宝钢汽车用超高强钢-奇瑞交流46944.pptx
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1、宝钢汽车用高强钢宝钢汽车用高强钢与奇瑞技术交流与奇瑞技术交流宝钢技术中心汽车板所宝钢技术中心汽车板所2007-11一、高强汽车钢板的发展趋势一、高强汽车钢板的发展趋势二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状四、宝钢高强度汽车板的未来四、宝钢高强度汽车板的未来内内 容容1.1 1.1 汽车钢板汽车钢板的分类的分类低强度钢:无间隙原子钢(低强度钢:无间隙原子钢(IFIF)、低碳钢等)、低碳钢等普通高强度钢:碳锰钢、各向同性钢、普通高强度钢:碳锰钢、各向同性钢、BHBH钢、钢、HSLAHSLA钢等钢等
2、先进高强度钢:先进高强度钢:DPDP钢、钢、TRIPTRIP钢、钢、CPCP钢、钢、MARTMART钢等钢等1.2 1.2 汽车钢板发展的动力汽车钢板发展的动力社会对汽车安全性、节能性和环保性的要求社会对汽车安全性、节能性和环保性的要求 提高汽车安全性提高汽车安全性 -提高材料吸能的能力提高材料吸能的能力 提高抗撞击性提高抗撞击性 节能和环保节能和环保 -减少车重降低油耗减少车重降低油耗 提高发动机效率提高发动机效率 降低行驶阻力降低行驶阻力车重和油耗之间的关系 轿车减轻自重10可降低油耗37 卡车减重1000kg可降低油耗67一、高强汽车板的发展趋势1.3 1.3 高强汽车用钢的发展趋势高强
3、汽车用钢的发展趋势 车身轻量化和提高碰撞安全性是一对矛盾,解决这一矛盾的主车身轻量化和提高碰撞安全性是一对矛盾,解决这一矛盾的主要和基本途径之一就是应用高强度钢,其有效方法就是在提高钢板要和基本途径之一就是应用高强度钢,其有效方法就是在提高钢板强度的同时,减薄钢板厚度。强度的同时,减薄钢板厚度。汽车用高强钢的开发一、高强汽车板的发展趋势1.4 1.4 汽车轻量化项目汽车轻量化项目 为了应对非钢铁材料的挑战,世界主要钢铁企业于上世纪为了应对非钢铁材料的挑战,世界主要钢铁企业于上世纪9090年年代启动了汽车轻量化项目,包括超轻车身(代启动了汽车轻量化项目,包括超轻车身(ULSABULSAB)、超轻
4、覆盖件)、超轻覆盖件(ULSACULSAC)、超轻悬挂件()、超轻悬挂件(ULSASULSAS)和在此基础上的超轻概念车项目)和在此基础上的超轻概念车项目(ULSABULSABAVCAVC)ULSABAVC1999年1月开始33家钢厂参加投入1000万美元以2004年的需求为目标以安全、环保、价格为中心达到了2004年美国和欧洲的五星级碰撞标准生产成本约920010200美元,可以被普通家庭接受油耗降低,使用了具有高回收性的钢铁,并且钢铁用量减少ULSAB ULSAC ULSAS ULSAB-AVC C 级 PNGV 一、高强汽车板的发展趋势项目C-ClassPNGV-Class钢级应用代码备
5、注重量参考车身平均重243Kg/A辅助件B车体件C覆盖件S悬挂和底盘件W车轮ULSABAVC202Kg218Kg钢种比例(重量)DP钢74%74%DP280/600DP300/500DP350/600DP400/700DP500/800DP700/1000BBA,B,C,W,SA,BA,B,C,WBTRIP钢4%2%TRIP450/800A,BM钢4%4%Mart950/1200Mart1250/1520A,BACP钢1%1%CP700/800BBH钢12%10%BH210/340BH260/370BBHSSIF钢3%4%IF260/410IF300/420CBHSLA钢1%1%HSLA350
6、/450A,B,S其它2%4%SF570/640MnBSS一、高强汽车板的发展趋势1.5 1.5 高强钢在高强钢在GMGM中的应用中的应用一、高强汽车板的发展趋势一、高强汽车板的发展趋势一、高强汽车钢板的应用及趋势一、高强汽车钢板的应用及趋势二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状四、宝钢高强度汽车板的未来四、宝钢高强度汽车板的未来内内 容容2.1 2.1 冷轧冷轧/电镀锌各向同性钢(电镀锌各向同性钢(ISIS)各向同性钢是起源于欧洲的一种外板用钢,主要用于欧洲一些各向同性钢是起源于欧洲的一种外
