汽车钢板及应用-下(冷板)课件.ppt
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- 汽车 钢板 应用 课件
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1、1汽车钢板及应用汽车钢板及应用中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心金属板材研究室金属板材研究室 宋起峰宋起峰202013.413.4一汽技术中心一汽技术中心2目目 录录 m钢板概况钢板概况m热轧钢板热轧钢板m不锈钢板不锈钢板一汽技术中心一汽技术中心n冷轧钢板冷轧钢板n涂层钢板涂层钢板n特种钢板特种钢板n钢钢 管管n有色金属有色金属3m钢板(卷)工艺流程:钢板(卷)工艺流程:高炉冶炼高炉冶炼炉外精炼炉外精炼连续浇注连续浇注粗轧粗轧精轧精轧 热轧钢板(卷)热轧钢板(卷)酸洗酸洗 热轧酸洗钢板(卷)热轧酸洗钢板(卷)冷轧冷轧退火退火冷轧钢板(卷)冷轧钢板(卷)涂层处理涂层处理 涂
2、层钢板(卷)涂层钢板(卷)其它处理其它处理 复合板、激光拼焊板等复合板、激光拼焊板等一汽技术中心一汽技术中心4世界钢铁学会钢板分类世界钢铁学会钢板分类 一汽技术中心一汽技术中心1 1 钢板分类钢板分类5一汽技术中心一汽技术中心2 2 冷轧钢板冷轧钢板 冲压级别冲压级别Mild:CQ、DQ、DDQ、EDDQ SEDDQHSS:CQ、DQ、DDQ6m低碳钢板低碳钢板 碳含量:碳含量:0.01%-0.1%0.01%-0.1%08F 08F、08AL08AL 牌号:牌号:St12St12、St13St13、St14St14m IF IF钢板钢板 无间隙固溶原子无间隙固溶原子 超低碳:超低碳:0.01
3、0.01 添加添加TiTi、NbNb细化晶粒细化晶粒 牌号:牌号:St16St16、St17St17一汽技术中心一汽技术中心普通强度钢板及普通强度钢板及IFIF钢板钢板7Q/CA M-23.1Q/CA M-23.1冷轧钢板及钢带技术条件 第1 1部分:冷冲压用冷轧钢板及钢带牌号牌号力学性能力学性能工艺性能工艺性能sMpab MPa80 80 ,%不小于不小于n90r 90公称厚度公称厚度,mm0.700.701.01.01.61.6St1226027041028303234 St1324027037032343536 St1421027035036383940 St16190260350383
4、940410.20.201.8St17180250350394041420.22.222.0St12SPCN1、SCP270A、FeP01、St12、08Al(GB 13237或或5213)St13SPCN2、SCP270C、FeP03、St13、08Al、SC1(GB 5213)St14SPCN3、SCP270D、FeP04、St14、08Al、SC1(GB 5213)St16SPCN4、SCP270E、FeP05、BSC2、SC2(GB 5213)St17SPCN5、SCP270F、FeP06、BSC3、SC3(GB 5213)一汽技术中心一汽技术中心8m在在IFIF钢的基础上,添加不同类
5、型的强化元素钢的基础上,添加不同类型的强化元素(如固溶强化元素如固溶强化元素P P、MnMn、Si)Si)和适当的轧制工艺控制(通过低温大压下量的热轧过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。在保证良好塑性和冲压性能的同时,拥有较高的强度。m满足复杂形状轿车冲压件性能要求。满足复杂形状轿车冲压件性能要求。一汽技术中心一汽技术中心
6、高强度高强度IFIF钢板钢板9m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,相当于锰的突出,相当于锰的1010倍,硅的倍,硅的7 7倍。磷在增加强度的同时,延伸倍。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率降低很少,而且还具有较高的塑性应变比r r值。值。m含磷钢板可以用来冲制一些形状比较复杂的汽车冲压件。含磷钢板可以用来冲制一些形状比较复杂的汽车冲压件。一汽技术中心一汽技术中心含磷钢板(含磷钢板(P P)10Q/CA M-23.2Q/CA M-23.2冷轧钢板及钢带技术条件 第2 2部分:含磷高强度冷
7、轧钢板及钢带牌号牌号力学性能力学性能工艺性能工艺性能sMpaMpabMpa80 80 ,%弯心直径弯心直径DP17017034036d=0P21021039032d=0P25025044028d=0P170SPCN340P、SPC340HR、B170P1、170P1、BIF340P210SPCN390P、SPC390HR、B210P1、210P1P250SPCN440P、SPC440HR、B250P1、250P1一汽技术中心一汽技术中心11m包括包括IFIF钢烘烤硬化钢板和低碳烘烤硬化钢板两种钢烘烤硬化钢板和低碳烘烤硬化钢板两种。主要侧重于。主要侧重于IFIF烘烤硬化板。特点是钢板冲压成烘烤硬
8、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。漆烘烤工艺使钢板的屈服强度增加。BHBH钢在具有钢在具有良好的烘烤硬化性的同时,还必须保证在一定时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,通常用时效指数间内具有常温非时效性,通常用时效指数AIAI表示表示,如果,如果AIAI值小于值小于30MPa30MPa,可认为钢板在,可认为钢板在3 3个月内不个月内不会出现自然时效。会出现自然时效。mBHBH钢可在不影响成形件形状稳定性的同时,提高钢可在不影响成形件形状稳定性的同时,提高钢板的抗凹
