汽车用钢材种类中主要是各类板带钢,按生产工艺不同,可分为热轧板(热L薄板、中厚板)和冷轧板(普冷板、镀层板);按钢板强度不同,可分为以IF网(无间隙原子钢)为代表的具有**深冲性能的软钢系列和以TRIP钢(相变诱发塑性钢)为代表的高强度钢系列;按钢板性能区分,可分为深冲钢(IF)、烘考硬化钢(BH)、低合金高强度钢(HSLA)、高强度钢(H5)及**高强度钢等;按加工方法分,可分为沸腾钢、铝镇静钢及镀锌钢板等;按组织结构和成分计,可分为含磷钢、含铜钢、无间隙原子钢、双相钢、TRIP钢及马氏体钢等。为了满足汽车“减重节能”的要求和碰撞安全标准,需要在减轻车体质量的司时提高钢板的强度。新型的高强度钢板具有较低的屈服强度、较好的应变分布能力和较高的应变硬化特性,同时高强度钢板的力学性能更加均匀,具有更好的董撞特性和更高的疲劳寿命。应用在汽车上的高强度低合金钢板主要有:IF钢板、BH钢板、DP钢板、TRIP钢板及含磷高强度钢板等。
(1)电镀锌-铁合金镀层板图6-6 电镀锌汽车钣金件电镀锌-铁合金镀层板,实际上是用电镀法生产的合金化镀锌钢板,其性能与合金化热镀锌板相似,但加工性能、表面质量、涂装性能和焊接性能更好,很适合于生产汽车车身外面板。生产电镀锌-铁合金镀层钢板有两种方法: 0与合金化热镀锌钢板相似,在普通电镀锌生产线上镀锌,然后将电镀锌板进行热处理制成合金化镀锌钢板,这种生产工艺较为复杂; 2在通常的电镀锌生产线上,采用专门的合金镀液与适当的操作条件,使镀层合金的锌与铁按一定比例共析,电镀时,使锌-铁合金同时电解沉积。
(2)电镀锌-镍合金镀层钢板锌镍合金镀层钢板表现出了优异的耐腐蚀性能,有效地防止了孔蚀与剥离,这是因为当镀层中镍含量在0N 10%~16%时,镀层中具有 单相层,镀层中不会形成微原电池。而且容易进行连续冲压成型。在连续电焊操作时,由于锌-镍合金镀层板的镀层较薄,所引起的焊消耗少,连续焊点的数目比电镀锌板和热镀锌合金化钢板都多。
(3)双层锌合金电镀钢板与合金化镀锌钢板相似,锌铁合金层在正离子沉积电镀过程中,当钢板表面性能不均匀时,会产生弧坑形缺陷。在锌铁合金层上再电镀一层富铁层,如铁锌或铁磷合金可解决这一问题,纯铁层也可以抑制弧坑形缺陷的形成,但它不易溶于磷酸,难以获得细小的磷酸盐成核作用,在纯铁层中加入锌或磷能够改善磷酸盐的处理性能,使其获得细小的磷酸盐成核作用,在纯铁层中加入锌或磷能够改善磷酸盐处理性能,使其达到与冷轧板相当的水平。这一富铁层的质量应控制在2g/m2以上,其中适宜的锌含量为uzn15%~25%,磷含量低于up0.5%.在锌-镍合金层上再镀一层富铁层也可以改善锌-镍合金镀层板的磷酸盐处理性能和涂装性能。双层铁磷/铁-锌和双层铁-磷/锌-镍电镀钢板已应用于汽车的外面板了。
(1)IF钢IF钢在普通低碳钢中加入足够的钛(C含量为其4~5倍),钢中的C和N1等原子被固定成Ti和C、N化合物,使钢中基本无C和N间隙原子。深冲高强度IF钢的典型成分如表6-13所列。IF钢生产工艺流程:铁水预处理-转炉治炼-RH1真空处理连铸-热轧令轧-退火(热镀锌).热轧后的IF钢一般要再经冷轧进一步减薄厚度以利于使用,冷轧后的IF钢可以经过3种方式完成再结晶过程:连续热镀锌、连续退火及罩式退火,其中经过连续热镀锌或连续退火生产的IF钢表面质量更好,性能更均匀。深冲高强度IF钢的性能如表6-14所列。IF钢在成分上的特点是含碳量**低和微合金化,钢质洁净,在冷轧和连续退火后可获得低屈强比和高伸长率,具有优越的深冲性能,用来冲制各种复杂形态的汽车冲压件。
(2)BH钢BH钢具有优良的深冲性能和高烘烤性能。汽车制造完成后,要求各部件具有高的屈服应力和强度,以提高汽车覆盖件的抗凹性能。然而钢板的成型性和抗凹陷性是一对矛盾,高强度钢板冲压成型性能差,加工时容易起皱,加工后容易回弹。BH钢板是固溶强化作用的结果,在汽车板冲压和涂装烘烤过程中,BH钢中固溶的C和N原子对由于形变诱发的位错有针轧作用,导致屈服强度升高。BH钢板与低碳钢抗凹刚度及凹陷深度对比,如表6-15所列。BH钢板在冲压成型前强度较低,在经过冲压成型和烘烤后,其屈服强度增加(一部分是加工硬化造成的,另一部分是烘烤硬化引起的),抗凹陷性加强,这些特性使BH钢板特别适合于汽车外板减薄加工。烘烤硬化值(BH值)是衡量BH钢板烘烤硬化特性的指标, BH值是指BH钢经过预变形和烘烤后屈服强度的提高值。汽车制造用的烘烤硬化钢板的BH值通常要达到40 MPa, BH值过低,会使得抗凹陷性较差。适于生产BH钢的钢种主要有加P的铝镇静钢、**低碳加P的铝镇静钢、**低碳加Nb或Ti的铝镇静钢。BH钢工艺流程:铁水预处理-转炉冶炼-炉后精炼-连铸一均热炉(或加热炉)一粗轧一精轧-层流冷却(低温 550℃)-卷取-酸洗-冷轧一连续退火(或罩式炉退火) -平整。经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度得以提高。这种BH钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计可以选择材料之一。