7、板用钢,主要用于欧洲一些各向同性钢是起源于欧洲的一种外板用钢,主要用于欧洲一些各向同性钢是起源于欧洲的一种外板用钢,主要用于欧洲一些车型的外板,其特点是低碳钢,具有较好的成形性和抗时效性。车型的外板,其特点是低碳钢,具有较好的成形性和抗时效性。车型的外板,其特点是低碳钢,具有较好的成形性和抗时效性。车型的外板,其特点是低碳钢,具有较好的成形性和抗时效性。目前有微目前有微目前有微目前有微TiTiTiTi处理和固溶强化两种设计流派。处理和固溶强化两种设计流派。处理和固溶强化两种设计流派。处理和固溶强化两种设计流派。典型性能:典型性能:220220级级 YP YP:230MPa TS230MPa T
8、S:380MPa A80380MPa A80:3535 r r:0.3 0.3260260级级 YP YP:265MPa TS265MPa TS:410MPa A80410MPa A80:3333 r r:0.2 0.2二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢用途:用途:汽车外板或复杂结构件汽车外板或复杂结构件用户:用户:一汽大众宝来和一汽大众宝来和GolfGolf外板外板 长安长安FordFord和上海大众和上海大众FocusFocus的外板的外板二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢特点:特点:烘烤硬化钢板在冲压成形前,交货状态下的屈服强度比较烘烤硬化钢板在冲压成形前,交货状态下的屈服强度比较烘
9、烤硬化钢板在冲压成形前,交货状态下的屈服强度比较烘烤硬化钢板在冲压成形前,交货状态下的屈服强度比较低,有利于成形。冲成零件后在涂漆烘烤过程中屈服强度进一步提低,有利于成形。冲成零件后在涂漆烘烤过程中屈服强度进一步提低,有利于成形。冲成零件后在涂漆烘烤过程中屈服强度进一步提低,有利于成形。冲成零件后在涂漆烘烤过程中屈服强度进一步提高,最终表现出较高的抗凹性。高,最终表现出较高的抗凹性。高,最终表现出较高的抗凹性。高,最终表现出较高的抗凹性。用户:用户:宝钢的宝钢的宝钢的宝钢的BHBHBHBH钢板采用微碳设计,具有温度的烘烤硬化性和很钢板采用微碳设计,具有温度的烘烤硬化性和很钢板采用微碳设计,具有
10、温度的烘烤硬化性和很钢板采用微碳设计,具有温度的烘烤硬化性和很好的抗时效性,已经广泛应用于大众的好的抗时效性,已经广泛应用于大众的好的抗时效性,已经广泛应用于大众的好的抗时效性,已经广泛应用于大众的PassatPassatPassatPassat和和和和AudiAudiAudiAudi等车型的外板等车型的外板等车型的外板等车型的外板生产生产生产生产2.2 2.2 烘烤硬化钢(烘烤硬化钢(BHBH钢)钢)供货标准:供货标准:二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢原理:原理:利用微合金元素细化晶粒和弥散强利用微合金元素细化晶粒和弥散强利用微合金元素细化晶粒和弥散强利用微合金元素细化晶粒和弥散强化,得
11、到高强度和良好的焊接性能化,得到高强度和良好的焊接性能化,得到高强度和良好的焊接性能化,得到高强度和良好的焊接性能,其屈强比其屈强比其屈强比其屈强比较高(较高(较高(较高(0.800.800.800.80以上)以上)以上)以上)强度级别:强度级别:YPYPYPYP:280 280 280 280、340340340340、410410410410、450 450 450 450、500500500500MPaMPaMPaMPa组织特点:组织特点:铁素体铁素体铁素体铁素体典型用途:典型用途:结构及其加强件如,蓄电池托结构及其加强件如,蓄电池托结构及其加强件如,蓄电池托结构及其加强件如,蓄电池托架
