車身輕量化材料——高強度鋼板熱成形技術

1、車身輕量化材料車身輕量化材料——高強度鋼板熱成形技術高強度鋼板熱成形技術.汽車用高強度鋼板汽車用高強度鋼板長期以來，鋼鐵一直是汽車工業(yè)的基礎，雖然汽車制造中鋁和塑料的用量不斷增加，但鋼鐵材料仍是汽車的主要材料。21世紀的汽車行業(yè)，降低燃料消耗、減少CO2和廢氣排放已成為社會的需求，作為材料生產廠的鋼鐵業(yè)為了適應這種發(fā)展趨勢，已開發(fā)出許多種類的高強度鋼板來幫助減輕汽車重量，適應汽車工業(yè)的新要求。近年來，超輕超薄高強度鋼板的品質和性能大大提

2、高，相信到2020年，高強度鋼板在汽車上的使用率將超過70%。1.1高強度鋼板等級劃分高強度鋼板等級劃分對于高強度鋼的定義，一直并無定論，被鋼鐵界普遍認同的是ULSABAVC(UltraLightSteelAutoBodyAdvancedVehicleConcept)聯(lián)合會進行的劃。。將屈服強度為210—550MPa的鋼定義為高強度鋼(HSS，HighStrengthSteel)，也就是傳統(tǒng)的高強度鋼，典型的如碳錳(CMn)鋼、烘烤硬化

3、鋼(BH)等。屈服強度為550MPa以上的鋼定義為超高強度鋼(UHSS，UltraHighStrengthSteel)，典型的如孿晶誘導塑性鋼(TWIP鋼)、熱成形鋼(HF)等。而先進高強度鋼(AHSS，AdvancedHighStrengthSteel)的屈服強度覆蓋于HSS和UHSS之間的強度范圍，在5001500MPa之間，典型的如雙相鋼(DP鋼)、相變誘發(fā)塑性鋼(TRIP鋼)、馬氏體鋼(MART鋼)。圖1為各類汽車用鋼板的屈服強

4、度與延伸率的關系，隨著強度的提高，延伸率下降。在ULSABAVC項目中，為了同常規(guī)的高強度鋼板區(qū)別開來，把DP鋼、TRIP鋼和B鋼等以相變強化為主的鋼板統(tǒng)稱為先進高強度鋼板，這類鋼板具有高的減重潛力、高的碰撞吸收能，在汽車輕量化和提高安全性方面起著非常重要的作用，已經廣泛應用于汽車工業(yè)。熱成形工藝與傳統(tǒng)的成形工藝相比，其特點是在板料上存在著一個不斷變化的溫度場。那么熱成形用鋼板的成分就有一些特殊的要求，其成分設計也要適應熱成形過程中的熱

5、循環(huán)。在這個溫度場的影響下，板料的基體組織和力學性能發(fā)生了變化，從而板料的應力場也發(fā)生了變化。在成形過程中，板料的應力場變化又反作用于溫度場，如圖2。熱成形工藝，正是這樣一個板料內部溫度場與應力場同時共存，相互作用，耦合的變化過程，對板料在成形過程中的流動、變形等造成影響。表1簡單地描述了這些相互作用。圖2應力場、溫度場和金屬微觀組織的相互作用表1應力場、溫度場和金屬微觀組織的相互作用的描述2.1.22.1.2實際熱成形加工工藝實際熱成