宝钢汽车用超高强钢奇瑞交流课件.ppt
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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
2、等先进高强度钢: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(Kg)油耗(Km/L)车重(Kg)油耗(Km/L)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
3、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强度的同时,减薄钢板厚度。钢板强度的同时,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年代启动了汽车轻量化项目,包括超轻车身
4、(年代启动了汽车轻量化项目,包括超轻车身(ULSABULSAB)、超轻覆盖)、超轻覆盖件(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)和在此基础上的超轻概念车项目(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
5、一、高强汽车板的发展趋势项目C-ClassPNGV-Class钢级应用代码备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%
6、4%IF260/410IF300/420CBHSLA钢1%1%HSLA350/450A,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)典型
7、性能:典型性能:220220级级 YPYP:230MPa TS230MPa TS:380MPa A80380MPa A80:3535 rr: 0.30.3260260级级 YPYP:265MPa TS265MPa TS:410MPa A80410MPa A80:3333 rr: 0.20.2二、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:用户:用户:2.2 2.2
8、烘烤硬化钢(烘烤硬化钢(BHBH钢)钢)供货标准:供货标准:表 2 力学性能 牌号 YS(MPa) TS(MPa) EL80() BH(MPa) ZSTE180BH 180/240 300/380 34 30 ZSTE220BH 220/280 320/400 30 30 二、宝钢正在推广应用的部分普通高强钢原理:原理:强度级别:强度级别: 组织特点:组织特点:典型用途:典型用途: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
9、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60kg60
10、kg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Rp0.2Rp0.2RmRm A80A80DP600DP600395395MPaMPa625MPa625MPa29%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 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
11、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% )3.2.2 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B
12、HBH: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 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 s
13、uspension)(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 (%)180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+ZB340/590
14、DPD+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: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 S
15、i Mn Alt S P B340/590DP0.180.82.00.020.030.035B400/780D0.200.82.50.020.030.035三、宝钢先进高强度汽车板的开发现状 TRIP TRIP钢是形变诱导塑性钢,即在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成形过程中残余的奥氏体会逐渐转变为硬的马氏体,有利于均匀变形为硬的马氏体,有利于均匀变形, ,实实现了强度和塑性较好的统一,较好地现了强度和塑性较好的统一,较好地解决了强度和塑性矛盾。解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热轧:热轧:600MPa600MPa、700MPa700M
16、Pa、800MPa800MPa冷轧和电镀锌:冷轧和电镀锌:600MPa600MPa、700MPa700MPa、 800MPa800MPa热镀锌:热镀锌:600MPa600MPa、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:TRTRansformationansformation I Induced nduced P Plasticitylasticity )三、宝钢先进高强
17、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:试样标距试样标距(mm)试样方试样方向向(o)屈服强度屈服强度(MPa)抗拉强度抗拉强度(MPa)断裂延伸断裂延伸率率(%)均匀延伸均匀延伸率率(%)TSELnr50(1mm)046264638.526.5248710.2361.02(JIS5#)4547566336.425.1241330.230.8459047565837.224.8244780.231.395均值47265837.125.4244120.2321.02680(1mm
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