12、,座椅骨架,梁、柱等,用户包括大众和架,座椅骨架,梁、柱等,用户包括大众和架,座椅骨架,梁、柱等,用户包括大众和架,座椅骨架,梁、柱等,用户包括大众和通用的配套厂通用的配套厂通用的配套厂通用的配套厂2.3 2.3 冷轧析出强化钢板冷轧析出强化钢板(HSLA)(HSLA)二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢一、高强汽车钢板的应用及趋势一、高强汽车钢板的应用及趋势二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状四、宝钢高强度汽车板的未来四、宝钢高强度汽车板的未来内内 容容3.1 3.1 先进高强钢的分类先进
13、高强钢的分类 AHSS AHSS钢主要包括双相钢(钢主要包括双相钢(DPDP)、相变诱导塑性钢)、相变诱导塑性钢(TRIPTRIP)、复相钢()、复相钢(CPCP)、马氏体钢()、马氏体钢(M M)以及热冲压成形钢)以及热冲压成形钢(MnBMnB)等;)等;从生产工艺来分,主要包括热轧产品、冷轧产品和从生产工艺来分,主要包括热轧产品、冷轧产品和镀锌产品。镀锌产品。三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状60kg60kg热轧热轧DPDP典型力学性能,典型力学性能,可以供货可以供货牌号牌号Rp0.2Rp0.2Rm Rm A80A80DP600DP600395395MPaMPa625MPa625MPa29
14、%29%轿车轮辐、汽车配件、结构件 3.2.1 3.2.1 热轧双相钢热轧双相钢 3.2 3.2 双相钢(双相钢(DPDP:D Dual ual P Phasehase)三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状性能性能特点特点特点特点:具有高强度、低屈强比、无屈服点延伸具有高强度、低屈强比、无屈服点延伸 具有良好的冷成形性能、高的应变硬化指数、有高的烘烤硬化具有良好的冷成形性能、高的应变硬化指数、有高的烘烤硬化性能、良好的疲劳强度以及优异的碰撞性能性能、良好的疲劳强度以及优异的碰撞性能三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状 生产方法:生产方法:由低碳低合金高强度由低碳低合金高强度钢经临界区处理和快速冷却
15、获得钢经临界区处理和快速冷却获得 组织:组织:铁素体马氏体(铁素体马氏体(10-10-20%20%)种类:种类:种类:种类:冷轧和电镀锌:冷轧和电镀锌:冷轧和电镀锌:冷轧和电镀锌:500500500500、600600600600、800800800800 1000 1000 1000 1000和和和和1200MPa1200MPa1200MPa1200MPa热镀锌:热镀锌:热镀锌:热镀锌:500500500500、600600600600、800800800800和和和和 1000MPa1000MPa1000MPa1000MPa热镀锌合金化:热镀锌合金化:热镀锌合金化:热镀锌合金化:50050
16、0500500、600600600600、800800800800 和和和和1000MPa1000MPa1000MPa1000MPa3.2.2 3.2.2 冷轧冷轧/镀锌双相钢镀锌双相钢三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状性能特点:性能特点:加工硬化加工硬化:在低的应变区(在低的应变区(2%-3%2%-3%)屈服强度提高很快屈服强度提高很快(140-220 MPa)(140-220 MPa)无屈服延伸,无室温时效无屈服延伸,无室温时效BHBH:353580MPa80MPa屈强比较低(屈强比较低(0.50.50.650.65)典型用途:典型用途:车底十字构件(车底十字构件(Floor cross
17、memberFloor cross member)防撞加强构件(防撞加强构件(Bumper reinforcementBumper reinforcement)轨(轨(RailRail)前翼构件(前翼构件(front side memberfront side member)后侧外部构件(后侧外部构件(External rear side memberExternal rear side member)悬挂构件悬挂构件(Tower suspension)(Tower suspension)三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状牌号板厚(mm)RpL(MPa)Rm(MPa)A80(%)A50(%)1
