汽车用热基镀锌高强钢的研发进展

 日益复杂的服役环境,对汽车底盘及结构内件耐蚀性提出了更高要求,常规酸洗板已无法满足。以低合金高强钢(HSLA)、铁素体贝氏体钢(FB)和复相钢(CP)为代表的热基镀锌高强钢兼具热轧钢板的高成形性及镀层钢板的高耐蚀性,取代酸洗板用于汽车底盘和结构内件制造,不仅可以提高整车防腐性能,还可以降低零件修复、更换和再生产带来的能源消耗与碳排放,为汽车企业选材用材升级、降本增效提供了重要解决方案。汽车用热基镀锌高强钢对组织性能及表面质量的要求极其严格,国内外具备产品开发及稳定供货能力的企业很少。从化学成分、热轧、冷却、卷取和退火等工艺参数对微观组织及析出相的影响方面阐述了热基镀锌高强钢组织性能调控机理,以色差、漏镀和锌流纹等缺陷为例概述了热基镀锌高强钢表面问题产生的原因及相应的攻关方向。重点介绍了锌铝镁镀层在耐腐蚀方面的优势以及热基锌铝镁产品的主要应用途径。综述了国内外汽车用热基镀锌高强钢的生产及应用现状,指出进一步提升综合性能、改善表面质量和拓展极限规格是其发展方向。同时指出,需要持续关注热基镀锌高强钢生产和应用方面的问题,如色差、漏镀和锌流纹等表面问题,焊接飞溅、气孔和LME裂纹问题以及针对底盘特定腐蚀环境的耐蚀性数据积累及评价。     

汽车制造用冷轧薄板的研究现状

在汽车制造工业中,用于生产汽车车身外壳的冷轧薄板是冲压成形的,因此冷轧汽车板性能的优劣主要取决于其冲压成型的性能。因汽车工业是大规模流水线式的生产,冲压成形的成品率之提高具有很大的经济意义,所以目前国内外对如何提高冷轧汽车板的成形性能方法给予了很大的注意。本文准备综述关于提高冷轧汽车板成形性能的研究工作之现状,研究途径及动向。     

光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品开发

包钢锌铝镁产线改造后,对光伏用高耐蚀锌铝镁镀层产品进行了开发和试制。开展了锌铝镁产品镀层的组织结构分析、锌铝镁镀层产品的中性盐雾试验以及镀层表面缺陷分析和控制研究。分析结果表明包钢锌铝镁镀层产品其镀层组织是由富Zn相、Zn/MgZn₂/Al三元共晶相和Zn/MgZn₂二元共晶相构成,Al、Mg元素在镀层中均匀分布;中性盐雾试验表明包钢生产的锌铝镁镀层产品具有良好的耐腐蚀性能、加工成形性能以及切口自愈能力。试制结果表明包钢锌铝镁产线工艺控制稳定,锌铝镁镀层产品实现了稳定批量生产,产品的合格率达到95.33%,成材率达到了97.84%,各项性能均满足技术条件要求。     

锌铝镁技术改造探讨

进入21世纪后,锌铝镁镀层钢板得到快速发展,不同成分的锌铝镁镀层钢板实现商业化生产。2018年9月开始,从市场需求、企业发展等方面,对高强汽车板有限公司3条镀锌机组改造生产锌铝镁的可行性,开展多次研讨和论证,确定技术改造方案。     

锌铝镁镀层表面黑点耐蚀性能的试验研究

采用中性盐雾试验对锌铝镁镀层表面黑点样品、锌铝镁镀层表面正常样品以及纯锌镀层样品的耐蚀性进行了对比测试,锌铝镁镀层表面黑点样品和锌铝镁镀层表面正常样品经2000 h及4000 h的中性盐雾腐蚀试验后在镀层表面均未出现红锈,而纯锌样品在2000 h已经出现明显红锈,到4000 h红锈量明显增多。使用扫描电镜及能谱仪对锌铝镁镀层的黑点部位和正常部位进行了分析,结果表明黑点部位富集了大量细小、富镁的共晶组织,由于这些细小的共晶组织与正常部位的条片状共晶组织对光的反射存在差异,同时富镁的共晶组织容易被空气中的氧气氧化形成黑色的氧化物,由此导致其目视差异呈黑点。盐雾试验结果表明,黑点部位的耐蚀性能并无恶化,锌铝镁镀层的黑点样品与正常样品同样具有较好的耐蚀性能。     

用UAD~*工艺生产含磷冷轧高强度钢板——UAD退火HSLA钢板研制之一

一、导言为了弥补因(汽车)外板钢板减厚而造成的抗压痕性能下降的缺陷,目前正采用40kg/mm~2级冷轧高强度钢板制造汽车外壳,作为一种汽车外壳用的 HSLA 钢,冷轧高强度铝镇静加磷钢板具有高抗张强度和良好成形性为此得到了重视。但是,据最近的报导铝镇静钢不能     

