汽车轻量化条件下先进高强钢的发展及现状

介绍了轻量化条件下汽车车身用材的 4 种设计路线,结合具体车型说明了混合用材车身设计的发展趋势,讨论了钢板、铝合金、碳纤维车身用材的优缺点,客观评价了钢铁材料在汽车轻量化条件下的应用前景。总结了 2008～2018 年汽车车身 3 大部位使用先进高强钢强度等级的发展过程,以日本JFE公司为例,介绍了其研发的最新车身用材的力学性能及在一款新车型车身上的设计应用。同时,针对高强钢在冲压成形过程中容易产生冲压裂纹、冲压皱折和冲压尺寸偏差等问题,介绍了该公司相应的新技术及应用效果。     

汽车用先进高强钢的成形性能

通过试验,对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590的力学性能、微观金相组织、成形极限图进行研究,并与超深冲钢DC01成形极限进行对比。运用成形极限预测近似公式,对DP590、DP780、TRIP590、DC01的成形极限曲线进行预测,并与实测曲线进行对比。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,并具有较低的屈强比,能有效避免成形时局部颈缩和断裂。同时,DP钢和TRIP钢均具有良好的成形性能,DP590、TRIP590的成形能力甚至优于超深冲钢DC01。成形极限预测经验近似公式能很好的适用于DP590、DP780、TRIP590的成形极限预测,误差在2%以内,但对于DC01的成形极限预测误差则稍微偏大,约为4%。     

高强汽车板成形技术及轻量化

应用高强钢板是汽车减轻质量、提高安全性的基础.本文分析了高强钢板的种类及冶金特点,并详述了高强钢板冷成形的工艺特点及缺陷防止措施和热成形的关键工艺技术,及其在典型汽车结构件上应用,为汽车制造业的轻量化和实用化研究提供了理论依据和指导.     

汽车用传统高强钢和先进高强钢

现代汽车工业的发展趋势是在保证安全性能不变的前提下尽可能轻量化以降低油耗和排放,汽车轻量化的首选材料就是高强度钢。文章介绍了当前汽车工业中普遍使用的各种传统高强度钢——IF钢（HSSIF）、烘烤硬化钢（BH）、各向同性钢（IS）、高强度含P钢和低合金高强钢（HSLA）,以及先进高强度钢——双相钢（DP）、复相钢（CP）、相变诱导塑性钢（TRIP）、铁素体-贝氏体（FB）钢和马氏体钢（M）、TWIP钢以及热成型（HF）钢、预成型热处理钢（PFHT）的特点及优异性能,并简要分析了未来汽车用钢的发展方向。     

高强钢热冲压成形工艺及生产线

高强钢热;中压成形（hotstamping或Presshardening）技术首先在瑞典得到开发并注册专利,一家名为Plannja的瑞典公司是专利的所有者．并采用这项技术生产锯片和割草机刀片。在80年代初期．高强钢热成形零件首次用于乘用车的侧防撞梁。自2000年以来,随着汽车轻量化的需求发展,热成形零件的年增长率到达100万件以上。2008年以后．高强钢热成形技术在国内外汽车制造业的发展非常迅速,在汽车领域获得广泛应用。     

汽车用先进高强钢的氢脆研究进展

本文总结了第一代～第三代先进高强钢的各自典型代表钢种——相变诱发塑性钢(TRIP钢)、孪晶诱发塑性钢(TWIP钢)、淬火配分钢(QP钢)和中锰钢的氢脆研究现状和重要结果。主要结论为,TRIP钢的氢脆敏感性主要体现在塑性降低,而强度损失不大。TWIP钢的氢脆敏感性严重依赖于应变速率,即随应变速率降低而显著增加;形变孪晶界和ε/γ相界面易发生氢致开裂,而Σ3退火孪晶界不易开裂;深入研究表明,当ε/γ相界面满足西山取向关系时,则与Σ3孪晶界类似,能够阻碍氢致裂纹扩展,这一结论将不同学者的结果统一起来。QP钢的氢脆敏感性与TRIP钢相似。中锰钢因含有较多的奥氏体相,变形时伴随着强烈的TRIP效应,氢脆敏感性较大,既有明显的塑性损失也有较大的强度损失。对含有奥氏体组织的TRIP钢、QP钢和中锰钢等,调控奥氏体组织的形态和分布是改善其氢脆的主要对策;而对TWIP钢则可通过控制预应变速率和Al合金化等措施来改善氢脆。     

