steelboard_汽车钢板知识讲座

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,*,、汽车用钢板生产流程简介,二、冲压件选材的依据,三、汽车钢板的发展趋势,四、国内外钢板水平,汽车钢板知识讲座,目录,一、汽车用钢板生产流程简介,1.,我国钢铁企业再世界钢铁业的地位,2003,年：宝钢排名世界第,6,位（,1900,万吨），鞍钢第,18,位（,1000,万吨），武钢第,24,位（,830,万吨），首钢第,25,位（,817,万吨），同时宝钢进入世界,500,强，排名,372,位，销售额,1300,多亿，预计,2004,年宝钢销售额字,1600,亿以上，有可能进入世界前,200,名；,2.,生产流程,煤 焦炭,2.,生产流程,1,）铁矿石 选 矿（磁选）团铁矿 高炉炼铁（焦比；炉膛容积）铁水预处理（去夹杂）顶底复合转炉炼钢（降,C,去,P,S,）真空脱气处理 连续铸机（板带,220-250mm,）热切成板坯 表面清理 加热炉加热（,800,度装炉，,1250,度出炉）高压税去铁皮 万能轧机初轧（去鳞，立轧）进入六机架轧机连轧（,1000,度，板厚板形自控，,850,度）层流冷却 卷取机卷取（钢卷）热轧钢卷 开卷横切 热轧钢板。,2,）热轧钢卷 盐酸酸洗 冷平整（,1.6,左右）酸洗钢带 开卷横切 酸洗钢板,3,）热轧钢卷 激光焊卷 盐酸槽酸洗、清洗 五机架冷连轧机（压下率,60-75,）再结晶退火（罩式炉退火，,700,度；连退，,850,度）冷平整机平整 表面检查 开卷横切（涂油）冷轧钢板,3.,各工艺对钢板性能的影响,1,）炼钢：主要控制成分，,C,S,P,O,H,N,元素的量及合金化；,2,）热轧：主要控制板形、晶粒（细小的铁素体粗大的析出物）、板厚；,3,）冷轧：通过冷轧压下率，再结晶退火，再结晶、晶粒长大有利于织构等；,二、冲压件选材的依据,二、冲压件选材的依据,网格 有限元分析,CAE,技术,1.,冲压件分类：,前苏联分为三类（冲压，弯曲，成形），日本吉田静太分为四类（胀形，深拉延，弯曲，翻边），我国李硕本教授根据应力和应变分为两大类：拉伸类（含四种）和压缩类（含四种），一汽谭善,锟,等根据零件外形特征，应变大小和材料特性将汽车冲压件分为五类，即胀形深拉成形类，深拉延成形类，浅拉延成形类，弯曲成形类（简单弯曲，复杂弯曲）和翻边成形类（内翻边，外翻边）。这样就把众多成形难易不同的冲压件归纳位五大类，并将其各冲压成形类别预材料性能一一对应起来，例如胀形,-,深拉延成形类，重要指标是,n,值和,r,值，主要指标是延伸率和屈服强度等，得出他们的定性关系，然后根据实际和经验的积累，将它们的定量关系找出来，例如车门内板：,r,值与冲压废品率的对应关系等。,2.,名词解释：,a,）胀形：零件加大的压边力，使受压金属无法向里流动，零件面积的增加主要靠厚度减薄来完成，如零件上的局部突出，车门外板的扣手等；,b),深拉延：零件的压边力仅仅是防止零件法兰面的翘曲，压边料可部分参与零件的变形，零件面积的增加主要靠厚度减薄和边料参入。,c,),简单弯曲：是指直边弯曲或微曲边弯曲，例如顶盖横梁。,d),复杂弯曲：是指弯曲件有胀形（压筋）曲面拉延（弯曲部位曲率小），例如前后纵梁等，弯曲是非封闭的。,e),内翻边：零件冲孔后翻边，但翻边是封闭的。,f),外翻边：零件边缘部分翻边，但是封闭式的。,3.,选材的依据,a,）对材料特性要很熟识，不仅仅局限于标准，对实际性能，最好对材料性能与实际冲压情况结合起来。,b),冲压件处于那种应力、应变状态、归属于那种成形类别进行判断。,c),材料特性与成形类别的对应关系，出现某种成形类问题时，立即想到材料指标的主次问题。,d),剖析一种轿车的典型冲压件（最好有,2,种成形件），进行一次实际应变测量，掌握零件外形、应变大小和应变方式（拉压、平面、拉拉）以及应变方向（往往为金属流动方向）。,e),目前选材处于仿效阶段，没有达到真正的选材阶段，尚需做较多的基础工作。,三、汽车钢板的发展趋势,1,世界上轿车用钢板的趋势向高强度钢发展。目前，日、美、欧高强度钢板用量约占钢板总量的,50,左右，正在向,60,70,迈进，特别是“超轻车身”的出现，高强度钢板用量达,98,。,2,国内,20,世纪,90,年代，主要是开发超深冲,IF,钢，高强度钢板基本上处于试验阶段。由于国内钢厂生产条件、技术水平参差不齐，这里仅以国内先进水平的宝钢为例，概要说明汽车钢板的发展趋势。,2004,年，宝钢汽车用钢板为,173,万吨，约占全国汽车用钢板的,50,左右，轿车用钢板高的多。,3,宝钢汽车用钢板的发展情况,a)20,世纪,90,年代前期，以生产低碳铝镇静钢，生产工艺以罩式退火为主，代号产品为,st12,、,st13,、,st14,等。