近20年全球锌铝镁镀层钢板技术专利分析

 采用Orbit专利分析平台,对锌铝镁镀层钢板领域全球专利发展趋势、主要国家及重点创新机构的专利布局和技术领域研发进行了分析。对20年来全球锌铝镁镀层钢板领域重要专利及技术发展趋势进行了梳理,对国外知名钢铁企业锌铝镁镀层钢板最新专利技术趋势进行了剖析。国外钢铁企业在中国申请公开锌铝镁镀层钢板专利较多集中在日新制钢、新日铁住金、JFE公司。     

影响IF钢合金化热镀锌钢板成型性和抗粉化性因素的研究

研究了再结晶退火温度、退火时间、合金化板温、锌液铝含量等工艺参数对IF钢合金化热镀锌钢板成型性和合金化镀层抗粉化性的影响。经试验室研究,运用统计技术,找到了上述工艺参数的优化值,并在武钢热镀锌机组上得以证实。生产出的IF钢合金化热镀锌钢板满足汽车较复杂件在成型性、抗粉化性、焊接性、耐蚀性和涂漆性方面的要求。     

先进镀锌高强钢中液态金属脆化的研究进展及挑战

先进高强钢广泛用于汽车车身结构,能够在保证车辆安全性的同时使整体车身减重,满足节能减排的要求,在汽车轻量化方面已凸显出巨大的应用潜力.通常汽车用高强钢板需要进行表面镀锌处理以提高车身结构的抗腐蚀能力.但镀锌高强钢板在点焊过程中容易产生液态金属脆化,降低焊接接头的承载性能.镀锌热成形高强钢在热成形过程中也会产生液态金属脆...     

冲压“积瘤”对汽车外板涂装影响及对策分析

评价热镀锌汽车外板表面质量的参数包括粗糙度、波纹度和PC值,而评价汽车板涂装后表面质量的重点参数包括桔皮、鲜映性、长波、短波等。冷轧钢板表面粗糙度的波长在油漆前后有明显的差别,油漆前冷轧钢板表面的起伏以短波长的比例占优势,而油漆后短波长的部分几乎消失,长波长部分仍然保留并且占优势。以汽车公司反映最为强烈的影响涂装的表面积瘤缺陷为切入点,全面分析了积瘤的类别及缺陷形成的根本原因,重点制定了包括降低入锌锅板温,优化入锌锅板温与锌锅温度的匹配,通过提高锌锅铝含量来抑制锌锅中的铁,保持铁含量在极低的范围内,从根本上抑制锌粒的形成,从而达到有效降低锌粒缺陷比例,降低汽车公司返修率,满足2C1B涂装工艺要求的目的。     

Production and application of Baosteel inorganic-lubricant-coated galvannealed automobile steel sheet

The inorganic-lubricant-coated galvannealed automobile steel sheet is a new product that improves the press formability of automobile body panels.In this paper,the production process,physical and chemical properties, press formability,and corrosion resistance of this new automobile steel sheet were discussed.Test results show that this inorganic solid-lubricant galvannealed automobile steel sheet has good surface friction characteristics and press formability.This product also meets the automobile industry's requirements for press formability,phosphate pro-perties,and corrosion resistance after coating.     

我国汽车钢板研究与应用进展

对我国近年来超深冲IF钢板、镀锌板、高强度钢板、剪裁拼焊毛坯的研究进展以及替代进口钢板所取得的成果进行了评述,通过和国外同类型钢板的力学性能,表面质量的对比,指出了尚存在的差距和改进方向特别强调进一步研究开发应用各类高强度钢对于汽车减重,节材,节能,环保的重要意义。     

冷轧和镀锌汽车板的发展

冷轧汽车板应具备精确的尺寸，优良的板形、成型性能、抗凹陷性能、表面质量、涂装和焊接性能。介绍了冷轧汽车板和以冷轧板为基板生产的镀锌汽车板，包括热镀纯锌汽车板、合金化热镀锌汽车板和电镀锌汽车板的性能和发展情况，及我国冷轧、镀锌汽车板的发展展望。     

State‐of‐the‐Knowledge on Coating Systems for Hot Stamped Parts

In the present contribution, recent developments of coatings for hot stamped steels are reviewed. The use of bare steel in the initial hot stamping technology is discussed, including the application of lubricant oils which are used as oxidation inhibitors on bare steel surfaces. The aluminized coatings are introduced, focusing on the microstructure evolution of aluminized coatings during the hot stamping process. An analysis of the cracking of the coating, caused by the formation of brittle Fe–Al intermetallic phases and their high temperature deformation, is presented. The development of a ductile aluminide coating formed during the diffusion treatment of an aluminized coating is discussed. This aluminide coating can endure both high temperature oxidation and severe plastic deformation. The recently developed galvanized and galvannealed coatings are also reviewed and the influence of the gas atmosphere during the heating cycle on the coating stability is emphasized. The solutions which have been proposed to avoid liquid Zn‐induced embrittlement are analyzed. The use of Zn–Ni alloy coating, which is characterized by a higher melting temperature, is reviewed. The behavior of sol–gel hybrid coatings on hot stamped steels is discussed. The possible use of the recently developed Al–Zn alloy coatings, dual layer Zn–Al and Zn–Al–Mg coatings is also introduced. The application of Zn–Al–Mg post‐process galvanizing is also discussed. In each case, all available information related to the weldability, paintability, and corrosion resistance of the coating systems is also reported. Finally, the advantages and technical challenges associated with each type of coating are reviewed.     