高强汽车钢温冲压成形工艺探讨

热冲压成形汽车零部件的室温组织为全马氏体组织,虽然强度高,但延展性差。为此,提出了一种采用热轧后直接淬火获得马氏体组织,随后在冲压工序进行回火以提高冲压件延展性的温冲压成形工艺。采用热轧实验机和MMS-200热力模拟实验机模拟温冲压成形过程,并对实验钢力学性能和组织结构进行了分析。结果表明：随温冲压成形温度的升高及保温时间的延长,实验钢成形后抗拉强度和维氏硬度值不断下降,伸长率呈先上升后下降再上升的趋势。随成形温度的增加,实验钢组织由马氏体不断转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。在350℃保温120～180 s,实验钢成形后力学性能最佳,抗拉强度超过1 500 MPa,伸长率大于8%,硬度值在425HV～440HV之间。冲压成形温度越高,对冲压设备所需求的力能参数越低。     

热成形高强钢新材料的研究与应用

2016年全球生产的9000多万辆轿车中,有超过2800万辆在中国生产。随着汽车轻量化的进程．热冲压成形技术和装备获得持续的增长。全球有300多条热冲压生产线在世界各地的运作,中国已有50多条热冲压生产线在实际运行,还有几十条正在安装调试中：目前世界各地生产了约3．5亿件热冲压零件,仍然保持较高的增长率。在热成形技术的发展中．热成形材料和工艺的创新对生产效率和质量的提高以及成本的降低具有重要的影响。     

L42F仪表板下段高强钢冲压工艺分析

通过介绍高强钢,重点分析了L42F车型中高强钢零件仪表板下段的成形特点,并经过工艺试验和计算机仿真技术相结合的方法,找到该零件初期生产开裂的主要因素。通过提高钢材加工硬化系数(即N值),解决了拉深胀形开裂的问题,实现了批量生产。     

高强钢汽车加强板冲压成形数值模拟及试验

以某型号汽车加强板为研究对象,设计了联合工装模具。建立了工件成形各工序有限元模型,使用有限元仿真软件Dynaform对加强板冲压成形过程进行了数值模拟,获得了该零件在拉延成形过程中的成形极限图,并进行了相关的实验验证。模拟结果与实验结果吻合较好,说明了所建立的全工序有限元模型的有效性。分析了成形过程中起皱和拉裂的原因,得出了压边力和拉延筋位置对成形质量的影响规律。研究结果表明,通过调节压边力及拉延筋的设置,有效地改善了拉延件成形过程中出现的起皱和开裂问题,进而有效地提高了产品的成形质量。     

高强度钢板在汽车冲压生产中的应用

对汽车冲压生产中高强度钢板的应用进行了阐述。介绍了高强度钢板的性能,分析了因回弹、侧壁翘曲、扭曲和棱形翘曲原因而产生的高强度钢板产品尺寸精度问题,提出了通过产品设计、冲压工艺和模具结构设计以及模具调试来控制高强度钢板尺寸精度。介绍了高强度钢板模具材料的选用以及热成形技术。     

热成形技术在汽车轻量化中的应用与发展

高强度钢是汽车轻量化的主要材料,但钢板强度高到一定程度时传统的冷成形技术无法再满足生产需求。随着热成形技术的应用,汽车高强度钢得到了长足的发展。本文立足于汽车的轻量化理念,介绍了热成形技术的研究现状,以及热成形技术在先进高强度钢中的应用与发展。     

国际钢铁企业高强度冷轧汽车板研发实践

针对汽车制造厂商的需求,对先进高强度和超高强度产品、汽车板表面处理产品和冷冲压加工产品的研发现状进行了介绍;着重对日本新日铁、JFE公司和韩国浦项集团的冷轧汽车板产品研发特点进行了阐述,并提出了冷轧汽车板产品开发的下一步热点。     

汽车高强度钢板冲压件热成形技术研究

介绍了热成形技术的原理,分析了加热温度、加热时间、成形速度、冷却速度等工艺参数对热成形过程的影响,并选取汽车典型件成功进行了热成形工艺实验试制,获得了合格的成形件。检测结果表明,成形件的微观组织为理想的条状马氏体,抗拉强度达到1500MPa,完全满足生产要求。     

快速冷却对DP1000双相钢激光焊接接头性能的影响

以DP980-DP980,DP980-QP980和QP980-QP980焊接组合在5$ \\sqrt{t} $熔核直径条件下的电阻点焊接头为研究对象,通过170 ℃保温20 min的烘烤处理,对接头进行拉剪试验、十字拉伸试验、扫描电镜观察及显微硬度测试等,分析了烘烤对980 MPa先进高强钢RSW接头性能的影响。结果表明,烘烤使各组合的抗拉剪峰值载荷进一步提升,接头吸收能量提升均超过10%;在十字拉伸方面,3种组合接头在烘烤后具有相近的能量吸收,对于DP980-QP980和QP980-QP980接头,烘烤后十字拉伸强度分别提升了56%和63%,吸收能量分别提升了27%和67%;3种组合的拉剪失效模式在烘烤前后没有显著变化,而经烘烤后,DP980-QP980的十字拉伸失效模式呈现QP980侧的裂纹扩展路径从熔合线向母材偏移的趋势;烘烤使点焊接头的金相组织呈现一定的回火特性,熔核硬度有一定的降低,但是并不显著。