汽车用高强度钢的发展

汽车用高强度钢的发展
汽车用高强度钢的发展

中国汽车零部件钢制车轮行业分析报告

汽车零部件钢制车轮行业分析报告 目录 一、行业管理体制与政策 (4) 1、行业主管部门及监管体制 (4) 2、行业的主要法律法规和政策 (4) (1)主要法律法规 (4) (2)产业政策 (5) 二、行业发展概况 (8) 1、汽车零部件行业基本情况 (8) (1)国际汽车零部件行业 (8) (2)我国汽车零部件行业 (11) 2、汽车车轮行业基本情况 (12) (1)钢制车轮 (13) (2)钢制车轮的分类与比较 (15) (3)全球钢制车轮行业 (16) (4)我国钢制车轮行业 (18) 三、行业竞争状况 (23) 1、钢制车轮市场竞争格局及市场化程度 (23) (1)全球钢制车轮市场的竞争格局 (23) (2)中国钢制车轮市场的竞争格局 (24) 2、国内车轮行业的主要企业及市场份额 (24) 3、进入本行业的主要壁垒 (25) (1)技术壁垒 (25) (2)营销渠道壁垒 (26) (3)资金及经济规模壁垒 (27)

4、市场供求状况及变动原因 (27) (1)市场供应状况及其变动情况 (27) (2)市场需求状况及其变动情况 (28) 5、行业利润水平的变动趋势及原因 (32) 四、影响行业发展的有利因素和不利因素 (32) 1、影响行业发展的有利因素 (32) (1)中国汽车市场的繁荣带动钢制车轮行业的快速发展 (32) (2)跨国汽车公司的全球采购策略为中国钢制车轮生产企业提供了发展良机 (33) (3)钢制车轮行业的发展得到了国家产业政策的扶持 (33) (4)钢制车轮生产中新材料新工艺的应用,提高了本行业产品的市场竞争力 (34) 2、影响行业发展的不利因素 (34) (1)企业规模小、产品结构不合理、生产设备技术水平落后是行业发展的主要瓶 颈 (34) (2)成本上升及下游整车行业压缩成本对本行业盈利水平造成影响 (35) 五、行业技术水平及技术特点 (35) 1、钢制滚型车轮行业技术水平 (35) (1)新型钢材的运用 (35) (2)新工艺的运用 (36) (3)新开发工具的运用 (36) (4)新款式的开发 (36) 2、我国钢制滚型车轮行业与世界先进水平之间的差距 (36) (1)车轮生产用钢材上的差距 (37) (2)车轮生产技术及装备上的差距 (37) 3、钢制滚型车轮的技术特点 (38) 六、行业的经营模式 (38) 七、行业周期性、区域性和季节性特征 (39)

