先进高强度汽车用钢研究进展及展望

北京实验室, 北京 100083;3.北京市交通与能源用特殊钢工程技术研究中心, 北京 100083摘要：安全、环保、节能成为当前汽车制造业发展的主题,采用高强度钢板制造的车身不仅可以有效减轻车身重量,降低油耗,还可以提高汽车的安全性和舒适性,是同时实现车体轻量化和提高碰撞安全性的最佳途径。针对汽车车身轻量化的发展趋势和技术要求,重点介绍了双相（Dual phase, DP）钢、复相（Complex phase, CP）钢、淬火配分（Quenching and partitioning, Q&P）钢、热成形钢、中锰钢以及低密度钢等先进高强度汽车用钢的微观组织和力学性能特征、工艺参数控制和强韧化机制研究等内容的现状和最新成果,并针对不同种类的先进高强度汽车用钢的优化控制思路提出了介绍和建议,相关的研究结果内容为高性能汽车用钢的研发与生产具有一定的指导意义,为实现更高强度、更高塑韧性以及优良服役性能的先进高强度汽车用钢的设计、研发与应用提供了有益的参考。     

汽车用先进高强钢的发展及其在车身设计中的应用

当今社会的能源和环境问题日益突出,因此在保证安全的前提下实现车身减重以降低油耗和排放是现代汽车工业的发展趋势。综合比较可供选择的汽车用材,汽车轻量化的首选材料是高强度钢。对于汽车安全而言,最基础、最重要的是结构设计,最新的车身安全设计理念认为安全车身应该包括:前后碰撞变形区和高强度乘员舱。本文通过比较传统高强钢和先进高强钢的特点,重点介绍了先进高强钢的发展现状及其在车身设计中的应用。     

提高汽车安全性的先进高强钢高效成形技术

先进高强钢与高效成形技术相结合并通过部件整合,可减轻部件质量或减少部件的使用,在提高汽车碰撞安全性的同时减轻车体结构的质量。总结了先进高强钢的激光拼焊板、定制钢材、热成形、拼焊板热成形、连续变截面板热成形、定制回火、定制热成形等高效成形技术的研究和开发现状。展望未来,顺应汽车轻量化、提高汽车碰撞安全性能、降低制造成本和未来钢制汽车发展的需求,兼顾汽车轻量化和提高汽车碰撞安全性的先进高强钢高效成形技术必将获得深入研究和广泛应用。     

技术信息

·国内·宝钢国内独家开发成功冷轧 TRIP钢COL D ROL L ED TRIP STEEL BAOSTEELHAS DEVEL OPEDTRIP钢即相变诱导塑性钢 ,宝钢开发成功的 TRIP钢 ,强度级别为 6 0 0 MPa。因这种车板强度高 ,大致能使车身减薄 10 %～ 2 0 % ,从而减少了车中和车身成本 ,亦降低了油耗 ,为打造减轻环境污染的“环境友好车”创造了良好条件。这种 TRIP钢 ,与其他同级别的高强度钢相比 ,最大特点是兼具高强度和高延伸性能 ,可冲制较复杂的零件 ;还具有高碰撞吸收性能 ,一旦遭遇碰撞 ,会通过自身形变来吸收能量 ,而不向外传递 ,常用作汽车…     

武钢高强汽车用钢板开发和应用研究进展

高强钢和先进制造技术是实现汽车轻量化制造的有效途径。武钢研制开发出了一系列的高强度汽车钢板,包括高强IF钢、烘烤硬化BH钢、高强低合金HSLA钢、双相DP钢、TRIP钢、TWIP钢等的冷轧连退、热镀锌钢板,以及强度1 300 MPa级及以上的热冲压成形钢板,满足汽车整车制造需求。同时,武钢积极开展用户技术研究,通过先期介入EVI技术服务,以及热冲压成形、柔性辊压成形等先进制造技术开发,为汽车轻量化设计与制造提供支持。     

中锰钢温成形技术探讨

正轻量化是汽车节能减排的重要途径,为了实现汽车轻量化同时提高被动安全性,越来越多的安全件,如车门内防撞梁杆、前后保险杠、车顶横梁、纵梁和侧边梁、A、B、C柱的加强件、车身结构的腰部导轨等使用了抗拉强度水平可以超过1 500 MPa的高强钢。在相同的结构强度下,使用热成形钢可以大大减轻零件重量,同时碰撞过程中变形小,可以保护乘     

国内外高强度汽车板热冲压技术研究现状

为适应汽车轻量化、降低燃油消耗、减少污染物排放和提高汽车碰撞安全性的要求，汽车用高强度钢板的使用比重越来越大，如高强度双相钢、TRIP钢等。高强度汽车板、尤其是超高强度汽车板在常温下的变形范围很窄。当前各大汽车厂生产车身及部件主要采用冷冲压法，采用此法冲压高强度汽车板时，冲压过程中需要的冲压力大且容易开裂，产生过量回弹。尤其是针对超高强度钢板（抗拉强度≥550MPa），冲压时这两项缺陷尤为突出。热冲压技术可以解决这两个问题，同时可以使冲压后的成品抗拉强度得到大幅度提高。     

高强汽车大梁用钢610L的开发

采用合理的成分设计、洁净钢生产技术及控轧控冷工艺,实现了610MPa级高强度汽车大梁用钢的工业生产。结果表明,610L具备优良的微观组织,稳定的力学性能,良好的低温冲击韧性,优异的冷成型性能,能够满足载重车车身轻量化要求。     

