延伸率的本质是应变诱发残余奥氏体转 变为马氏体，同时相变引起的体积膨胀伴随着局部加 工硬化指数增加，使得变形很难集中在局部区域。同 DP钢相比，TRIP钢的起始加工硬化指数小于DP钢， 但是TRIP钢的加工硬化指数在很长的应变范围内仍保 持较高，特别适合要求具有高胀形性能的情况。
80
工艺性能 ，% 不小于 n90 ≥1.6 34 36 40 41 ≥0.20 ≥1.8 r 90 公称厚度 ，mm
0.70~1.0 30 34 38 39
1.0~1.6 32 35 39 40
St17
≤180
250~350
39
40
41
42
≥0.22
≥2.0
Байду номын сангаасSt12
St13 St14 St16 St17
10
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烘烤硬化钢板（BH）


包括IF钢烘烤硬化钢板和低碳烘烤硬化钢板两 种。主要侧重于IF烘烤硬化板。特点是钢板冲 压成形前具有较低的屈服强度，通过冲压成形 后的涂漆烘烤工艺使钢板的屈服强度增加。 BH钢在具有良好的烘烤硬化性的同时，还必 须保证在一定时间内具有常温非时效性，通常 用时效指数AI表示，如果AI值小于30MPa，可 认为钢板在3个月内不会出现自然时效。 BH钢可在不影响成形件形状稳定性的同时， 提高钢板的抗凹陷性，因此很适用于生产汽车 外覆盖件。
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1 钢板分类
世界钢铁学会钢板分类
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2 冷轧钢板
冲压级别
Mild：CQ、DQ、DDQ、EDDQ SEDDQ
HSS： CQ、DQ、DDQ
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普通强度钢板及IF钢板

低碳钢板

IF钢板
碳含量：0.01%-0.1% 08F、08AL 牌号：St12、St13、St14 无间隙固溶原子 超低碳：＜0.01 添加Ti、Nb细化晶粒 牌号：St16、St17
TR380/590 TR420/780
TRIP 590T/380Y CR590T/380Y-TR TRIP 780T/420Y CR780T/440Y-TR
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复相钢（Complex Phase 简称CP，Multiphase）


复相钢钢同TRIP钢的冷却模式类似，但是需 要对化学成分进行调整以形成强化马氏体和贝 氏体的析出相，强度范围为800～1000MPa。 其组织特点是细小的铁素体和高比例的硬相 （马氏体、贝氏体），而且通过析出强化而得 到进一步的强化，含有Nb、Ti等元素，具有高 的冲击能量吸收能力和好的扩孔性能。 适合于车门防撞杆、保险杠和B立柱等安全零 件。
7
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高强度IF钢板
在IF钢的基础上，添加不同类型的强化 元素(如固溶强化元素P、Mn、Si)和适当 的轧制工艺控制（通过低温大压下量的 热轧过程和轧后立即进行加速冷却，得 到细晶的铁素体，以及大压下率冷轧和 高温退火，得到需要的织构和高成形性 能），使钢材在保证良好塑性和冲压性 能的同时，拥有较高的强度。 满足复杂形状轿车冲压件性能要求。
≥33 ≥30
B240/390DP、SPCN390W、SPC390
St280
B280/440DP、SPCN440W、SPC440
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各向同性钢板（IS）
各向同性钢属于低碳微合金钢，该钢特 点为具有很低的平面各向性即Δr趋于零 （一般在-0.15~+0.15 之间）、高强度、 高n值和成形性能好等。强度级别按照屈 服强度可分为220、250、260、280和 300MPa。 各向同性钢主要用于汽车外板，主要在 欧洲系列车型上使用较多，日系汽车很 少使用。
SPCN1、SCP270A、FeP01、St12、08Al（GB 13237或5213）
SPCN2、SCP270C、 FeP03、St13、08Al、SC1（GB 5213） SPCN3、SCP270D、 FeP04、St14、08Al、SC1 （GB 5213） SPCN4、SCP270E、 FeP05、BSC2、SC2 （GB 5213） SPCN5、SCP270F、 FeP06、BSC3、SC3 （GB 5213）
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马氏体钢（Martensitic Steels 简称CP）
钢的显微组织几乎全部为马氏体组织， 马氏体钢具有较高的抗拉强度。马氏体 钢通常需进行回火处理以改善其塑性， 使其在如此高的强度下，仍具有足够的 成形性能。 钢种强度在800-1500Mpa。

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TWIP钢（TWinning Induced Plasticity， 简称TWIP）
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Q/CA M-23.1冷轧钢板及钢带技术条件 第1部分：冷冲压用冷轧钢板及钢带
力学性能 δ 牌号 σsMpa σb MPa 0.70 St12 St13 St14 St16 ≤260 ≤240 ≤210 ≤190 270~410 270~370 270~350 260~350 28 32 36 38