汽车钢板及应用.ppt

汽车钢板及应用,中国第一汽车股份有限公司技术中心金属板材研究室 韩志勇2013.4,一汽技术中心,目 录,钢板概况热轧钢板 热轧酸洗钢板不锈钢板花纹钢板,一汽技术中心,冷轧钢板涂层钢板特种钢板钢 管有色金属,1 概况,钢板（钢带）钢板是一种宽厚比和表面积都很大的矩形截面钢材。通常成张交货的称为钢板，也称平板；长度很长、成卷交货的称为钢带，也称卷板。一般宽度大于600mm的钢带称宽钢带，宽度小于600mm(一般不超过300mm)的钢带也称窄钢带。板带产品使用性极强，有“万能钢材”之称。,一汽技术中心,钢板（钢带）生产工艺流程：采矿选矿烧结/球团高炉炼铁电/转炉炼钢炉外精炼连铸/模铸粗轧精轧热处理热轧钢板（卷）酸洗 热轧酸洗钢板（卷）冷轧退火冷轧钢板（卷）涂层处理 涂层钢板（卷）其它处理 复合钢板等,一汽技术中心,某钢厂碳钢生产流程：,一汽技术中心,某钢厂热轧酸洗生产流程：,一汽技术中心,某钢厂特钢生产流程：,一汽技术中心,钢板应用钢板是工业和民用各领域应用最广泛的钢材之一，配合切割、冲压、焊接、机加等加工工艺，用以制造各种箱体或壳体、容器、覆盖件、管材、机械零件等。钢板也是汽车产品中应用最广泛和用量最大的金属材料之一，主要应用在车身、车厢(箱)、底盘及车轮等部件及总成上。据粗略统计，按照汽车车型的不同，钢板的用量约占汽车钢材用量的55-80%。,一汽技术中心,汽车钢板件成形工艺大部分采用冷冲压：车身覆盖件、各种结构件等部分零件采用辊压：纵梁、滑道、导轨等少数零件采用旋压：轮辋、皮带轮、壳体等 热冲压：桥壳 内高压成形：悬挂/排气/转向系统零件等 前/后副车架（奔腾）热成形：B柱、中通道、前围挡板 横梁、前围挡板下板等,一汽技术中心,汽车钢板分类,汽车钢板的分类仅为一般性的区分界定，旨在方便钢板的技术交流和选用,划分一般有以下几类：按轧制工艺分为：热轧钢板、热轧酸洗钢板、冷轧钢板；按表面处理分为：普通钢板、涂层钢板；按强度级别分为：普通强度钢板、高强度钢板、超高强度钢板、特高强度钢板；按化学成分分为：优碳、普碳、低合金、微合金化及合金 钢板（含不锈钢板）；按金相组织分为：铁素体钢板、贝氏体钢板、马氏体钢板等按冲压级别分为：一般、冲压、深冲、超深冲；按零件用途分为：梁用钢板、车轮钢板、桥壳钢板、传动轴管用钢板、弹簧钢板等；,一汽技术中心,不同强度级别钢板划分,国内对汽车用高强度钢板倾向于分为两类：普通高强度钢板：抗拉强度或屈服强度相对较低，或采用传统工艺或传统工艺少许改进即能生产出来高强度钢板。如烘烤硬化钢板、含磷钢板、高强度IF钢板以及HSLA钢板等。先进高强度钢板：需要采用先进设备及工艺方法才能生产出来的钢板，如双相钢板（DP钢板）、复相钢板（CP钢板）、相变诱发塑性钢板（TRIP钢板）、马氏体钢板（M钢板或Mart钢板）及孪晶诱导塑性钢板（TWIP钢板）等。,一汽技术中心,日本：普通强度钢板：抗拉强度490MPa的热轧钢板及抗拉强度340MPa的冷轧钢板。高强度钢板：抗拉强度490MPa的热轧钢板及抗拉强度 340MPa的冷轧钢板。,德国：高强度钢板(HSS)：180MPa 屈服强度300MPa的钢板；先进高强度钢板(AHSS)：300MPa 屈服强度600MPa的钢板；超高强度钢板（UHSS）：屈服强度600MPa的钢板。,一汽技术中心,ULSAB组织：普通强度钢板：屈服强度210MPa的热轧钢板；高强度钢板(HSS)：210MPa 屈服强度550MPa的热轧钢板；超高强度钢板(UHSS)：屈服强度550MPa的热轧钢板。,国际钢铁协会（IISI）：从定性概念上定义为高强度钢板（HSS）和先进高强度钢板（AHSS）。,一汽技术中心,意大利：普通强度钢板：普通碳素钢板、优质碳素钢板等；高强度钢板(HSS)：烘烤硬化钢、含磷钢和低合金高强度钢等;超高强度钢板(UHSS)：双相钢、铁素体-贝氏体钢和TRIP钢等。,典型钢板分类图,一汽技术中心,典型钢板分类图,一汽技术中心,典型钢板分类图,一汽技术中心,世界钢铁学会钢板分类图,一汽技术中心,2 汽车用热轧钢板（包含热轧酸洗钢板）,一汽技术中心,汽车用热轧钢板主要用在载货用商用车上，占全部消耗量的85左右，其中以中、轻型载货商用车的消耗量最大，占50左右。,中轻型商用车、微型车和轿车占热板消耗量的65左右，是汽车热轧板消耗的主要车种，且对热板的质量要求也较其他车种高。,轿车的消耗量虽较小，但对热轧钢板的质量要求较高。