18、80度冷湾试验(b 20mm)B340/590DPD+Z1.0-1.5340-500 590 17 180.5aB340/590DPD+ZF1.5340-480 590 18 200.5aB410/780DPD+Z1.0-1.5410-480 78014 160.5aB410/780DPD+ZF1.5410-550 780 15170.5a牌号/成分,%C Si Mn Alt S P B340/590DPD+ZB340/590DPD+ZF0.180.42.00.020.030.03B410/780DPD+ZB410/780DPD+ZF0.200.52.50.020.030.03暂行供货技术条件
19、:暂行供货技术条件:热镀锌双相钢热镀锌双相钢(GI(GI和和GA)GA)三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状暂行供货技术条件:暂行供货技术条件:冷轧双相钢冷轧双相钢牌号屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)A50()180度冷湾试验(b 20mm)厚度mm0.6-1.01.0-1.61.6B340/590DP340-500 5901618200.5aB410/780DPD400-550 78014161.0a牌号/成分,%C Si Mn Alt S P B340/590DP0.180.82.00.020.030.035B400/780D0.200.82.50.020.030.035三、宝钢先进高强
20、度汽车板的开发现状 TRIP TRIP钢是形变诱导塑性钢,即在成钢是形变诱导塑性钢,即在成形过程中残余的奥氏体会逐渐转变为形过程中残余的奥氏体会逐渐转变为硬的马氏体,有利于均匀变形硬的马氏体,有利于均匀变形,实现实现了强度和塑性较好的统一,较好地解了强度和塑性较好的统一,较好地解决了强度和塑性矛盾。决了强度和塑性矛盾。组织:组织:铁素体贝氏体残奥铁素体贝氏体残奥 种类:种类:种类:种类:热轧:热轧:600MPa600MPa、700MPa700MPa、800MPa800MPa冷轧和电镀锌:冷轧和电镀锌:600MPa600MPa、700MPa700MPa、800MPa800MPa热镀锌:热镀锌:6
21、00MPa600MPa、700MPa700MPa、800MPa800MPa成分组织特点:成分组织特点:0.1C+1.4Mn+1.0Si,0.1C+1.4Mn+1.0Si,F FB BrA(5-15%)rA(5-15%)3.3 3.3 相变诱导塑性钢相变诱导塑性钢 (TRIP:TRIP:TRTRansformation ansformation I Induced nduced P Plasticitylasticity)三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状性能特点:性能特点:高碰撞吸收能高碰撞吸收能 高强度塑性积高强度塑性积 高的高的n n值,成型性好值,成型性好典型力学性能:典型力学性能:用途
22、:用途:结构件、安全件等结构件、安全件等三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状宝钢冷轧宝钢冷轧TRIPTRIP和电镀锌和电镀锌TRIPTRIP钢可供货标准:钢可供货标准:牌号:牌号:B380TRB380TR 化学成分(熔炼):(化学成分(熔炼):(wt%wt%)C Si Mn P S C Si Mn P S 0.2 0.2 2.0 2.0 2.0 2.0 0.02 0.0150.02 0.015力学性能:力学性能:YSYS 380MPa380MPa,TSTS 600MPa600MPa,ELEL5050 2626 尺寸规格:(尺寸规格:(0.80.82.02.0)(80080012001200)mm
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