汽车制造业钢铁材料的发展方向

世界金属导报/2010年/6月/15日/第020版 质量品种 汽车制造业钢铁材料的发展方向 先越蓉 1概述 提高超高强度钢和高强度钢的利用是汽车制造业材料学的发展方向。只有发展超高强度钢和高强度钢,才能满足当今汽车制造业的要求,提高汽车钢生产企业的竞争力。 任何运输工具首先要满足的四条标准是:安全性、可接受的价格、燃料效率、环境友好(即SAFE 标准,Safe、Affordable、Fuel efficient、Environmentallyfriendly)。在现代化工业发展阶段,这些标准的水平、重要性、相互关系和相互影响,取决于技术、社会、经济、政治和许多其他因素。第一个标准(安全性)和其他3个标准是相互矛盾的。例如提高安全性,要求增加投资来提高现有的和新的安全部件效率和可靠性;要求应用有效的动力消耗系统,这就增加了汽车重量,因此提高了燃料消耗量,恶化了运输工具的环境。 满足可接受的价格、燃油效率和环境友好标准的最简单的方法是减轻汽车重量。实现这一目标有四种方法。 首先,就是显著缩小汽车规格尺寸,但不改变主要结构部件使用材料名目。除了满足上述3条标准外,从提高大城市公路通行能力、增加车位数量的观点来看,这个方法是吸引人的。预计在相当遥远的未来,生产小规格尺寸的汽车将成为主导趋势,小型和微型汽车将占世界总额的决大多数份额。然而今天的现实是这样汽车的发展受到了阻碍,除了主观因素(包括多年的习惯,尤其在北美大陆,习惯宽敞和舒适的汽车),还有客观因素(首先是安全性)。小规格尺寸本身就限制了无论是固定的还是活动的安全部件的应用。任何一种方法都不能成功平衡上述因素时,这样保证符合SAFE标准的方法将不可以接受。在此必须指出,在很少改变部门标准的条件下,根据用户某种抽象概念的汽车安全,已成为评价的因素。 其次,减轻中级车的重量,在结构中采用轻质合金、复合材料和塑料。这些材料实质上具有更低的密度、更高的耐蚀性,使他们成为钢的重要竞争者。尽管这些材料的推广应用受到限制,如轻质合金和复合材料价格高,汽车企业必须重新装备;与现代汽车钢相比,这些替代材料极大地降低了强度,不能保证应有的安全水平。但是,采用这些材料的比例在增长。汽车的统计数据显示,钢质部件占50%,这些材料占18%。这些材料绝大部分用于发动机、内部装置和管线。 第三,降低汽车钢本身的厚度。然而,如果“变薄”的部件结构强度损失,没有任何一种方法的补偿,那么这不可避免地导致降低车身的支承能力,按安全标准是不能接受的。在一定程度上,这种损失实际上能够通过进一步优化结构部件形状得到补偿。但“简单”降低汽车重量不能充分保证执行安全标准。 第四,用高强度钢和特高强度钢制成的部件来降低汽车重量。它被认为是今天唯一的及未来最充分符合SAFE全部标准的方法。 为应对铝材等替代产品的竞争,世界主要钢铁生产企业联合起来一同进行汽车轻量化的研发。参加的单位有:日本JFE钢公司、日本神户制钢公司、瑞典SSAB公司、韩国浦项钢铁公司、美国钢铁公司等30多家钢铁生产企业,国际钢铁协会汽车工业钢材应用委员会(AUTOCO)起着调配员的作用。 研发的方向是制造超轻、节能、对人和环境安全的汽车。委员会协调重点钢材生产厂开发新品种,并进行应用实践。根据汽车制造要求,制定高强度钢生产、加工及其应用新工艺过程的标准文件。致力于汽车制造用现有和未来钢种的分类。

车用钢板的知识普及

车用钢板的知识普及 钢板, 知识 汽车车身外壳绝大部分是金属材料,主要用钢板。现代汽车的钢板用什么方式防锈?为什 么有些轿车声称车身防锈蚀年限达10年以上? 镀锌薄钢板广泛应用在汽车上,这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现,将铁和锌放人盐水中,二者无任何导线联结时,铁和锌都会生锈,铁生红锈,锌生“白锈”;若在二者间用导线联结起来,则铁不会生锈而锌生“白锈”,这样锌就保护了铁,这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中,生产了镀锌钢板。经研究,在镀锌量350克/平方米(单面)时,镀锌钢板在屋外的寿命(生红锈),田园地带约为15一18年,工业地带大约3一5年,这比普通钢板长几倍甚至十几倍。 从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板,装配时镀锌面置于汽车内侧,提高车身耐蚀性能,非镀锌面置于汽车外侧,喷涂油漆。随着汽车对耐腐蚀性能的要求不断提高,镀锌钢板不断增加镀锌层重量,还出现了双层镀锌钢板。但由于增加镀锌重量也会使电镀锌的电能消耗大幅增加,导致材料成本的上升,因此20世纪70年代末又出现一种采用热浸镀锌工艺生产的镀锌钢板,称为热镀锌钢板。这种镀锌钢板用连续热镀锌工艺:冷轧板(注*)→加热→冷却至镀锌温度→镀锌→冷却→矫直。为了满足汽车对镀锌钢板的各种要求,一些生产厂家在镀锌生产线上对镀锌钢板进行扩散退火等特殊处理,以使钢板表面形成一种“锌-铁”合金镀层,其特点是涂漆后的焊接性和耐腐蚀性比纯锌镀层板要好。以后还出现了诸如“锌-铝-硅”、“锌-铝-铼”等合金化热镀锌钢板,使得热镀锌钢板的耐腐蚀性成倍提高,与油漆间 的结合性能长期稳定。 目前轿车已经广泛使用镀锌钢板,采用的镀锌钢板厚度从0.5至3.0毫米,其中车身复盖件多用0.6至0.8毫米的镀锌钢板。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板(部分用铝合金板),美国别克轿车采用的钢板80%以上是双面热镀锌钢板,上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌工艺,内复盖件内部采用热镀锌工艺,可以使车身防锈蚀保质期长达11年。 材料是影响汽车质量的重要因素。在现代汽车中,车身材料占全车材料的很大部分。为了提高汽车行驶的经济性,减轻汽车重量是世界各大车厂的目标,近年来汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件,例如奥迪A2全铝制车身,日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板,更多的乘用车保险杠用塑料制成。在日益广泛使用非钢铁材料做车身部件的形势下,高度依赖汽车制造业的钢铁企业将面临直接的威胁。因此,研制和发展轻质、高强度的汽车钢板 成为多年来钢铁企业的一个热点。