9、陷性,因此很适用于生产汽车外覆盖钢板的抗凹陷性,因此很适用于生产汽车外覆盖件。件。一汽技术中心一汽技术中心烘烤硬化钢板(烘烤硬化钢板(BHBH)12Q/CA M-23.3Q/CA M-23.3冷轧钢板及钢带技术条件 第3 3部分:烘烤硬化高强度冷轧钢板及钢带H140SPC270BH、B140H1H180B180H1、B180H2、BH340、SPCN340H、SPC270BHH220CR220BH、HC220BH260CR260BH、HC260B一汽技术中心一汽技术中心牌号牌号力学性能力学性能 r r9090值值n n9090值值烘烤硬化性能烘烤硬化性能BHBH2 2 MPa MPa屈服强度屈
10、服强度 MPaMPa抗拉强度抗拉强度 MPaMPa断后伸长率断后伸长率A80%A80%(L L0 0=80mm=80mm,b=20mmb=20mm)H140H14014014027027036361.80.203030H180H18018018034034034341.60.183030H220H22022022032032032321.41.40.160.163030H260H2602602603603602929-303013m通过单一或复合添加铌,钛,钒等微合金元素,形成碳氮化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合物粒子
11、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。用,以获得较高的强度。m主要特点:屈强比高。强度级别按照屈服强度可分为主要特点:屈强比高。强度级别按照屈服强度可分为260260、300300、340340、380380和和420420、460460、500MPa500MPa。m低合金高强度钢主要用于汽车结构件、加强件,主要在欧洲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。系列车型上使用较多。一汽技术中心一汽技术中心低合金高强度钢板(低合金高强度钢板(HSLAHSLA)14Q/CA M-23.4Q/CA M-23.4冷轧钢板及钢带技术条件 第4 4部
12、分:高屈服强度冷轧钢板及钢带GQ350/420GQ350/420B340LA、HSA340GQ420/590GQ420/590B410LA、SPCN590R、SPC590一汽技术中心一汽技术中心牌号屈服强度MPa抗拉强度MPa断后伸长率%180弯曲试验(b20mm)LA260/35026035026d=0.5aLA300/38030038023d=0.5aLA340/42034042022d=0.5aLA380/44038044019d=0.5aLA420/59042059016d=a15一汽技术中心一汽技术中心碳素结构钢板碳素结构钢板Q/CA M-23.5冷轧钢板及钢带技术条件 第5部分:载
13、货车厢用冷轧钢板及钢带牌号牌号力学性能力学性能工艺性能工艺性能s s MPa MPab b MPa MPa80 80,%弯心直径弯心直径D DSt37St372152153603605105102020d=0.5ad=0.5aSt44St442452454304305805801818d=ad=aSt52St523253255105106806801616d=ad=a16Q/CA M-23.7Q/CA M-23.7冷轧钢板及钢带技术条件冷轧钢板及钢带技术条件 第第7 7部分:冷轧高强度钢板及钢带部分:冷轧高强度钢板及钢带St240B240/390DP、SPCN390W、SPC390St280B
14、280/440DP、SPCN440W、SPC440一汽技术中心一汽技术中心牌号牌号sMpabMPa(%)L0=50mm,b=25mm180冷冷弯试验弯试验b20mm公称厚度公称厚度 mm0.601.01.01.61.62.0St240240-380390293133d=0aSt280280-420440262830d=0a碳素结构钢板碳素结构钢板17m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向性即rr趋于零(一般在趋于零(一般在-0.15+0.15-0.15+0.15 之间)、高强度、高之间)、高强度、高n n值和成形性
15、能好等。强度级别按照屈服强度可分为值和成形性能好等。强度级别按照屈服强度可分为220220、250250、260260、280280和和300MPa300MPa。m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。多,日系汽车很少使用。一汽技术中心一汽技术中心各向同性钢板(各向同性钢板(ISIS)18mDPDP钢是以钢是以SiSi、MnMn为主要合金成分的低成本钢材。在连续退为主要合金成分的低成本钢材。在连续退火过程中,首先加热到火过程中,首先加热到760760830830的铁素体奥氏体两相的铁素体奥氏体两相区,使
16、其组织为一定比例的铁素体和奥氏体。此时令钢材区,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,导致所谓淬火到马氏体点以下,则奥氏体转变为马氏体,导致所谓的的“双相组织双相组织”。DPDP钢基体为软的铁素体,在其上分布硬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。拉强度。mDPDP钢比传统的高强钢有更高的初始加工硬化率,所以有很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。低的屈强比,可以得到很大的延伸。DPDP钢中固溶较多的