有利于汽车轻量化的高强度薄钢板

薄钢板与汽车形成了紧密的供求关系,其性能也随着汽车的需要而日益改善,最近为保护地球环境,人们强烈要求汽车轻量化,主工薄钢板作为既能使汽车轻量化又能改善汽车冲击安全性能的材料而备受注目。目前,高强度钢板占空车身 百分率达到３０％以上。由于用作汽车构件的钢板所要求的性能不同,文章在概述实现汽车用钢板高强度化意义的同时,主要叙述了为满足这些性能而开发出的主要高强度钢板的强化机制、特征及应用实例。     

汽车用高强度钢板的开发

1 前言。近几年来，减轻汽车车身重量的任务比提高防碰撞值更重要，通过降低燃料消耗来减少CO2气体排放的任务也非常重要。因此，扩大高强度薄钢板的使用是满足这些相互矛盾的要求的措施之一。汽车用钢板要求强度性能因部件的不同而不同。文章重点介绍如何将高强度钢板用于汽车外板、结构件、加强件、底板部件等。     

汽车用高强度钢板的现状及今后的展望

为了降低CO2排出量和提高碰撞安全性，汽车车体必须同时具备轻量化、强度化，因此扩大使用了高强度钢板。高强度钢板在实现高强度化、轻量化的要求（即成本性能）方面无疑是一种优良的材料，可以认为，在今后更为严格的规章制度下，其使用将会日益增大，尤其随着对碰撞安全性的高度关心，其作用会愈来愈大。     

新能源汽车及其轻量化技术发展现状与趋势

综述了新能源汽车产生的政策背景、发展现状与趋势、整车性能和选材要求、轻量化材料及应用技术现状。指出,伴随着碳排放政策逐步严苛,新能源汽车在动力方式和用户需求方面发生较大变化,汽车行业对车身轻量化、车身安全性能、续航里程方面提出了更高的要求,是未来汽车的发展主流方向。将由国家政策驱动逐步转向用户和市场联合驱动的技术发展模式。同时提出以超高强钢为主的多材料混合轻量化是未来轻量化选材的发展方向,需要解决的重点问题除了超高强度材料本身存在的技术问题及相关应用技术外,应该对多材料混合设计、制造技术等进行系统研究,寻求最佳解决方案。     

汽车上用的高强钢类型

现代汽车制造业的核心是安全和环保,对车身要求“提高强度、减轻重量”。先进高强度钢在这种背景下蓬勃发展,大量应用于汽车白车身的结构件、安全件上。1.双相钢(DP钢,DUAL PHASE STEELS)性能特点:无屈服延伸、无室温时效、低屈强比、高加工硬化指数和高烘烤硬化值。典型应用:DP系列高强钢是目前结构类零件的首选钢种,大量应用于结构件、加强件和防撞件。如,车底十字构件、轨、防撞杆、防撞杆加强结构件等。     

汽车用钢铁材料的现状和发展动向

随着人们对环境问题的认识和对安全性要求的不断提高,汽车车身构造和所用材料正在发生很大的变化.特别是减轻车体重量已成为当今汽车工业的一项关键技术.因此迅速地开发出了汽车用钢产品.本文介绍了汽车车身、驱动系统、悬簧用高强度钢的最新研发动向以及高强度钢的成型技术.     

JFE高强度汽车板整体解决方案

<正>近年来,为了不断扩大高强度汽车板的应用量,JFE一直在研究高强度汽车板使用技术,例如:在开发出智能点焊、脉冲点焊和单面点焊技术以及具有封闭截面多边形部件的新型冲压成形技术的同时,还开发出利用CAE的冲压回弹原因分析技术。所开发的几种点焊技术有助于汽车车身轻量化和提高碰撞     

采用烘烤硬化钢板（BH钢）改善汽车车身外表零件的抗凹陷性能

为了减轻汽车自重,节约能耗。国外广泛采用高强度钢板,并研究了采用ＢＨ钢板后对车身外表零件抗凹陷性能的影响。结果表明：ＢＨ钢冲成零件油漆烘干后的屈服强度显著提高。如果零件使用钢板的厚度不变,可以明显地提高其抗凹陷性能;如果减薄钢板厚度（减轻车重）可以保持其抗凹陷性能达到原用钢板的水平,满足使用要求。     

铝合金材料在车辆轻量化中的应用

铝合金材料是车辆轻量化的主导材料之一,可以提高车身的性能和质量,为此研究铝合金材料在车辆轻量化中的应用。从波及效果上来看,将铝合金应用在车架和车轮上,可以有效减轻车身的质量。从化学成分和生产工艺上看,主元素含量可以改善铝合金的金相组织,实现最佳的性能匹配和耐腐蚀性能较好的材料,改变汽车运动性能。     

超轻型汽车用钢的研究与开发

随着人们对能源、环境问题和安全性要求的不断提高,汽车用材料正在发生很大的变化。汽车轻量化已成为当今汽车工业的一项关键技术。为了满足超轻型汽车发展的需求,开发了大量的先进高强度钢,如DP钢、TRIP钢、CP钢、TWIP钢等。简要介绍了这些钢铁材料,分析了它们的成分、组织结构、性能特点和生产工艺等。     

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...     

600MPa级汽车机械搅拌罐用钢的研发与应用

通过采用合理的低碳-锰-钛成分体系和生产工艺控制,成功研制了600 MPa级高强度汽车机械搅拌罐用钢;其性能满足了汽车搅拌罐用钢的使用要求,同卷性能波动小;用其替代Q345低合金高强度结构用钢后,搅拌罐重量减轻了19.74%,大大减少了能源消耗。