汽车板生产工艺

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,汽车板生产工艺,陈礼清,东北大学轧制技术及连轧自动化,国家重点实验室,2008,年,6,月,主要内容,第一部分 汽车板简介,第二部分 冷轧汽车板生产第三部分 热轧汽车板生产,第一部分,汽车板简介,第一讲,第一章 汽车的发展与汽车板,第二章 汽车板的质量品种要求,第三章 汽车板的分类和牌号,第四章 现代板带生产的冶金流程简介,1.1,汽车构成,第一章 汽车板的发展与汽车板,汽车中高强钢板的使用情况,Source:Nippon Steel News,No.304,June 2003,ULSAB-AVC,车身构造,(,图中的数字为抗拉强度,/,MPa),一般钢材及不锈钢,高强度钢,铸铁,铝,塑料,玻璃,39.2,16.8,10,6,12,2.9,1.2,构成汽车的原材料,美国汽车材料重量组成,(%),原材料,制造,设计开发,其它,53,30,5,12,汽车的费用组成,(%)(,数据来源,:,德国联邦统计局,),数据来源：上海科学技术情报研究所整理,钢铁材料约占,70%,，钢铁材料中的薄钢板用量最大。,221,(30%),41,(6%),114,(15%),29,(3%),0.3,(0.04%),336(45%),4,(0.5%),单车用料种类,每辆车各种钢板用量,(kg),典型轿车单车用钢板量直方图,(,百分数指各用料占全部用料量的比例,),34,(6%),18,(3%),190,(31%),42,(7%),82,(14%),236(39%),5,(0.8%),单车用料种类,单车涉及零件数,(,件,),典型轿车单车涉及零件数目直方图,汽车车体重量的变化（模式图）,车体重量,新日铁高强钢产量的变化,新日铁汽车用,HSS,日本客车各种配件的最大抗拉强度,强度级别使用率的现状和,10,年后的预测值（重量比率）,高强度钢板在新型轿车车体部件上的应用率,/%,高强度钢板在车体上的应用率,/%,A,B,G,汽车厂,日本高强度钢板的强度和种类现状,新日铁,亚洲地区汽车用钢板最具有竞争力的企业，同时该公司生产的汽车用镀锌板和高性能车用钢材，技术在世界上居第一位。新日铁汽车钢材最突出的特点为：实行产品差别化战略，即避免与其它钢铁同行生产雷同产品，坚持开发、生产其它厂无法生产或产量较少的特殊及高档产品。为此，新日铁开发研究中心于,2001,年初与欧洲阿赛里斯钢厂合作，共同构起合作研究开发体系。,国外著名企业汽车板生产概况,分类,牌号,特性,主要用途,超深冲热轧板卷,NSHX-1,与过去深冲板相比，加工性更好，适合做难加工件,汽车压缩机壳,NSHX-2,冲压加工高强度,热轧板卷,SANH490,SANH540,SANH590,从一般加工到冲压，加工范围广,汽车轮辋,低屈强比的高强度,热轧板卷,SAFH540D,SAFH590D,低的屈强比适合冲压加工，而且有较高的疲劳强度,汽车轮辐板,高翻边性热轧钢板,SANH370B-SANH590B,从一般加工到冲压，加工范围广,悬挂装置、,悬臂,高残余奥氏体热轧,高张力钢板,SAFH590E,SAFH690E,SAFH780E,性能超出了以往汽车用热轧高张力钢板，而且具有与冷轧高张力钢板类似的加工性和强度,汽车结构件、难成形件,BH,热轧钢板,NSHC-BH,加工时有软钢板的成形性，加工后经涂装烘烤处理，可以时强度得到提高,汽车结构件,NSHD-BH,地板用钢板,NFP,有防滑防水效果，又因比较薄可使汽车轻量化，因为经济性得到广泛使用,汽车地板,NFP400,竖条纹钢板,NFPA1,NFPA2,NFPB1,有防滑效果，经济型高强度材料，适合于对外观设计有一定要求的部件,汽车地板,新日铁热轧汽车板品种开发情况,品种,分类,牌号,特性,主要用途,普通冷,轧板卷,冲压,等级,SPCD,冲压质量仅次于,SPCEN,汽车地板和顶板,深冲,SPCEN,深冲等级具备冶金学方面被控制的晶粒,尺寸，即使在深冲之后也保持美观的精,整表面。