汽车用高强度冷连轧钢板及钢带 第8部分:复相钢(标准状态:现行)

I C S77.140.50 H46 中华人民共和国国家标准 G B/T20564.8 2015 汽车用高强度冷连轧钢板及钢带 第8部分:复相钢 C o n t i n u o u s l y c o l d r o l l e dh i g h s t r e n g t h s t e e l s h e e t a n d s t r i p f o r a u t o m o b i l e P a r t8:C o m p l e x p h a s e s t e e l 2015-12-10发布2016-11-01实施

前言 G B/T20564‘汽车用高强度冷连轧钢板及钢带“分为8个部分: 第1部分:烘烤硬化钢; 第2部分:双相钢; 第3部分:无间隙原子钢; 第4部分:低合金高强度钢; 第5部分:各向同性钢; 第6部分:相变诱导塑性钢; 第7部分:马氏体钢; 第8部分:复相钢三 本部分为G B/T20564的第8部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本部分由中国钢铁工业协会提出三 本部分由全国钢标准化技术委员会(S A C/T C183)归口三 本部分起草单位:首钢总公司二冶金工业信息标准研究院三 本部分主要起草人:唐牧二邝霜二张维旭二师莉二姚舜三

汽车用高强度冷连轧钢板及钢带 第8部分:复相钢 1范围 G B/T20564的本部分规定了冷轧复相高强度钢板及钢带(以下简称钢板及钢带)的术语和定义二分类和代号二尺寸二外形二重量二技术要求二检验和试验二包装二标志及质量证明书等三 本部分规定的钢板及钢带主要用于制造汽车结构件二加强件以及部分内外板,钢板及钢带的厚度为0.60mm~2.50mm三 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的三凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件三凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件三 G B/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法 G B/T223.9钢铁及合金铝含量的测定铬天青S分光光度法 G B/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法 G B/T223.23钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法 G B/T223.26钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法 G B/T223.53钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量 G B/T223.59钢铁及合金磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法 G B/T223.60钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量 G B/T223.63钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量 G B/T223.64钢铁及合金锰含量的测定火焰原子吸收光谱法 G B/T223.67钢铁及合金硫含量的测定次甲基蓝分光光度法 G B/T223.68钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量 G B/T223.69钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法 G B/T223.71钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量 G B/T223.72钢铁及合金硫含量的测定重量法 G B/T228.1 2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 G B/T247钢板和钢带包装二标志及质量证明书的一般规定 G B/T708冷轧钢板和钢带的尺寸二外形二重量及允许偏差 G B/T2523冷轧金属薄板(带)表面粗糙度和峰值数测量方法 G B/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备 G B/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法) G B/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 G B/T17505钢及钢产品交货一般技术要求 G B/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 G B/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法) G B/T20125低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法