,汽车热轧板的应用比例,一汽技术中心,按零件应用及用途：可分为梁用钢板、车轮钢板、桥壳钢板、传动轴管用钢板、弹簧钢板、不锈钢板、耐磨钢板等。,按表面供货状态：可分为普通热轧钢板、热轧酸洗钢板、黑皮钢板及花纹钢板等。,汽车热轧板主要分类,按成分、组织、工艺等冶金特征：可分为碳素钢板（普通碳素钢板、优质碳素钢板）、低合金高强度钢板、双相钢板、TRIP钢板、TWIP钢板、贝氏体钢板、马氏体钢板、硅钢板等等。,按强度级别：上面已讲，不再赘述。,一汽技术中心,汽车热轧钢板冶金强化技术,低碳、微合金化强化：通过添加微量合金元素、降低碳元素含量及辅以控轧控冷工艺，实现提高强度、改善焊接性能、保证成形性能的目的。强化方式以析出强化和细晶强化为主。典型钢板牌号：欧洲、宝钢生产的QSTE500700TM及S500700MC系列热轧钢板。,相变强化：通过添加合金元素、低碳及冶炼铸造轧制冷却等工艺控制，实现提高强度或综合提高强塑积的目的。强化方式以相变强化为主，典型钢种：贝氏体钢、马氏体钢、F+B及F+M双相钢、(以金属变形前强化为主)；TRIP钢、QP钢、1000MPa级-5%Mn第三代汽车钢、TWIP钢(以金属变形过程中强化为主)等。,一汽技术中心,控轧控冷工艺强化：热轧钢板常温状态的组织性能除受材料本身化学成分的影响之外，很大程度上取决于轧制过程中的轧制制度和冷却制度。通过控制轧制及轧后工艺参数，如变形量分配、终轧温度、卷取温度、冷却速度等，可以控制产品的组织结构特征和力学性能参数。,提纯强化：通过转炉顶底复吹(快速脱C、深脱P)、RH真空精炼(深脱N到40ppm以下且除H、脱C、O，精确调整钢水成分，温度均匀化)、LF炉外精炼(深脱S到20ppm以下、精确控制钢水合金成分)等冶炼的先进技术，提高钢质纯净度，尽量减少夹杂物对材料性能的影响，显著提高金属材料性能（不只静态强度，韧性、动态疲劳强度等均得到提高）。,一汽技术中心,汽车热轧钢板先进成形技术,旋压成形：旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的少无切削加工的先进工艺，成形时材料同时发生塑性变形和流动变形。将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，使材料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。旋压成形在航天航空上应用广泛，目前采用旋压成形的典型汽车热轧板零件有车轮轮辋、轮辐、皮带轮、消声器、催化器壳体等。,一汽技术中心,车轮轮辋旋压机：,一汽技术中心,汽车热轧钢板先进成形技术,辊压成形：辊压（又称辊弯）成形工艺是通过顺序配置多道次成形辊弯，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面的型材。辊压成形工艺在高强度热轧钢板零件上的应用目前主要是商用车车架纵梁，与高强度冷轧钢板零件如保险杠、各种导轨等相比，零件辊压截面形状要简单。,辊压成形示意图,一汽技术中心,应用零件实例：,9*80*320*10650mm 700L辊压的J6M车架纵梁,700L（鞍钢）进行辊压,一汽技术中心,液压胀形：液压胀形是内高压成形的一种，指采用液体(水、乳化液或油)作为传力介质使管状或板状材料在液体压力作用下产生纬向扩张的成形方式。与其他胀形方法相比，最大优点是在无摩擦状态下成形，传力均匀，可提高材料成形极限，产品质量好、制件形状和尺寸精度高。目前热轧钢板采用液压胀形成形技术的典型有轿车副车架主管、扭力梁及前下控制臂等，商用车液压胀形驱动桥桥壳国内正处于研制阶段，尚未大规模生产应用。,一汽技术中心,鞍钢热轧内高压成形用钢系列产品：,一汽技术中心,应用实例：,轿车扭力梁,后副车架主管,前副车架主管,前下控制臂,一汽技术中心,汽车热轧钢板相关检验及评价,宏观角度：化学成分及金相组织的均匀程度直接决定了钢板性能的 均匀性、稳定性。带钢（钢卷），尤其是通过控轧控冷及罩式退火工艺 生产的带钢（钢卷），头、中、尾性能差别就是上述 的典型体现。,化学成分及金相组织：化学成分及控轧控冷工艺是钢板质量的基础，成分可直接检验，控轧控冷工艺则通过金相组织间接检验，可以说，化学成分及金相组织基本决定了钢板的性能。,微观角度：成分偏析、组织偏析导致钢板出现带状组织、夹杂物及析 出相小范围偏聚，通常导致钢板静态弯曲及动态疲劳等性 能变差，晶粒度、析出化合物等影响力学性能等。