保证自出厂之日,6,个月无时效,汽车翼子板和后,侧板,特殊冲,压冷轧,板卷,超深,冲,SPXD,超低碳钢板，加工性优越,汽车后侧板,SSPDX,超低碳钢板，加工性高越,汽车油底壳和顶板,高强度,冷轧板,卷,商业,等级,SANC390,SANC440,SANC490,SANC540,SANC590,以弯曲为主要要求的一般目加工,汽车保险杠，车,门冲击梁，结构,件,冲压,SAFC340R,SAFC370R,具备较高的,r,值和延伸,率，以优越的冲压性和加,工性,内外侧用板，如,车门、发动机,罩、行李箱盖,SAFC390R,SAFC440R,双相,SAFC490D,SAFC540D,SAFC590D,SAFC780D,SAFC980D,SAFC1180D,具有双相结构的高强度,钢，表示良好的成形性和,加工硬化性,汽车保险杠，车门冲击梁,深冲,等级,SAFC340E,SAFC370E,具有高强度钢系列的最佳冲成形性,汽车翼子板，后侧板,SAFC390E,SAFC440E,新日铁冷轧汽车板,时间,遵循,耐蚀法规,对应,法规要求,开发品种,品种横断面结构,上世纪,70,年代末期,加拿大法规,Canadian Code,1,年无锈蚀,3,年不穿孔,单面热镀锌,热镀锌；钢基板,上世纪,80,年代中期,Nordio Code,3,年无锈蚀,6,年不穿孔,双面两层电镀锌,DUREXCELITE,(,薄镀层,),铁锌合金,(,富铁,);,锌,铁合金,(,富锌,);,钢基,板,;,锌铁合金,(,富锌,);,铁锌合金,(,富铁,),上世纪,80,年代末至,90,年代初,日本汽车工,业法规,5,年无锈蚀,10,年不穿,孔,双面合金化热镀,锌,DURGRIP-E,（厚镀层）,锌铁合金,(,富铁,);,钢,基板,;,锌铁合金,(,富铁,),上世纪,90,年代中期,日本汽车工,业法规,5,年无锈蚀,10,年不穿,孔,双面合金化热镀,锌,DURGRIP,（厚,镀层）,锌铁合金；钢基板；,锌铁合金,上世纪,90,年代末期,欧洲法规,8,年无锈,蚀,12,年不,穿孔,双面合金化热镀,锌,L-treated GA,（厚镀层）,润滑膜；锌铁合金；,钢基板；锌铁合金；,润滑膜,新日铁合金化镀锌汽车板,阿塞洛,阿塞洛,(Arcelor),是欧洲地区最大的汽车用钢板生产企业，设有专门阿塞洛汽车部,(Arcelor Auto),。阿塞洛汽车用钢板生产的最显著特点是，在全球钢铁企业中，该公司是第一家与汽车厂建立共同“设计与伙伴”合作关系的钢厂。这一合作关系使其得以参与新车开发、设计乃至生产全过程，确立与客户的紧密战略协作关系。,强度,冲压钢,HSLA,铁素体,+,贝氏体,DP,TRIP,MP,Boron,Usibon,YS,MPa,DD14:,320:,360:,420:,500:,550:,700:,YS,MPa,450:,550:,600:,600:,800:,780:,800:,900:,1000:,1200:,1400:,1500,：,阿塞洛近年来汽车板的开发应用情况,(1),热轧汽车板,注：,商业化，,针对用户的新试产品，,正在开发；,YS,屈服强度，,TS,抗拉强度；,BH,烘烤硬化钢，,HS,高强钢，,DP,双相钢，,TRIP,相变诱导塑性钢，,MP,多相钢。,强,度,冲压钢,BH,HSLA,各向同,性钢,含磷钢,HS,DP,TRIP,Boron,Usibon,YS,MPa,140:,120-,160:,140-,180:,140-,210:,160:,180:,220:,260:,300:,240:,280:,320:,360:,400:,220:,260:,300:,220:,TS,MPa,260:,300:,340:,390:,450:,500:,590:,780:,1000:,1200:,590:,700:,780:,980:,1500:,(2),冷轧汽车板,注：,商业化，,针对用户的新试产品，,正在开发；,YS,屈服强度，,TS,抗拉强度；,BH,烘烤硬化钢，,HS,高强钢，,DP,双相钢，,TRIP,相变诱导塑性钢，,MP,多相钢。