热冷轧汽车用钢品种钢知识资料

汽车用钢品种钢知识相关资料 第一部分热轧汽车专用钢 1.类别 汽车大梁钢(LG420L-LG610L) 车轮(结构)用钢(SAPH370-SAPH440)热轧汽车专用钢 冷成型用高强钢(S355MC-S700MC) 先进汽车结构用钢(DP540-DP600) 2.牌号与用途 汽车车轮(结构)用钢进行重点介绍。

A.汽车大梁钢LG510L、LG590L(LG610L)用途 图1制作横梁(直横梁、圆宝梁等) 图2. 汽车大梁钢液压成形的纵梁、车架 (钢种:LG510L LG590L等)

B.汽车车轮(结构)钢SAPH370、SAPH400用途 图3. 汽车车轮 SAPH440 钢种:SAPH370 钢种:SAPH370SAPH440

3.技术标准 3.1汽车大梁钢 汽车大梁钢按GB/T3273-2005、或技术协议执行,主要要求如下: ③表面质量 钢板和钢带表面不得有裂纹、气泡、氧化铁皮压入、夹杂、结疤、折叠和明显的划痕,钢板和钢带不得有分层。 ④板形 板形要求平整,一般要求小于40 I ⑤内部质量 厚度不大于8.0mm的钢板、钢带晶粒度应不小于8级;厚度大于8.0mm 的钢板、钢带晶粒度应不小于7级;其相邻级别不得超过三个级别。

3.2车轮(结构)用钢 汽车车轮(结构)用钢按JIS 3113、或技术协议执行,主要要求如下: ②性能 ③表面质量 钢板和钢带表面不得有裂纹、气泡、氧化铁皮压入、夹杂、结疤、折叠和明显的划痕,钢板和钢带不得有分层,车轮用钢要求更严格。 ④板形 板形要求平整,一般要求小于30 I ⑤厚度及宽度允许偏差(mm)

中国汽车用钢材深度分析报告

中国汽车用钢材深度分析报告 新闻出处:中国矿业联合会发布时间: 2006-10-19 09:00 汽车用钢品种构成 汽车用钢品种主要包括钢板、优质钢、型钢、带钢、钢管、金属制品等。汽车工业的发展,对钢铁材料提出了更高的要求。汽车用钢中的板材(包括热轧钢板、冷轧钢板和镀层板)是生产汽车的最主要原材料,发达国家板材产量的50%以上是供应给汽车制造厂的。目前,全球汽车制造业在全球所消费的钢材已超过了1亿吨,加上生产汽车部件所消费的钢材,全球每年仅汽车行业消费的钢材就超过1.5亿吨。用于制造汽车的钢板简称汽车板,制造一辆轿车约需使用薄钢板600~800kg。根据汽车板的使用部位是否暴露在外,又可将它分为汽车外板和汽车内板。其中,汽车外板是汽车板中生产难度最大的产品,通常采用德国标准称之为“O5”板,它要求表面无缺陷,同时还要具有一般汽车板所要求的优良冲压成型性、焊接性及耐蚀性。为解决腐蚀问题,新型的镀层钢板应运而生。目前,汽车制造业规定的汽车车体表面涂层耐蚀为5年、车体穿孔耐蚀为10年。为了保证人员的乘车安全,要检验汽车的安全性,作为主要手段之一的实车正面碰撞破坏性实验是国际上的通用做法,这也检验了汽车板的性能,对汽车板的质量提出了更加严格的要求。虽然新材料将取代部分汽车用钢,但钢铁在相当长的时间内仍是汽车最主要的原材料,并长期稳定在60~70%的比例。钢铁是汽车安全、长寿及低成本的关键。当前全球汽车工业正积极寻求减轻汽车自重的方法和途径。汽车工业用来减轻汽车自重的先进的高强度钢材主要用于汽车外壳和结构件,并和轻金属进行竞争。同时,夹层钢板也是改善刚度减轻汽车自重的另一种材料选择。据预测,未来几年内,高强度钢在汽车中的应用将迅速增长,,年增长率达到5%。有人预计,到2010年,在通用汽车公司车身所用的材料中,双相钢可能占约45%,中强度钢约33%,低碳钢和马氏体钢各占约10%。 中国汽车板生产企业情况 自2002年起,宝钢已实现向南京菲亚特、上海通用、上海大众、一汽大众、神龙汽车、广州本田、风神汽车、东南汽车、长安汽车、四川丰田及国内各