对于钢板动态疲劳而言，带状组织、夹杂物及析出相处 会产生应力集中而成为初始裂纹源。,一汽技术中心,汽车热轧钢板相关检验及评价,常规性能：屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯、冲击韧性等是钢板质量最直接、宏观的体现，对于高强塑积热轧钢板n值、r值也已成为常规检验项目。,表面及内部缺陷检验：钢板表面的裂纹、气泡、夹杂、结疤、折叠和划痕及内部分层、夹层等缺陷对钢板质量、后续加工及使用均会产生不良影响，应严格按标准要求进行检验。,必须指出：由于各钢厂产线不同，轧制工艺不同而出现的某些钢板常规性能检验能够满足要求，但成分体系明显不符合此钢种典型特征时，应判定为不合格。,一汽技术中心,汽车热轧钢板相关检验及评价,缺口敏感系数：为比较各种材料对缺口敏感的程度，常进行缺口静拉伸试验。缺口强度比 NSR=RmN/Rm，NSR1，缺口使材料的屈服强度或抗拉强度升高，但塑性降低，“缺口强化”。,动态疲劳性能：钢板的中值疲劳强度及p-S-N曲线必须满足要求，尤其是中值疲劳强度。影响钢板疲劳性能的因素很多，通常有钢质纯净度、杂质数量及形态、成分及组织均匀程度、表面质量、晶粒大小等。,成形性能：热轧钢板通常成形难度远小于冷轧钢板，成形性能一般通过屈强比、延伸率(主要考虑最大力均匀塑性延伸率Ag，即均匀塑性延伸率)、冷弯性能体现，对于高强塑积先进高强钢板，n值、r值也需考虑，如热轧奥氏体不锈钢、TWIP钢、中/高Mn第三代汽车钢等。,一汽技术中心,厚度、宽度等尺寸规格符合常规，便于采购。,性价比高。,汽车热轧板选材需注意的几个方面,牌号精简及统一。,集中采购-大趋势。,汽车热轧钢板介绍,一汽技术中心,碳素钢板：,主要按冶金特征及零件用途进行钢板介绍。,特点：1）含碳量小于1.35%，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。2）碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。3）与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。,一汽技术中心,普通碳素钢板：对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。每个钢板牌号按质量可分为A、B、C、D不同的等级，最少一种，最多四种。,代表牌号：Q235/SS400，常用于强度级别不高的汽车结构件及成形要求不高的冲压件。,典型金相组织：铁素体加少量珠光体。,金相组织,供货钢厂：,一汽技术中心,标准解读：,Q/CAM-22.3 热轧钢板及钢带技术条件 第3部分：普通碳素钢板及钢带,产品开发及应用中的问题：与国家标准及钢厂标准的牌号不同，采购存在一定困难。,解决思路：标准修订时，考虑将Q系列牌号与企标牌号对应。,标注：SS400 板料 4,一汽技术中心,应用零件举例：,CA4GC1T发动机后吊耳-SS400,商用车车轮-SS400CL-6mm（通钢FTSR超细晶粒钢）,某车储气筒-SS400,一汽技术中心,优质碳素钢板：和普通碳素钢板相比，硫、磷及非金属夹杂物含量较低。根据含碳量不同，又分为：,低碳钢板：碳含量小于0.25%，代表牌号08-08Al(SPHC-SPHD-SPHE-SPHF)、10、20钢等，具有很好的深冲性和焊接性，广泛用于冲压件及结构件。典型金相组织分别为：铁素体+三次渗碳体，铁素体+少量珠光体。,中碳钢板：碳含量0.250.50%，代表牌号35、45钢等，多用于汽车结构件，典型金相组织为铁素体+珠光体。,SPHC金相组织,10钢金相组织,35钢金相组织,20钢金相组织,45钢金相组织,供货钢厂：,一汽技术中心,标准解读：,Q/CAM-22.2 热轧钢板及钢带技术条件 第2部分：优质碳素钢板及钢带,存在问题：一些汽车应用广泛的牌号目前未纳入；320L目前已不使用。,解决思路：标准修订时，增加SPHF、10、20、35、45钢及SAPH400-440系列钢板牌号，删除320L。,标注：SPHC 板料 3 Q/CAM-22.2,一汽技术中心,应用零件举例：,五十铃700P驻车制动齿板-20钢-冲压,CA4GC20T皮带轮-SPHE-4.0mm-旋压,CA4GC增压汽油机飞轮驱动盘-SAPH440-表面氮化-冲压,一汽技术中心,低合金高强度钢板：汽车用热轧低合金高强度钢板，也称为FP型低合金高强度钢板，藉助添加合金元素而使钢得以强化，主要强化机制有细晶强化、析出强化、固溶强化等。