17、钢中固溶较多的C C,所以也是一种烘烤硬化钢,在经过烘烤涂漆后,屈服强,所以也是一种烘烤硬化钢,在经过烘烤涂漆后,屈服强度提高约度提高约100MPa100MPa。一汽技术中心一汽技术中心双相钢(双相钢(Dual-PhaseDual-Phase简称简称DPDP)19一汽技术中心一汽技术中心mDPDP钢在车辆冲撞的高速变形中,表现出比普通高强钢更高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
18、含量在5 55050,随着马氏体含量的增加强度线性增加,随着马氏体含量的增加强度线性增加,强度范围为,强度范围为5005001200MPa1200MPa。m双相钢还具有低的屈强比、高的加工硬化指数、高的烘烤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,性能和成形技术的进步,
19、DPDP钢也开始用于汽车的内外板零钢也开始用于汽车的内外板零件。件。双相钢双相钢20Q/CA M-23.8Q/CA M-23.8冷轧钢板及钢带技术条件冷轧钢板及钢带技术条件 第第8 8部分:冷轧双相钢板及钢带部分:冷轧双相钢板及钢带一汽技术中心一汽技术中心牌号牌号sMpabMPa(%)L0=50mm,b=25mmDP590DP59034059016DP780DP78040078012DP780GDP780G50078010DP980DP9805809809DP590S P C N 590 Y、SPC590DUDP780S P C N 780 YSPC780DUDP980S P C N 980
20、YSPC980DU21mTRIPTRIP钢是近钢是近1010多年才商业化开发的钢种,主要成分是多年才商业化开发的钢种,主要成分是C C、SiSi和和MnMn,包括热轧、冷轧、电镀和热镀锌产品。主,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氏体的含量在5 51515,强度范围为,强度范围为600600800MPa800MPa。mTRIPTRIP钢具有高延伸率的本质是应变诱发残余奥氏体转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变为马氏体,同时相变引起的体
21、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。同工硬化指数增加,使得变形很难集中在局部区域。同DPDP钢相比,钢相比,TRIPTRIP钢的起始加工硬化指数小于钢的起始加工硬化指数小于DPDP钢,但钢,但是是TRIPTRIP钢的加工硬化指数在很长的应变范围内仍保持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。较高,特别适合要求具有高胀形性能的情况。一汽技术中心一汽技术中心相变诱导塑性钢(相变诱导塑性钢(Transformation Transformation Induced Plastic Induced Plastic 简称简称TRIPTRI
22、P)22Q/CA M-23.9Q/CA M-23.9冷轧钢板及钢带技术条件冷轧钢板及钢带技术条件 第第9 9部分:部分:相变诱导塑性冷轧钢板及钢带相变诱导塑性冷轧钢板及钢带 一汽技术中心一汽技术中心TR380/590TR380/590TRIP 590T/380Y CR590T/380Y-TRTRIP 590T/380Y CR590T/380Y-TRTR420/780TR420/780TRIP 780T/420Y CR780T/440Y-TRTRIP 780T/420Y CR780T/440Y-TR牌号牌号屈服强度屈服强度MPaMPa抗拉强度抗拉强度MPaMPa断后延伸率断后延伸率A A8080
23、%(L L0 0=80mm=80mm,b=20mmb=20mm)n90TR380/590TR380/590380590260.20TR420/780TR420/780420780210.1523m复相钢钢同复相钢钢同TRIPTRIP钢的冷却模式类似,但是需要对钢的冷却模式类似,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,强度范围为析出相,强度范围为8008001000MPa1000MPa。其组织特点。其组织特点是细小的铁素体和高比例的硬相(马氏体、贝氏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,体
24、),而且通过析出强化而得到进一步的强化,含有含有NbNb、TiTi等元素,具有高的冲击能量吸收能力等元素,具有高的冲击能量吸收能力和好的扩孔性能。和好的扩孔性能。m适合于车门防撞杆、保险杠和适合于车门防撞杆、保险杠和B B立柱等安全零件。立柱等安全零件。一汽技术中心一汽技术中心复相钢(复相钢(Complex Phase Complex Phase 简称简称CPCP,MultiphaseMultiphase)24m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,使其在拉强度。马氏体钢通常需
25、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。如此高的强度下,仍具有足够的成形性能。m钢种强度在钢种强度在800-1500Mpa800-1500Mpa。一汽技术中心一汽技术中心马氏体钢(马氏体钢(Martensitic Steels Martensitic Steels 简称简称CPCP)25m所谓所谓TWIPTWIP,意即孪晶诱导塑性。,意即孪晶诱导塑性。TWIPTWIP钢是以钢是以FeFe、MnMn为为主的纯奥氏体碳钢,采用主的纯奥氏体碳钢,采用MnMn可以扩大奥氏体相区,添可以扩大奥氏体相区,添加加C C不仅可以稳定奥氏体,而且可以利用不仅可以稳定奥氏体,而且可以
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