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山东金属学会成立于1981年8月18日,是由山东地区钢铁、有色金属、焦化和耐火材料企业、高等院校、科研院所等单位组成的学术性社会团体,是山东省冶金行业的科技组织,是山东省科学技术协会的组成部分,是中国金属学会的团体会员单位。学会挂靠山东省冶金工业总公司,业务受中国金属学会指导,由山东省科学技术协会主管,登记机关和监督管理部门是山东省民政厅。2013年12月11日进行了第四届理事会改选换届,理事会由83名理事组成。目前,理事长为山东省冶金工业总公司总经理、山东钢铁集团有限公司董事长侯军先生。

新闻分类

汽车用先进高强钢生产与近期研发进展(二)

分类:
行业信息
作者:
秘书处
来源:
冶金信息网
发布时间:
2016/09/19 17:41
浏览量
【摘要】:

  2015年12月,JFE开发出同时具有良好延展性和扩孔性的980MPa级高强冷轧钢板,这在业界属首例。

  为提高超高强钢的延展性,需在钢板的金属组织中同时存在富有延展性的软质相和保证强度的硬质相。因此,较大的硬度差成为缺陷源,造成延展翻边、成型性能变差。而扩孔性良好的超高强钢金属组织为单一的硬质相,延展性较差。JFE采用独有的热处理技术,不仅在金属组织中有软质相和硬质相,还分散有中间硬度相,成功地降低了组织中的硬度差,提高了高延展性材料的扩孔性。

  蒂森克虏伯。2015年5月,蒂森克虏伯在日本横滨太平洋国际会展中心举行的“2015人与车科技展”上展出了用两种高张力钢板组合而成的复合钢板制造的车身骨架部件。此次展出的是采用热成型工艺制造的中柱试制品,预计该钢板最早将于2017年被多家欧洲汽车厂商采用。

  该复合钢板TriBond分为中柱用途和前大梁用途两种类型,采用两块拉伸强度为500MPa级的高张力钢板夹住一块1.5GPa级高张力钢板的三层构造。

  中柱用钢板的抗拉强度为1.3GPa,可进行角度为85°的弯曲加工,可加工性比以前的1.5GPa级热成型材料还要好。虽然材料成本比1.5GPa级热成型材料高出5%左右,但可加工性良好,因此能够减少材料用量,从而使重量减轻约8%。前大梁用钢板的抗拉强度为1.1GPa,可进行135°弯曲加工。为了在车辆发生碰撞后容易吸收冲击能量,该钢板的强度低于中柱用钢板,因而更易发生变形。蒂森克虏伯通过实验证实,受到撞击后,该钢板只会翻折变形而不会发生破裂。

  复合钢板首先通过热轧和冷轧工艺轧薄三层重叠的材料,然后再制成环形中间材料,以中间材料的形式向汽车厂商等供货。采用热轧工艺将厚度约为250mm的初轧板坯轧薄至约30mm时,三层钢板会牢固地接合在一起。

  强度和可加工性可通过改变三层钢板的厚度比例来调整。如果是中柱用钢板,两块500MPa级钢板的厚度比例各为10%,而1.5GPa级钢板的厚度比例为80%。如果是前大梁用钢板,两块500MPa级钢板的厚度比例各为20%,而1.5GPa级钢板的厚度比例为60%。

  日本。对层压复合钢板的开发,是日本文部科学省“以超精加工技术材料为中心融合新兴领域”的研究开发项目,该项目以开发使汽车进一步轻量化的新超高强度、高延展性材料为目标。研究成果显示,通过将硬质组织与软质组织层状组合,可实现高强度和高延展性的统一,即在保持超高强度的同时,层压复合可实现现有单一材料难以实现的高水平的延展性。一直参与项目的新日铁住金和JFE钢铁公司将把这些经验应用于汽车用高比强度材料的开发中。

  日本政府主导的科研项目“创新型结构材料研究开发”中的子项目“超高张力钢板开发”有望缩短预期的研发时间,于2017年提前完成。项目的目标是在2020财年开发出能同时实现抗拉强度1.5GPa和延伸率20%的超高强钢板,以新日铁住金、JFE钢铁和神户制钢所为主导的日本钢企开展了该项目的研究。项目中期目标是在2015财年研发出抗拉强度1.2GPa、延伸率15%的钢板,但在2014财年,这3家公司就已经在实验室试制成功。

  韩国。韩国政府非常支持“常温成型延伸率25%以上、密度7.05g/cm3以上的GPa级低密度轻量钢材”的开发工作。浦项和现代制铁正在加快研制具有2GPa级强度的汽车板。浦项为了满足客户需求,正在致力于开发质量优秀的超高强度马氏体钢,以及拉伸强度为1.8GPa—2GPa级热成型钢。现代制铁称,正在开发1.8GIGA—2GIGA级热成型钢和780MPa级底盘用热轧镀锌板,而980MPa级底盘用热轧镀锌板产品还在研究之中。

  先进高强钢的应用获得认可

  钢铁企业所付出的巨大努力也已经获得汽车行业的高度认可,多款新品得到了应用。

  2016年,通用旗下迈锐宝、君越、新君威、XT5陆续推出,上述新车均采用通用最新中高级车平台打造,相比之前,运用更多全新技术、材料,致力于在保证安全的前提下提升轻量化水平。其中,迈锐宝XL在车身大比例应用了高强度钢和超强度钢,在保证强度的情况下,成功实现减重。作为别克新一代高档轿车的代表之作,全新一代君越车身高强度材料的使用比例达75%,其中超高强度钢比例罕见性地达到41%。在A柱、B柱、门槛梁、车顶和车底等核心区域,屈服强度在900MPa—1500MPa的超高强度钢和热成型钢被大量使用,极大地提高了整个乘员舱的强度。前后车门内,同样以最高规格的PHS热成型钢作为防撞梁。此前,通用雪佛兰乐风RV率先在国内大规模量产应用宝钢第三代先进高强钢,整车采用高强度车身安全结构,其中超高强度钢使用比例为6%,超过同级其他车型,成功实现相关零部件减重20%。2015年6月上市的上海通用新生代运动轿车别克威朗车身采用高强钢比例达72%。2015年7月,上汽通用五菱汽车发布家用SUV“宝骏560”,车身高强钢使用比例超过55%。2016年1月,北汽绅宝X55上市,车身高强钢使用比例达到68%。

  在欧洲,浦项与雷诺三星汽车近日联合发布公告称,即将面世的车型SM6面板和内部车体材料上已采用浦项生产的高强度汽车板。其中浦项生产的1000MPa级超高强钢板在该车上的比重高达18.5%,而在雷诺三星现有SM5、SM7车型上的比重仅为2%左右,有了大幅提高。在18.5%的应用比重中,抗拉强度1300MPa级的超高强钢板比重为16%,剩下的2.5%为1180MPa级的超高强钢板,同时采用了TWB—HPF技术。

  钢铁行业追求进步的脚步从未停止。在可见的未来,钢材仍是汽车轻量化的主角。钢铁企业近年取得的显著进展和先进高强钢在汽车企业的应用情况也表明,钢铁仍然大有潜力可挖,钢铁材料的应用仍大有可为,尤其先进高强度钢的应用还将有较大的增长空间。为了提升产品竞争力,汽车主机厂和钢厂EVI合作会越来越重要。钢铁企业要进一步提高作为材料供应商对汽车开发的认识,深层次理解汽车对材料的要求,引导汽车制造商使用先进高强钢和先进成型技术等,共同推动汽车工业钢铁材料研发和应用的进步。

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