,代表牌号：Q345、355L、380L等，常用于强度要求较高的汽车结构件及成形要求不高的冲压件。,典型金相组织：铁素体+珠光体。,Q345金相组织,355L金相组织,380L金相组织,供货钢厂：,一汽技术中心,标准解读：1）汽车梁用钢板中的300L400L为低合金高强度钢板，在后面领用钢板中再行介绍；2）国内其它常用牌号如Q345（16Mn）暂无企标，但为应对A车开发，起草欧洲牌号企标中包含性能相当钢板牌号。,Q/CAM-22.7 热轧钢板及钢带技术条件 第7部分：汽车结构用热连轧钢板及钢带,标注：QStE380TM 板料 4,一汽技术中心,存在问题：已有标准中有性能优于或相当于Q345、Q390等应用广泛国标牌号的钢板，但价格较高。,解决思路：标准修订时，增加Q345、Q390等牌号。,标注：QStE380TM 板料 4 Q/CAM-22.7,一汽技术中心,微合金化高强度钢板：目前通常采用低C、微合金化(通过添加Nb、Ti、V等合金元素)及控轧控冷路线的低合金高强度钢板和微合金化高强度/超高强度钢板，主要强化机制有细晶强化、析出强化、固溶强化等。,代表牌号：500L、700L（SSABQStE700MC）等，目前主要用于强度级别高的汽车梁类零件及结构件。,典型金相组织：铁素体+析出碳化物+少量珠光体(或少量低碳贝氏体)。,500L金相组织,700L金相组织,应用零件及标准解读在后面详细介绍。,一汽技术中心,双相钢板：基体为软的铁素体，其上弥散分布硬质的岛状马氏体，两者分别确定材料的低的屈服强度和高的抗拉强度。,代表牌号：DP590(国内已应用于汽车车轮)、DP780及DP980(国内正进行应用研究)。,特点及应用：具有低的屈强比、高的加工硬化指数、高的烘烤硬化性能、没有屈服延伸和室温时效等特点。一般用于需高强度、高的抗碰撞吸收能且成形要求也较严格的汽车零件，如车轮、悬挂系统构件及支架/支撑板/加强板等加强件(欧美日等已大量应用)。,热轧DP590金相组织,热轧DP590金相组织,一汽技术中心,标准解读：标准已起草并进行审核，即将发布。,Q/CAM-22.8 热轧钢板及钢带技术条件 第8部分：双相钢板及钢带,注：当钢板及钢带的力学性能符合规定时，化学成分可以与表中不同并由双方协商确定，化学成分允许偏差按GB/T 222规定。,标注：DP340/590 板料 4 Q/CAM-22.8,一汽技术中心,应用零件举例：,DP340/590旋压生产车轮,一汽技术中心,TRIP钢板(相变诱导塑性钢板)：显微组织为铁素体、贝氏体和残余奥氏体，残余奥氏体含量不低于5%。成形过程中，残余奥氏体可相变为马氏体，具有较高的加工硬化率、均匀伸长率和抗拉强度。相比同等抗拉强度的双相钢，具有更高的延伸率。,代表牌号：TRIP590、TRIP780、TRIP980（国内正在开发中）。,特点及应用：TRIP钢具有高延伸率的本质是应变诱发残余奥氏体转变为马氏体，TRIP钢的起始加工硬化指数小于DP钢，但TRIP钢的加工硬化指数在很长应变范围内仍保持较高，特别适合要求具有高胀形性能的情况。目前国内尚无汽车零件应用热轧TRIP钢板的报道，国外已有应用。,热轧TRIP钢板金相组织,供货钢厂：,一汽技术中心,TWIP钢板(孪晶诱导塑性钢板)：塑性变形的主要机制是位错滑移，产生大量孪晶，从而导致TWIP钢非常强的加工硬化能力和非常大的延伸率。这种性能即使在高应变速率下仍然保持着，因此在撞击等高应变过程中，可以保证汽车非常高的安全性。,代表牌号：TWIP980。,优点：TWIP钢具有高强度、高塑性（强塑积达到60GPa%），碰撞吸能好，成形好，减重效果明显。缺点：合金含量高，炼钢、连铸困难，轧制变形抗力大，工艺性能差，成本较高，工业化困难，应用受限。,热轧TWIP钢板金相组织,应用方向：结构复杂、现有材料成形困难的安全件。,供货钢厂：,一汽技术中心,应用零件举例：,IF钢热轧酸洗板,TWIP钢热轧酸洗板,某轿车悬挂弹簧底座,一汽技术中心,应用零件举例：,与一汽技术中心合作在烟台泰利冲压成形,左右上纵梁上板,一汽技术中心,贝氏体钢板(高扩孔钢板)：热轧贝氏体钢有铁素体+贝氏体双相钢和贝氏体钢，主要添加元素为Si、Mn、Nb、Cr等，显微组织为铁素体+贝氏体或单相贝氏体。