,强度,冲压钢,BH,HSLA,各向,同性钢,含磷钢,HS,DP,TRIP,YS,MPa,2.0),、高,n,值,(n0.25),、高的延伸率,值,(,50%),和非时效性,(AI=0),。,涂镀层钢板，表面处理钢板；汽车工业中的涂镀层钢板可以分成三个系列：热浸镀系列、电镀系列和有机涂层系列。,3),涂镀层钢板,4),新型特殊汽车钢板,层状树脂复合钢板：以安全减振为目的，降低汽车高速学士时产生的雷鸣效应，消除噪声、减少公害、提高舒适性。由,2,层钢板之间夹一层,0.050.12mm,厚的粘弹性树脂组成。减振性能随温度变化，具有很好的阻尼性能。,高光亮度镜面钢板：满足高档轿车高光亮度度表面的要求，其反光性特强，表面平坦度和润滑性得到极大改善。,第三章 汽车板的分类和牌号,按脱氧方式分为：沸腾钢、镇静钢和半镇静钢；,按钢种与合金元素成分分为：低碳钢、低合金高强度钢、加磷钢,(,含磷钢,),、超低碳无间隙原子钢等；,按强度级别分为：普通强度级和高强度级；,按冲压级别分：商用级,(CQ),、普通冲压级,(DQ),、深冲压级,(DDQ),和超深冲压级,(EDDQ);,按冲压件的复杂程度分：,P,级,(,普通拉延级,),、,S,级,(,深拉延,),、,Z,级,(,最深拉延,),、,F,级,(,复杂冲压,),、,HF,级,(,很复杂冲压,),和,ZF,级,(,最复杂冲压,),。,3.1,汽车板的分类,综合考虑脱氧方式、钢种、强度和冲压级别后，简单的划分为：深冲钢板,(,包括用沸腾钢制造的普通冲压级别钢板以及用铝镇静钢制造的深冲压级别的钢板,),、高强度钢板,(,各种低合金高强度钢板,HSLA,、含磷钢板、烘烤硬化钢板,BH,、双相钢板等,),、镀层钢板,(,热镀锌的深冲和深冲高强度钢板以及各种合金镀层板,),、超低碳超深冲钢板,(,无间隙原子钢板,IF,、超深冲高强钢板、超深冲烘烤硬化钢板等,),、复合钢板,(,轻质夹层复合板和树脂复合减振板等,),。,为了体现汽车板的进步，人们也习惯将冲压板分成三代产品，沸腾钢为第一代,(20,世纪,5060,年代,),，铝镇静钢为第二代,(20,世纪,6080,年代,),、无间隙原子钢为第三代,(20,世纪,80,年代以后,),。,钢种,s/MPa,b/MPa,t/%,r,值,n,值,沸腾钢,50-60,年代,180190,290310,4448,1.01.2,约,0.22,铝镇静钢,60-80,年代,160180,290300,4450,1.41.8,约,0.22,IF,钢,80,年代后,100150,250300,4555,1.82.8,0.230.28,三代冲压用钢性能比较,表中列出了中国、日本、德国、英国、前苏联以及国际上常用深冲汽车板的牌号。,(,有些是企业标准,),3.2,汽车板的牌号,钢种,中国,国际,日本,德国,英国,前苏联,沸腾钢,铝镇静钢,高强度钢,无间隙原子钢,08F,08Al-Z,08Al-F,08Al-HF,08Al-ZF,P1,P2,P3,BPD-35,BIF1,BIF2,BIF3,WIF,CR1,CR1,CR2,CR3,CR4,SPCC,SPCC,SPCD,SPCE,SANC390-590,SAFC490D-1180D,SAFC340R-440R,SAFC340E-440E,SAFC340RB,KTUX1,KTUX2,SPDX,SSPDX,St12,St12,St13,St14,St15,PHZ,等,MST,St16,St17,CR1,CR1,CR2,CR3,CR4,B,B,CB,OCB,第四章 现代板带生产的冶金流程简介,冶金因素如何产生作用及对,材料性能的影响,冶炼：热轧带钢和冷轧带钢几乎只用吹氧法冶炼。在转炉中，通过适宜的方法使预脱硫的生