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汽车大梁板生产中,使用得多的还是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能,强度和刚度也能满足汽车车身的要求,同时能满足车身拼焊的要求,因此在汽车车身上应用很广。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求,钢铁企业推出高强度汽车钢材系列钢板。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的,抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性,可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求,从而减轻了汽车重量。例如BH钢板是在低强度的条件下,经过冲压成形之后,进行烤漆加工热处理,以提高其抗拉强度。对比之下,以往生产的强度在440MPa的钢板,在采用这种加工技术以后强度可增加到500MPa。原来用厚度1毫米钢板做侧面板,用高强度钢板只需厚度0.8毫米。采用高强度大梁钢板还可以有效地提高汽车车身的抗冲击性能,防止在行驶中由于路面的砂石飞溅碰撞产生凹痕,延长了汽车的使用寿命。




汽车大梁板研发团队负责人翁宇庆院士介绍,2009年,中国钢研在实验室研究出了兼具高强高塑特性的第三代汽车大梁钢,其抗拉强度比代汽车钢翻两番,延伸率达到35%,合金含量却不到第二代汽车钢的三分之一,成本仅略高于代汽车钢。2010年下半年,太原钢铁公司在生产线上开发出第三代汽车钢热轧卷和冷轧板,实现了部分生产技术的固化定型。“今年我们将继续攻克第三代汽车钢的温成型技术、本地镀锌板技术和冷轧卷技术”,翁宇庆预计到2014年有望实现大规模商用。第三代汽车钢可以应用在汽车车身、本地悬挂、本地发动机外壳等部位。目前,汽车大梁板一汽已在3个零件上率先试用第三代汽车钢,北京现代汽车公司表示,将在整车上试用第三代汽车钢。通用汽车和福特汽车得知这一消息后,也派代表找到中国钢研,希望把第三代汽车钢板的样品拿到美国去做认证,一旦认证通过,便开始大规模使用。



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汽车大梁板低温,耐腐蚀、同城磨损以及其它特殊物理、同城化学性能的要求,碳钢已不能完全满足要求。碳钢的不足:(1)淬透性低。一般情况下,碳钢水淬的淬透直径只有10mm-20mm。(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。(3) 回火稳定性差。汽车大梁板由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。(4) 不能满足特殊性能的要求。碳钢在抗氧化、同城耐蚀、同城耐热、同城耐低温、同城耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。汽车大梁板



汽车大梁板由于高强钢的屈服力大,要屈服它比一般板材需要更多的能量,这种能量除了变形以外,很大程度上是板材与模具间推撞(摩擦)。因此,随着金属在冲压模具中变形温度会不断升高,油基润滑油都会变薄,有些情况下会达到闪点或者烧着(冒烟),润滑失效。而IRMCO高分子聚合物极温润滑剂中含有抗极压物并具有“热寻性”而且会粘到金属上,随着温度的升高在模具和板材表面形成一个坚韧的保护屏障,从而降低摩擦和温度,以帮助工件更好的延展,以此来控制摩擦和金属流动;同时保护金属不会过热,发黑而拉裂和粘接。(如图1)同时,根据实际试验中的问题,我们在实验室里复制现场试验的结果。汽车大梁板不同配方的油基和常规(肥皂)为基础的合成润滑剂,在高强钢上不能正常工作。废品率和模具磨损(擦伤)失控。美国绿叶技术实验室对IRMCO产品和汽车行业通过认证的拉伸油以及合成润滑剂,在美国DP780超高强度钢上进行了成型对比实验。汽车大梁板采用了俄亥俄州立大学的茵特拉根(Interlaken)拉伸成型测试法。这种方法被证实用于测试实际结果非常准确。IRMCO达到的数值是145 比汽车行业通过认证的拉伸油的115和合成润滑剂的110 超过了25%。数值越大说明成型能力越好




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