,F+B钢板金相组织,代表牌号：1)铁素体+贝氏体钢板：抗拉强度590MPa级一个牌号。2)贝氏体钢板：抗拉强度780MPa级一个牌号。,特点及应用：抗拉强度较高、凸缘翻边成形性优良，适合冲压汽车支撑部件类要求厚度较大、尤其是翻边性能良好的部件，如悬架摆臂、轮辐等。,F+B钢板金相组织,供货钢厂：,一汽技术中心,标准解读：热轧标准尚未起草，但热轧酸洗板标准已起草审核，即将发布。,Q/CAM-22.6 热轧钢板及钢带技术条件 第6部分：高扩孔性酸洗钢板及钢带,标注：SAPH440HE 板料 4 Q/CAM-22.6,一汽技术中心,应用零件举例：,弹簧托盘,摆臂,一汽技术中心,应用零件举例：,后副车架总成-H平台-SAPH440HE,440MPa,一汽技术中心,热轧马氏体钢板(耐磨钢板)：显微组织主要为马氏体组织，硬度一般在360HBW以上，是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢板。热轧马氏体钢板目前主要用于有耐磨要求的汽车零件。,马氏体钢板金相组织,代表牌号：1)瑞典SSAB公司的Domex Well系列钢板及HarDOX系列钢板。2)宝钢耐磨钢板360A等,特点及应用：强度、硬度高，耐磨性好。常用于自卸车车箱底板、边板或衬板等有耐磨要求的零部件。,供货钢厂：,一汽技术中心,应用零件举例：,一汽技术中心,应用零件举例：,一汽技术中心,应用零件举例：,一汽技术中心,应用零件举例：,一汽技术中心,第三代汽车钢板：目前已实现工业化生产的0.15C-5Mn铁素体+奥氏体第三代汽车钢板强塑积达到30GPa，远远超过第一代汽车钢，且可实现只比普通钢材高5的低成本目标。,Rm1000MPa级金相组织,代表牌号：1)0.15C-5Mn-Rm1000MPa-30GPa%第三代汽车钢板。（已工业化生产）2)0.15C-5Mn-Rm1500MPa-30GPa%第三代汽车钢板。（正在研发中）,特点及应用：满足现代汽车结构件、安全件及高强度车架用钢对高强度和高塑性的双重要求，工业化-应用推广后将是汽车用钢的最佳选择。,Rm1500MPa级金相组织,供货钢厂：,一汽技术中心,第三年汽车钢与传统TRIP冶金比较,传统TRIP钢,第三代汽车钢,1、晶粒细化；2、亚稳奥氏体由C配分变为C+Mn配分；3、亚稳奥氏体数量由10-20%提高到30-45%,一汽技术中心,TG钢与传统TRIP钢拉伸性能比较-塑性可提高50%以上,传统TRIP钢,第三代汽车钢,一汽技术中心,已完成试制零件举例：,后横梁前钢板弹簧（2801092-50A）,TG钢板实物拉伸性能,现生产材料：380L,380L钢板实物拉伸性能,一汽技术中心,已完成试制零件举例：,C131左/右侧后门上铰链加强板(5405081/082-MH),TG钢板实物拉伸性能,现生产材料：TRIP800,TRIP800钢板实物拉伸性能,汽车梁用钢板,一汽技术中心,概述,车架作为商用车最重要的承载总成，一直以来都采用高强度钢板材料，尤其是车架纵梁、横梁等零件。,梁用钢板：欧、美商用车车架纵梁多年前已开始采用屈服强度700MPa级梁用钢板，目前在中重型商用车车架上的应用已很普及，而且能够实现变截面的辊压成形，横梁通常采用500MPa级钢板，部分采用380L及355L。,我国汽车车架纵梁用钢板随着汽车发展要求的提高及材料技术的进步，经历了从传统16MnL、10TiL、355L（钢厂牌号510L）500L（钢厂牌号610L）700L的发展历程，即对应屈服强度级别350MPa500MPa700MPa的提高过程；横梁用钢板以屈服强度350MPa及500MPa级的355L、500L为主。,一汽技术中心,种类,目前，梁用钢板通常按强度级别进行划分。按屈服强度，主流梁用钢板为355L、380L、500L及700L，根据具体需要还包括300L、400L、650L等。不同标准梁用钢板牌号对照见下表。,一汽技术中心,强化及组织特征,汽车梁用钢板目前通常采用低C、微合金化(通过添加Nb、Ti、V等合金元素)及控轧控冷路线的低合金高强度钢板和微合金化高强度/超高强度钢板。,汽车梁用钢板通常具有较高或高的屈强比，同时需要具有良好的强度、塑韧性、成形性及可焊性。（工况下承受各种交变载荷，需高的强度及良好韧性；冷冲压或辊压成形时需良好的塑性。）,汽车梁用钢板强化类型包括固溶强化、细晶强化、析出强化(或沉淀强化)等。