Analysis of Microstructure and Mechanical Properties of Different Hot Stamped B‐bearing Steels

Hot stamping is a technique to produce ultra high strength automobile components. The common material used in hot stamping process is coated and/or uncoated 22MnB5 boron alloyed steel. Ferritic‐pearlitic microstructure in as‐delivered sheets is transformed to fully lath martensitic after hot stamping. In the present research, hot stamping under water or nitrogen cooling media was investigated using different boron alloyed steel grades. Microstructural analyses, linear and surface hardness profiling as well as tensile tests of hot stamped samples were performed. Various microstructures of fully bainitic and/or fully martensitic were produced. The resulting microstructures provided yield strengths of 650–1370 MPa and tensile strengths of 850–2000 MPa. There is an optimum carbon equivalent content for which the highest formability index value, UTS × A₂₅, is achieved. Using a nitrogen cooled punch resulted in higher yield strength without significant changes in ultimate tensile strength. It is concluded that a wide range of B‐bearing steels having an extended carbon equivalent range with an acceptable formability index value can be used by increasing the cooling rate in the die assembly.     

Zn-Al-Mg 镀层的微观组织及相组成分析

Zn-Al-Mg镀层钢板具有优异的切口保护性能和耐大气腐蚀性能,但Zn-Al-Mg镀层的相组成至今尚存在争议。为了更好地控制Zn-Al-Mg镀层结构、镀层钢板的成形性和耐蚀性,利用SEM、XRD、GDS和TEM等设备分析了Zn-Al-Mg镀层钢板的微观组织,确定了Zn-Al-Mg镀层是由Zn、Al和MgZn₂三相组成。通过TEM分析发现,Zn-Al-Mg镀层与钢板的界面存在厚度为0.01 μm的Al-Fe合金层和厚度为0.1 μm的Zn-Mg合金层。     

Fe?Mn?(Al)?C高强韧性钢氢脆微观机制的研究进展

随着汽车行业的快速发展,轻量化汽车用钢的研发和应用越来越广泛。抗拉强度超过1000 MPa的第二、三代汽车用钢往往是复相组织,通过固溶、析出、变形、细晶强化等各种强化方式,在基体中形成大量缺陷,导致钢材服役过程中对氢更加敏感,容易在很小的氢溶解条件下发生氢脆。Fe?Mn?C系、Fe?Mn?Al?C系等含Mn量高的汽车结构用钢因层错能较高,不仅直接决定了其强韧性机制,还对其服役性能有重要影响。在Fe?Mn?C系TWIP钢的成分基础上,添加少量Al元素,形成Fe?Mn?(Al)?C钢,不仅能降低钢材密度,提高钢材的强韧性,也因Al元素改变了钢材的微观组织构成,一定程度上令氢脆得到缓解。但当Al含量较高时,形成低密度钢,其组织构成更加复杂,析出物更多,导致氢脆敏感性更显著。本文从Fe?Mn?(Al)?C高强韧性钢的组织构成、第二相、晶体缺陷等特征出发,综述了H在Fe?Mn?(Al)?C钢中的渗透、溶解和扩散行为,H与基体组织、析出相、晶格缺陷的交互作用,H在钢中的作用模型、氢脆机制、氢脆评价手段和方法等。并评述了Fe?Mn?(Al)?C高强韧性钢氢脆问题开展的相关研究工作和最新发展动态,指出通过第一性原理计算、分子动力学模拟和借助氢原子微印技术、三维原子探针等物理实验相结合的方法是从微观层面揭示高强韧性钢氢脆机制的未来发展方向。      

无机固体润滑处理热镀锌钢板的表面特性

为了改善汽车用热镀锌钢板的冲压成形性能,开发出了一种新型无机固体润滑处理热镀锌钢板。对该无机固体润滑处理热镀锌钢板的表面摩擦特性与涂装性能进行了分析,结果表明,新型无机固体润滑处理技术可以改善热镀锌钢板的表面摩擦特性,提高热镀锌钢板成形性,同时该润滑处理对热镀锌钢板的磷化性能、涂装后的耐腐蚀性能没有不良的影响,满足汽车行业常规涂装工艺生产要求。