,b)20,世纪,90,年代后期，大力发展超深冲,IF,钢和高表面质量的“,O5”,钢板。同时开展一些冷轧高强度钢板的试验工作，如,BH340,、,BP340,、,BP380,等。,c)21,世纪初，由于三期工程较多，并拥有冷连退火生产线，大力发展高强度钢板，如,B170P1,、,B210P1,、,B250P1,、,B140H1,、,B180H1,等。,d)2003,2004,年，开发冷轧双相钢板和相变诱导塑性钢，同时开发各向同性钢和热镀锌外板。,e),分钢种简介,（,1,）超深冲,IF,钢：钢中,C0.005,加入强的,C,、,N,化合物成形元素，使产品具有强的有利织构，形成高的,r,值、,n,值和高塑性的钢板，即,st16,、,BSC3O5,等。目前，宝钢生产的,IF,钢已实现,100,万吨大观，生产工艺成熟，质量十分稳定的钢种，,Y.S 140Mpa,、,Y.S 290Mpa,、,EL 45,、,r,值平均,2.2,、,n,值平均,0.245,。,（,2,）冷轧高强度钢板：在,IF,钢中加入适量的,P,元素，得到不同强度级别的钢种如,B170P1,、,B210P1,等。大家都知道,P,为置换固容强化，由于,P,、,Fe,原子半径不同，产生晶格畸变，使钢强化。,P,元素强化钢的优势：,P,强化能力强，钢生产成本低，具有好的高塑平衡，在抗拉强度,360MPa,时，其延伸率达,43,（,L0,50,）；具有高,r,值（,r,值,1.8,以上）；具有优于低,C,钢的耐腐蚀性（提高,15,30,），可抵消由于用高强度钢厚度减薄的不理影响，点焊性能与低,C,钢相当。因此，从,20,世纪,70,年代开始得到了广泛的应用。,（,3,）烘烤硬化钢：人们在思考如何在成形前钢板强度较小，变形后钢板厚度较大开发出烘烤硬化钢，简称,BH,钢，其烘烤强度（,BH,值）约为,40MPa,。烘烤硬化的机理是高温下（,170,度）时效钢的生产难点是钢种残存固溶,C,量（约,15ppm,，即,0.0015,C,）。以,B180H1,为例，,Y.S,200MPa,，,T.S,350MPa,，,El,42,，,r,1.8,，,n,0.215,，,BH,50MPa,。,（,4,）冷轧各相同性钢：表面件希望压边料均匀进入，不因为料的方向不同（纵向或横向）而产生较为明显的制耳，开发各相同性钢，其,r,约为,0.15,0.15,之间（各相异性钢,r,：,0.5,0.5,之间）。主要用于外部件，如车身外板，发罩外板等，宝钢开发强度级别为,220MPa,，,260MPa,。目前已用于一汽大众，上海大众和上海通用车身外板。,（,5,）冷轧双相钢：在,C,，,Mn,钢中，成品以快速冷却方式冷却到,Ms,点，得到铁素体马氏体组织，马氏体量为,5,20,，马氏体量越高，钢板强度越高。目前可生产,400,1200MPa,抗拉强度的双向钢，其优点是低屈强比，高,n,值，高烘烤硬化性，无屈服伸长等，在车身用钢中占有举足轻重的地位（用量在,50,，如超轻车身用量高达,74,）。宝钢已有,B240/390DP,，,B280/440DP,，,B340/590DP,和,B400/780DP,。双向钢一般用于成形要求严格并具有高强度，高看碰撞吸收能的汽车零件，如：车轮，保险杠，悬挂系统和加强件等。,（,6,）,TRIP,钢（相变诱导塑性钢）：在,C,，,Si,，,Mn,钢中成形以快速冷却到下贝氏点，得到铁素体贝氏体残余奥氏体的三相组织，参与奥氏体量为,5,15,，参与奥氏体越高，强度越高。此钢种具有高强度高塑性和高碰撞吸收能。当,T,。,S600MPa,，,El,30,。公司所用,TRIP1.0mm,和,1.2mm,代替,ST14,生产,A11,前顶横梁和右前纵梁本体,2,效果良好。但由于,Ceq,偏高，与,ST14,的焊接规范有差距，尚有待研究。目前宝钢已开发,B380TR,（,Y.S380MPa,T.S600MPa,）的冷轧钢板。,四、国内外水平,（,1,）超深冲,IF,钢宝钢已与国际先进水平相当，略优于国际平均水平。例如：,S11,侧围外板宝钢生产无问题，而韩国浦项曾出现开裂，鞍钢处于国际平均水平或略低于平均水平。,（,2,）高强度钢板，宝钢略低于国际平均水平，且品种不齐全（如,T.S800MPa,）处于国际平均水平，鞍钢正在开发中尚未形成系列。,（,3,）问题：,A,建立超高强度（,T.S,）,800MPa,）专用生产线,B,扩大推广应用工作,C,零件设计和冲压工艺（含模具）的配合。例如蒂森克虏伯公司提出一种新的设计方案，参照欧宝,2afira,车型，车身下降,77kg,，减轻,24,。其中方案和技术占,63,，材料占,23,。凸缘成形占,14,，多采用型材（占重量,40,）,