,铌产生显著的晶粒细化和中等的析出强化；钛随着其含量的增加产生强烈的析出强化和中等晶粒细化：钒产生中等程度的析出强化和较弱的晶粒细化。,一汽技术中心,不同梁用钢板主要强化类型见下表：,一汽技术中心,主流梁用钢板典型金相组织见下表：,355L,380L,500L,700L,供货钢厂：,一汽技术中心,企标梁用钢板性能,Q/CAM-22.1 热轧钢板及钢带技术条件 第6部分：汽车梁用钢板,标注：500L 板料 5 Q/CAM-22.1,一汽技术中心,企标梁用钢板应用：,供货钢厂：,一汽技术中心,应用零件举例：,解放卡车车架-用材500L、355L、380L-冷冲压,一汽技术中心,应用零件实例：,9*80*320*10650mm 700L辊压的J6M车架纵梁,700L（鞍钢）进行辊压,一汽技术中心,应用零件实例：,9mm厚700L辊压的J6M车架纵梁,8mm厚500DL辊压解放矿用自卸车车箱底板纵梁,一汽技术中心,应用零件举例：,J6后横梁380L-5mm冷冲压,东风天锦连接板355L-7mm冷冲压,东风天锦鸭嘴梁355L-5mm冷冲压,J6驾驶室后悬置支架 300L-5mm冷冲压,汽车车轮用钢板,一汽技术中心,概述,车轮是汽车重要的安全部件之一，要求材料具有好的扩孔性和高的疲劳强度，以防止产生毂孔成形不足并确保车轮高的使用寿命；同时，可焊性和成形性也是车轮轮辋材料需主要考虑的因素。,车轮用钢：欧、美汽车厂商600MPa级车轮用钢应用已很普遍，目前正在向800MPa甚至1000MPa发展，国内目前540MPa、600MPa级车轮钢板应用处于应用初期且以乘用车车轮居多，但应用效果很高，应继续推广应用。,一汽技术中心,目前，国内车轮用钢主要有以下类别：1）SPHC/08Al、10-以往产品应用较多，目前除极少老产品外新产品已不再应用。2）SS330、SS400/Q235-传统用材，目前以超细晶粒的SS400为主。3）SAPH310/370/400/440-目前应用较多，日本引进钢种，国内可生产。4）330CL、380CL、420CL、490CL等国内开发车轮专用钢。5)SPFH540/590-高强度基本用材，主要适用于减薄-轻量化用途。6）DP590-不同成分体系、轧制工艺的600MPa级双相钢板，主要适用于减薄-轻量化用途。7）屈服强度在5501200MPa之间的超高强度钢薄板(AHSS钢中M、DP、TRIP、CP钢)，近几年有些汽车已开始采用。,一汽技术中心,目前，一汽车轮厂车轮用钢情况：1）SPHC-以往产品应用较多，目前除极少老产品外新产品已不再应用。2）SS400-传统用材，目前以超细晶粒的SS400为主。3）SAPH310/370/400/440-目前应用较多，日本引进钢种。4）Rcl380/420/450/540-武钢车轮用钢牌号，5）SPFH540/590-高强度基本用材，主要适用于减薄-轻量化用途。6）DP600-不同成分体系、轧制工艺的600MPa级双相钢板，主要适用于减薄-轻量化用途。应用情况：武钢Cr-B系车轮用双相钢板为组织均匀的传统意义的双相钢，但车轮成形时工艺性不理想；包钢C-Mn系短流程控轧控冷生产的双相钢板为非传统类型双相钢，但车轮成形时工艺性良好。,供货钢厂：,一汽技术中心,应用零件举例：,SS400制造商用车车轮,380CL制造商用车车轮,汽车桥壳用钢板,一汽技术中心,概述,桥壳按制造方法分类，主要有三种形式：铸造桥壳、冲焊桥壳、内胀桥壳。,铸造桥壳分为铸铁、铸钢两种，目前一汽应用以球墨铸铁为主，适用于载荷要求高的车型。,冲焊桥壳为钢板冲压焊接而成，比铸造桥壳重量轻，利于焊接支架结构，应用越来越广泛。,内胀桥壳一般用Q345B钢管，依靠机械扩张完成成形，目前国内只有少数厂家可以实现内胀桥壳的生产。一汽生产的内胀桥壳主要有省车桥公司供应。,另外还有液压胀形桥壳，一些高校和生产企业正在研制中。,一汽技术中心,一汽技术中心,针对冲焊桥壳用钢板，目前一汽还没有专门的桥壳用钢板的标准，已列入今年的标准编制计划。拟制定的桥壳钢板产品系列如下表所示。,供货钢厂：,一汽技术中心,应用零件举例：,斯堪尼亚中桥桥壳-10mm-16Mn（355qk）,美驰后桥桥壳-16mm-相当于国内20Mn,一汽技术中心,应用零件举例：,一汽现用457桥壳-16mm-16Mn（355qk）-冲焊,汽车热轧钢板发展趋势,一汽技术中心,强度级别不断提高：适应汽车强量化、排放节能等要求，方向提高强度，但塑性降低或未获提高。