汽车用高强钢发展综述分析解析

安 徽 工 业 大 学 研究生考试试卷 考试科目:_________________________ 阅 卷 人:_________________________ 专 业:_________________________ 学 号:_________________________ 姓 名:_________________________ 注 意 事 项 1、 考前研究生将上述项目填写清楚 2、 字迹要清楚,保持卷面清洁 3、 教师将成绩单送研究生学院归档 年 月 日 现代工程材料 研材料12 20120049 季承玺 方俊飞

汽车用高强钢发展综述 摘要:综述了目前国内外高强钢材汽车钢板的使用现状及全球趋势,探究了国内外在高强钢材的科技水平,并且在此基础上提出了高强钢材的应用前景,为汽车钢板行业实现可持续发展提供了思路。 关键词:汽车;高强钢;轻量化;种类;发展 1. 高强钢材的优势 与普通强度钢材相比,高强度钢材(以下简称高强钢)具有更高的屈服强度和抗拉强度,因此,采用高强钢构件替代普通强度钢构件可以减小截面尺寸,节约钢材用量,降低制造、运输、安装费用等。高强钢的应用不仅能体现更高的结构效率,还可以带来可观的经济效益和社会效益。 高强度钢材的优点有很多,研究结果表明,在同样的轴心受压条件下,采用高强度钢材的钢柱,在整体稳定方面,极限应力δu与屈服强度f y的比值δu/f y(即整体稳定系数φ),要比普通强度钢材钢柱高很多[1]。相对于普通钢材,钢结构采用高强度钢材具有以下优势:能够减小构件尺寸和结构重量,相应地减少焊接工作量和焊接材料用量,减少各种涂层(防锈、防火等)的用量,使得运输安装更加容易,降低钢结构的加工制作、运输和安装成本。高强度钢材能够降低钢材用量,从而大大减少铁矿石资源的消耗;焊接材料和各种涂层(防锈、防火等)用量的减少,也能够大大减少不可再生资源的消耗,同时能够减少因资源开采对环境的破坏。2. 低合金高强度钢生产工艺技术的发展 自60年代以来,在低合金高强度钢发展的第三阶段中,生产工艺技术有了长足的进步,这是由三方面因素促成的。 (1)对低合金高强度钢性能的要求有了新的认识和提高。对焊接钢材要求不仅有高的抗裂纹生成能力,还要求有良好的抗裂纹扩展能力,即良好的缺口韧性。强度越高,要求韧性越好。 (2)组织一性能关系的基础研究有了重大的突破。Hall和Petch的基础研究首次向人们展示,晶粒细化可以同时提高屈服强度和冲击韧性。Morrison和Wodhead 等的研究表明,在适当条件下,低合金高强度钢中可以形成一定体积分数的尺寸为纳米级的碳氮化物粒子,具有非常强烈的沉淀硬化效果,而加入的钒、妮、钦等元素,以前仅作为细化晶粒元素使用,实际上它们还有析出强化作用。Garland 和Plateau等关于第二相质点对塑性断裂过程影响的理论分析表明,材料的总体塑性与质点的形状有关,第二相质点的长宽比增加,提高沿夹杂物长度方向的拉伸塑性,由此产生塑性的各向异性。这种各向异性影响扁平产品的纵向弯曲性能以

