汽车用金属材料.ppt
《汽车用金属材料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车用金属材料.ppt(48页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、汽车用金属材料简介,主要内容,概述第一部分 汽车用钢板 一、汽车钢板材料的种类 二、汽车钢板材料的应用状况 三、高强度钢的简介 四、先进高强度钢简介 五、先进高强度钢的发展趋势,概述,与2009年的产量比较,2010年合金钢总产量增长了15.17%,同时钢的洁净度和质量已明显提高,优质钢的产量增长了34.35%。,2010 年和 2009 年钢产品比较(万吨),概述,中国汽车工业保持快速发展。2010年中国汽车产量和销售额均达到1800万辆,居世界首位。同时,汽车用钢的研究和生产也取得了很大进步。最新统计数字表明,2010年中国汽车用钢的产量大约为3800万吨。,十年间主要工业钢消耗量的变化,
2、%,2010年我国汽车总产量达到1826万辆,汽车产量的快速增长已极大地推动了对特钢的需求。我国汽车工业用钢材品种构成为:钢板40-60%,钢带5-7%,特钢长材28-35%,钢管2-5%。特钢品种:碳结钢24-35%,合结钢30-35%,弹簧钢24-27%,冷镦钢7-12%,易切钢3%,耐热钢1%。,概述,一、汽车钢板材料的种类,1、汽车钢板材料的种类,汽车用钢板从生产工艺特点划分为热轧钢板、冷轧钢板和涂镀层钢板,强度角度可划分为:普通钢板(软钢板)-210Mpa低合金高强度钢板(HSLA)-210Mpa 550 Mpa普通高强度钢板(高强度IF钢、BH钢、含磷钢和IS钢等)210Mpa 5
3、50 Mpa先进高强度钢板(AHSS)等。550Mpa,高强度钢板是汽车钢板材料发展的主题之一,2、汽车用钢板强度与成形性,一、汽车钢板材料的种类,3、高强钢强化分类,一、汽车钢板材料的种类,1、汽车钢板材料的国内应用状况 汽车纵梁材料,20世纪50年代鞍钢试制成功16MnL钢板。其冲废率高,尺寸精度不理想。以后鞍钢又开发了10TiL含Ti大梁钢板,但含Ti钢性能波动大,给成型带来困难。在此基础上,鞍钢在1780mm热轧机上又开发了A510L板。主要用于我国第一汽车(集团)公司生产解放牌汽车纵梁。武钢生产的T52L含Ti大梁钢板主要用于东风汽车纵梁。武钢在生产含Ti钢方面具有丰富经验,由于Ti
4、可控制硫化物夹杂的形态及分布,并可改善钢板的焊接性能,因此一旦含Ti钢板的性能波动得到控制,含Ti钢板比含Nb、V钢板更具优势。攀钢利用钒资源丰富的优势,开拓了以钒作为微合金元素在生产汽车大梁钢板上的应用,其产品在东风汽车(集团)公司和第一汽车(集团)公司的使用情况较好。宝钢B510L板在1993年推出后,以其高的尺寸精度、纯净度、稳定的性能迅速地成为国内大梁钢板市场的龙头。目前各大钢厂均能生产抗拉610Mpa大梁板,宝钢开发出780DP大梁板。,二、汽车钢板材料的应用状况,2、日本汽车钢板材料的应用状况,20世纪70年代,日本开始在汽车上应用高强度钢板,最早用于车身表面件,然后才用到内部零件
5、和结构件。目前日本悬架结构件和支撑件的强度已达800-1000Mpa。,川崎制钢公司开发的TS980Mpa级高强度钢板(CHLY980),是以铁素体为主相的复合组织钢板,目前已应用于挡泥板、冲击梁等要求高冲击安全性的零件。,日本NKK公司开发的热轧780Mpa级双相钢(DP钢)和贝氏体析出强化钢(PH钢),具有良好的成形性能和抗疲劳性能,光滑试样的疲劳强度分别达到600Mpa和640Mpa。特别适合于制造卡车大梁。,二、汽车钢板材料的应用状况,3、欧美汽车钢板材料的应用情况,瑞典SSAB公司开发出的DOMEX系列特高强度钢板,铁素体为主要基体,含少量珠光体,晶粒细小(达到13级),其屈服强度达
6、到600-700Mpa。用于卡车的车尾保险板、纵梁、横梁、发动机悬置支架及轿车的保险杠、车门防撞梁及座椅支架等零件。,通用汽车公司和福特汽车公司用双相钢制造轮辐,除重量减轻11%外,疲劳寿命也达到普碳钢的2倍。,二、汽车钢板材料的应用状况,三、高强度钢的简介,1、IF钢(无间隙原子钢)超深冲IF钢:在含碳量小于0.01%的超低碳钢中,加入Ti或Nb,使钢中的C、N完全被固定成碳、氮化合物,从而使钢中无间隙原子存在,得到较纯净的铁素体,改善钢板深冲特性。材料延伸率能达到40%50%。用于高成型零部件。高强度IF钢 使钢材在保证良好塑性和冲压性能的同时,拥有较高的强度,满足复杂形状轿车冲压件性能要