代表钢种：传统高强度C/Mn钢+微合金化；DP、TRIP、CP、HE、M等先进高强钢。,强塑积同步提高：为适应汽车主、被动碰撞等安全性要求，方向强度、塑性均得到提高，改善零件吸能效果。代表钢种：QP、TG等中Mn钢；TWIP高锰钢。,强塑积分步提高：主要通过成形方式的改变，如采用温成形及热成形。代表钢种：22MnB5等Born钢板。,汽车热轧钢板发展趋势,一汽技术中心,NANO钢板：用纳米级(10nm)析出物强化铁素体基体，提高强度。抗拉强度通常700-800MPa，屈强比高，延伸率、扩孔率匹配好。国外正处于研发应用阶段。,超细晶粒钢板：通过添加合金元素细化晶粒（晶粒尺寸可至2um），提高钢板的强度及塑韧性，国内已有很多应用。,汽车热轧钢板应用新趋势,一汽技术中心,不等厚板：国外已有应用，国内正在进行开发与应用研究。,热轧酸洗板代替冷轧钢板：适用于对表面质量要求不很高的汽车内板件，降成本效益显著。,用钢板制造生产传统结构钢汽车零部件：近年来，低碳钢板经渗碳、渗氮等化学热处理后用于汽车耐磨件的应用日益增多，如气门锁块、轮类件驱动盘、各种有耐磨要求的垫片等，可大幅降低零件成本。,用高强塑积的不锈钢板生产汽车安全件：如汽车保险杠、B柱等零件。吸能性好，耐腐蚀，美观高档，但成本较高，适用于高档汽车应用。,一汽技术中心,CA6GV气门锁块-St13-表面氮化,CA6GV驱动盘-QStE380TM-3mm,CA4GB7飞轮驱动盘-400L-2.5mm-表面氮化,CA4GB7水泵皮带轮-St13-2.5mm,CA4GC20T皮带轮-SPHE-4.0mm,3 汽车用不锈钢板,一汽技术中心,概述,近年来，随着对汽车零部件耐腐蚀性要求的日益提高、排放法规的日益严格、汽车禁用物质要求标准颁发及汽车零件用钢板高强塑积、优良安全性、优良耐腐蚀性等材料应用发展趋势，具有优良耐热、耐腐蚀性、高强塑积等特点的奥氏体不锈钢及具有优良耐热、耐腐蚀性、成本相对较低的铁素体不锈钢材料在国内外汽车产品上的应用范围日益增大，用量日益增多。,不锈钢：不锈钢是不锈钢和耐酸钢的简称（或统称）。在大气、水蒸汽和淡水等腐蚀性较弱的介质中不锈和耐腐蚀的钢种称为不锈钢，在酸、碱、盐等腐蚀性强烈的环境中具有耐蚀性的钢种称为耐酸钢。,不锈钢含铬量通常在10.5%以上，铬是不锈钢中最重要的合金元素，无铬不锈钢是不存在的！,当前汽车设计中耐热钢也常统称为不锈钢,一汽技术中心,按组织结构：可分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体+铁素体双相不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。,按性能用途：可分为耐硝酸（硝酸级）不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强度不锈钢等。,不锈钢分类,按成分特征：可分为铬系不锈钢、铬镍系不锈钢。,按功能特点：可分为低温不锈钢，无磁不锈钢，易切削不锈钢，超塑性不锈钢等。,一汽技术中心,不锈钢分类简单概括和代表性牌号：,一汽技术中心,不锈钢典型金相组织：,马氏体不锈钢,汽车用不锈钢板钢种简介,一汽技术中心,铁素体不锈钢板：,特点：1）高、低温下晶体结构均为体心立方，基体组织为铁素体。2）综合耐腐蚀能力不如奥氏体不锈钢，但抵抗应力腐蚀开裂能力 优越于奥氏体系不锈钢。3）常温下带强磁性，热处理不能硬化，冷加工性能优良。4）成本远低于奥氏体不锈钢。,代表牌号及应用：409L、430、436、4411)热轧板：排气系统支架等零件。2)冷轧板：汽车排气系统、密封垫、衬垫、支架及板式换热器等零部件。,SUH409L金相组织,一汽技术中心,应用零件举例：,EA111催化器外壳-441-1.2mm,CA4GA5 排气歧管-439-32X1.5,J6商用车400升油箱-一汽与太钢合作开发专用铁素体不锈钢TTS260-1.2mm,日本某乘用车油箱-JFE-SX1（相当于436L）,汽车用不锈钢板钢种简介,一汽技术中心,奥氏体不锈钢板：,特点：1）高、低温下晶体结构均为面心立方，基体组织为奥氏体。2）优秀的耐腐蚀性能，不能通过热处理方法改变力学性能，只能 采用冷变形的方式进行强化。3）无磁性、良好的低温性能、成形性和可焊性优良。4）成本高。,代表牌号及应用：304、321、316。1)热轧板：有耐蚀要求的法兰、垫片、支架、车架及耐晶界腐蚀要求高的零部件。