(3) DP钢DP钢是由低碳钢和低碳低合金钢经临界区处理或控制轧制而得到的,它的室温组织由软相(铁素体)和硬相(通常是马氏体)组成,其中马氏体的体积分数小于20%.软的铁素体相通常是连续的,赋予该钢优良的塑性,当它变形时,其变形集中在低强度的铁素体相,因而这种钢显示出很高的加工硬化率,是一种1强度高且成型性好的新型冲压用钢。在DP钢中的铁素体基础上,均匀分布的马氏体岛对铁素体具有细化晶粒、晶界强化、*二相弥散化及亚晶结构等强韧性作用,因此具有高强度、高韧性和1高硬化率等力学性能方面的优势,具有良好的抗疲劳性能和抗应力腐蚀性能以及1良好的焊接性能。DP钢在化学成分上的主要特点是低碳低合金。主要合金元素以Si和Mn为主,另外根据生产工艺及使用要求不同,有的还加入适量的Cr、Mo、V元素,组成了以Si-Mn系、Mn-Mo系、Mn-Si-Cr-Mo系及Si-Mn-Cr-V系为主的双相钢1系列,其合理的化学成分范围是:0.040%~0.07%C,0.80%~1.0%Mn,1.2%~1.5%Si,0.4%~0.5%Cr,0.33%~0.38%Mo,0.02%A1及尽可能低1的S和P含量。DP钢的生产方法主要有热轧法和热处理法。热轧法是将热轧钢材的终轧温度控制在两相区的某一范围,然后快速冷却,较终得到符合体积分数比的双相组1织;热处理法是将热轧后的板带重新加热到两相区并保温一段时间,然后以一定的速度冷却,得到规定体积比的铁素体加马氏体双相组织。DP钢适用于加工各种形状复杂、成型困难及强度要求高的产品,主要用来冲制轿车车体的纵横梁、保险杠、车门内外板、车体后盖板、车顶面板、车体各1种框架、轮辋、轮辐、控制臂及各种安全零件等,可使汽车冲压件总质量减轻130%,是汽车制造中使用得较多的一种钢板。
(4)TRIP钢TRIP钢是近年来为满足汽车工业对高强度和高塑性新型钢板的需求而开发的,是由铁素体、贝氏体及残余奥氏体组成的,也称TDP钢板或三相钢、复合钢。在对TRIP钢进行进一步的加工变形之际,当变形累积至临界变形时,钢中的残余奥氏体开始逐渐向马氏体转变,随着变形程度的增加,钢中残余奥氏体逐渐全部转变为马氏体,从而使TRIP钢达到较强的相变强化效果。典型TRIP钢1的性能与双相钢的比较,如表6-16所列。TRIP钢的常温组织大致由50%-60%铁素体、25%-40%的贝氏体(或少量马氏体)及5%~15%残余奥氏体组成。其成分特征是低碳、低合金化及钢质纯净。按生产工艺不同,TRIP钢可分为热处理型冷轧TRIP钢板和热轧型热轧TRIP钢板。热处理型冷轧TRIP钢板是采用临界加热和贝氏体等温淬火的工艺方法来获取TRIP所需的大量残余奥氏体,而热轧型热轧TRIP钢板是通过控制轧制和控制冷却来获得大量的残余奥氏体。由于TRIP钢具有优越的力学性能、良好的成型性能和能量吸收能力使TRIP钢板成为汽车制造中的较佳材料,派以重要用途,如制作汽车的挡板、底盘部件、车轮轮辋及车门冲击梁等。
(5)含磷高强度钢板含磷高强度钢板含少量的磷,增加了碳和锰的含量,磷作为硬化元素而存在,以提高钢板的强度。含磷高强度钢板的主要特点:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%;良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,伸长率和应变硬化指数下降甚微;具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的点焊性能。含磷高强度钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板,也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。
-/gjedeb/-
http://shxbsy168.b2b168.com