7、求。主要用于车身外板。与IF钢相同,加入微合金化的Ti或Nb的基础上,通过固溶强化元素(P、Mn、B等)强度可以强化到440Mpa,其延伸率达到35%40%,2、(IS)冷轧各向同性钢 各向同性是指板材的r值趋向于0,即r=r0+r90-2r450,一般r控制在 0.15。屈服强度级别有220Mpa、260Mpa、280Mpa、300Mpa.微合金元素控制和影响再结晶进行,获得细小铁素体晶粒和产生弥散化效果,实现材料的低r值。材料延伸率一般在30%40%。主要用于车身外板高成型要求构件。,三、高强度钢的简介,3、(BH)烘烤硬化钢 在冲压成形前具有较低的屈服强度和较好的成形性,通过冲压成形,产
8、生应变强化,随后油漆烘烤,产生烘烤硬化,从而得到冲压成形好、抗凹陷性能高的车身外板。应变强化在多数钢种产生,烘烤硬化需要一定的条件才能形成。烘烤硬化的条件:严格控制钢中固溶C量,通常控制在10X10-620X10-6的范围。涂装烘烤后(相当于170保温20MIN的热处理)硬化。原理:在170保温热处理 过程中,固溶C与位错发生交互作用,C原子在位错线上聚集,形成Cotterll气团,使钢板屈服强度上升,产生人工应变时效硬化效应。硬化效应不能太高,一般BH值在4060Mpa.太高会在常温下自然时效。成形性变差。屈服强度级别有220Mpa、260Mpa、280Mpa、300Mpa.主要用于车身外板
9、,对抗凹陷性高的构件。川崎制铁公司新开发的440MPA级涂装烘烤硬化型高强度热轧板,解决了高强度与高成形性相矛盾的问题,不仅屈服强度上升,而且实现了原来BH钢板达不到的抗拉强度的上升(由加工前的440MPA提高到加工后的500MPA),三、高强度钢的简介,4、(HSLA)高强度低合金钢 低合金钢以热轧为主,通过Nb、Ti、V等(与C、N形成的)微合金,微合金 加剧奥氏体中 的析出,通过晶间铁素体的诱导成核技术可以细化铁素体晶粒。微合金 不仅能够产生强烈的析出强化作用,而且能实现显著的晶粒细化。例:在薄板坯浇注和轧制过程中,含Ti第二相的析出可分为以下阶段:浇注和冷却凝固阶段:出现TiN 和Ti
10、4C2S2液析和固相析出;均热阶段:TiN 和 Ti4C2S2颗粒粗化;连轧阶段:奥氏体中出现应变诱导TiC析出;层流阶段:TiC相间析出;打卷阶段:铁素体中TiC过饱和析出。各个阶段的析出对钢板性能有着多种影响。浇注液体中析出的大尺寸TiN对晶粒细化和析出强化不产生影响。铸坯凝固后TiN和 Ti4C2S2可以在一定程度上细化晶粒,但仅有很小的析出强化作用。在较低温度时,铁素体中TiC的相间析出和过饱和析出都有显著的析出强化作用,是Ti微合金钢强度增加的主要来源。工艺参数波动可能导致析出行为的变化,最终会导致产品性能的波动。现在已成功研发Ti微合金钢薄板的浇注和轧制生产工艺和屈服强度为MPa
11、700MPa的高强度和超高强度Ti微合金技术。低合金高强度钢,用于汽车纵梁板、耐磨罐体板、防弹板等。,三、高强度钢的简介,1、双相(Dual-Phase简称DP)钢:从20世纪70年代发展起来的,由铁素体和马氏体组成,低碳冷成形高强度钢板、低的屈服强度,高的初始加工硬化率,高成形性钢。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、保险杠、悬挂系统及其加强件等,随着钢种性能和成型技术的进步,双相钢也被用在汽车的内外板等零件上。在国外,日本、美国已用双相钢制造多种汽车零件,日本新日铁、神户制铁、住友金属等钢厂已为日本汽车工业生产了多种规格的热轧双相钢,用双相钢制造的车轮成
12、型性好,可提高构件的疲劳寿命。通用汽车公司和福特汽车公司用双相钢制造轮辐,除重量减轻11%外,疲劳寿命也达到普碳钢的2倍。日本NKK公司开发的热轧780Mpa级双相钢(DP钢)具有良好的成形性能和抗疲劳性能,光滑试样的疲劳强度分别达到600Mpa。特别适合于制造卡车大梁。,四、先进高强度钢(AHSS)简介,2、相变诱导塑性(TransformationInducedPlastic简称TRIP)钢:由复杂的铁素体、奥氏体、马式体组成的一种低碳高强度金属,应变诱发残留奥氏体发生马氏体转变,马氏体相变时体积膨胀。对周围的铁素体发生加工硬化、同时马氏体本身强度远高于奥氏体。实现高强度与延性的结合。特别
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 金属材料
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5363416.html