2)冷轧板：汽车油箱、排气系统及有耐蚀要求的垫片、衬垫、密封垫、密封圈、雨刷器等零部件。,304金相组织,供货钢厂：,一汽技术中心,应用零件举例：,EA111催化器前法兰-304L-10mm,EA111催化器支架-304L-10mm,CA6GV左汽缸垫总成-301-0.2mm,JB8 2.0T增压器垫片-302-0.5mm,EA111隔热罩-304-0.65mm,汽车用不锈钢板钢种简介,一汽技术中心,马氏体不锈钢板：,特点：1）高温下为奥氏体，晶体结构为面心立方；室温、低温下为马氏 体，晶体结构为体心立方。2）耐腐蚀性能一般，但具有高强度，适用于高强度结构件。采用冷变形的方式进行强化。3）常温下有磁性。,代表牌号及应用：410、420。1)热轧板：常用于汽车刹车片及有耐蚀性要求车架零件及组合式车架。2)冷轧板：常用于有耐蚀性及高强度要求的支架类零件。目前国内汽车很少应用。,一汽技术中心,不锈钢表面供货类型,现钢厂直接给汽车厂或汽车零部件供应商供热轧不锈钢板时，基本为1D类型，通常无需标注。,热轧板表面加工类型,一汽技术中心,不锈钢表面供货类型,冷轧板表面加工类型,一汽技术中心,现钢厂直接给汽车厂或汽车零部件供应商供冷轧不锈钢板时，基本为2B类型，通常无需标注。,一汽技术中心,标准解读：热轧、冷轧标准已起草审核，即将发布。,Q/CAM-XXX 汽车用不锈钢技术条件 第1部分：热轧不锈钢板及钢带,一汽技术中心,经退火处理的铁素体型不锈钢板及钢带的力学性能及工艺性能,经退火处理的马氏体型不锈钢板及钢带的力学性能及工艺性能,一汽技术中心,经固溶处理的奥氏体型不锈钢板及钢带的力学性能,标注：304 板料 5 Q/CAM-XXX,耐腐蚀性能：经供需双方协定并在供货技术协议中注明，钢板及钢带可按GB/T 4237规定的试验方法进行耐晶间腐蚀试验。如未经协定且供货技术协议中未注明，耐晶间腐蚀试验可不进行。,一汽技术中心,标准解读：热轧、冷轧标准已起草审核，即将发布。,Q/CAM-XXX 汽车用不锈钢技术条件 第2部分：冷轧不锈钢板及钢带,一汽技术中心,表中括号内牌号仅为方便使用者，标注时无需使用。,一汽技术中心,经退火处理的铁素体型不锈钢板及钢带的力学性能及工艺性能,经退火处理的马氏体型不锈钢板及钢带的力学性能及工艺性能,一汽技术中心,经固溶处理的奥氏体型不锈钢板及钢带的力学性能,标注：409L 板料 2 Q/CAM-XXX,耐腐蚀性能：经供需双方协定并在供货技术协议中注明，钢板及钢带可按GB/T 4237规定的试验方法进行耐晶间腐蚀试验。如未经协定且供货技术协议中未注明，耐晶间腐蚀试验可不进行。,一汽技术中心,标准解读：直缝、无缝不锈钢管标准已起草审核，即将发布。,Q/CAM-XXX 汽车用不锈钢技术条件 第3部分：不锈钢直缝焊管,牌号及分类,一汽技术中心,钢管力学性能,标注：304 板料 5 Q/CAM-XXX,工艺性能检验：压扁试验、扩口试验、液压试验将在后面详细介绍。,焊缝横向弯曲试验：外径大于219.1mm的钢管应进行。弯曲试样从钢管截取，正弯试验和背弯试验（即钢管外焊缝和内焊缝分别处于最大弯曲表面）各一个。弯芯直径为三倍试样厚度，弯曲角度为180，弯曲后试样焊缝区域不允许出现裂纹和裂口。,一汽技术中心,标准解读：直缝、无缝不锈钢管标准已起草审核，即将发布。,Q/CAM-XXX 汽车用不锈钢技术条件 第4部分：不锈钢无缝焊管,牌号及分类,一汽技术中心,钢管力学性能,标注：304 板料 5 Q/CAM-XXX,工艺性能检验：压扁试验、扩口试验、液压试验将在后面详细介绍。,4 汽车用花纹钢板,一汽技术中心,概述,总的来说，花纹钢板在汽车上应用量不大，但客车地板、商用车和乘用车踏板等零件上一直都有应用，在其他零件如保险杠外饰板等的应用也日益增多。,根据具体使用需要，花纹板材料可分为碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝合金等，为满足设计需求，目前已起草企标并送审，即将发布。,一汽技术中心,标准解读：,Q/CAM-22.9 热轧钢板及钢带技术条件 第9部分：花纹钢板,标注：Q235B 菱形花纹钢板 3 Q/CAM-22.9,菱形花纹,扁豆形花纹,圆豆形花纹,组合形花纹,供货商：,一汽技术中心,应用零件举例：,城市主战消防车前保险杠装饰板-304-3mm,金属板材研究室：钢板 钢管 不锈钢 有色金属板管电话：9461-9466,一汽技术中心,谢 谢！,一汽技术中心,