中国天车制造行业市场现状及发展前景调研报告

中国天车制造行业市场现状及发展前景调研报告2016-2021年 编制单位:北京智博睿投资咨询有限公司

【报告目录】 第1章:中国天车制造行业发展环境分析 1.1 天车制造行业定义及统计标准 1.1.1 天车制造行业定义 (1)天车制造行业定义 1.4.1 行业融资环境分析 1.4.2 行业融资租赁渗透情况 1.5 天车制造行业技术环境分析 1.5.1 行业专利申请数量分析 1.5.2 行业专利申请人分析

1.5.3 行业热门技术发展分析 第2章:中国天车制造行业上游市场分析 2.1 钢材行业对天车制造行业的影响 2.1.1 钢材行业供需分析 (1)钢材产量分析 (2)减速机产销规模分析 (3)减速机产销衔接分析 2.2.2 减速机行业竞争分析 2.2.3 减速机行业技术发展分析 2.2.4 减速机行业对天车制造行业的影响

2.3 电动机行业对天车制造行业的影响 2. 3.1 电动机行业产销分析 (1)电动机产量分析 (2)电动机销售规模分析 (3)电动机产销衔接分析 3.2.1 天车制造行业经营效益分析 3.2.2 天车制造行业盈利能力分析 3.2.3 天车制造行业运营能力分析 3.2.4 天车制造行业偿债能力分析 3.2.5 天车制造行业发展能力分析

3.3 中国天车制造行业经济指标分析 3.3.1 行业主要经济效益影响因素 3.3.2 天车制造行业经济指标分析 3.4 中国天车制造行业供需平衡分析 3. 4.1 天车制造行业整体供给情况分析 3.5 中国天车制造行业进出口分析 3.5.1 天车制造行业出口分析 (1)行业出口整体情况 (2)行业出口产品结构 3.5.2 天车制造行业进口分析

先进高强钢和汽车轻量化

汽车轻量化项目主要包括超轻车身( U L SA B) 、超轻覆盖件( U L SA C) 、超轻悬挂件( UL S AS) 和在此基础上的超轻概念车项目( ULS AB -AVC) , 均是以使用钢铁为基础.除了利用先进高强度钢板外 , 还大量采用了激光拼焊、激光焊接、液压成型和计算机模拟等技术来进行汽车的设计和制造。 AHSS 钢主要包括双相钢( D P)、相变诱发塑性钢( TRI P) 复相钢( CP )和马氏体钢( M)等,这类钢是通过相变组织强化来达到高强度的, 强度范围500 ~1500 MPa 。具有高的减重潜力、高的碰撞吸收能、高的疲劳强度、高的成型性和低的平面各向异性等优点 D P钢 DP 钢板的商业化开发已近30,年包括热轧、冷轧、电镀和热镀锌产品。主要组织是铁素体和马氏体, 其中马氏体的含量在5 %~20 %, 随着马氏体含量的增加, 强度线性增加, 强度范围为500~ 1 200 MPa 。除了AHSS 钢的共性特点外, 双相钢还具有低的屈强比、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。DP 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. 热轧 D P 钢的生产是通过控制冷却来得到铁素体和马氏体的组织的, 冷轧和热镀锌DP 钢是通过铁素体和奥氏体两相区退火和随后的快速冷却来得到铁素体和马氏体组织的。 D P 钢的主要成分是C和Mn , 根据生产工艺的不同可适当添加Cr 、Mo 等元素使C曲线右移, 避免冷却时析出珠光体和贝氏体等组织。 复相钢 复相(Complex Phase: CP)钢是指两相在数量和尺寸上有相同的数量级,其组织特点是

汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺

汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺 发表时间:2018-11-07T09:37:30.243Z 来源:《防护工程》2018年第17期作者:刘振广王娜斌徐飞[导读] 汽车轻量化和安全性对汽车用钢的性能提出了新的、较高的要求 长城汽车股份有限公司徐水分公司河北省保定市 071000 摘要:汽车轻量化和安全性对汽车用钢的性能提出了新的、较高的要求,具体有以下6个方面:优良的成形性能;在保证塑性、延性指标的同时,提高强度降低冲压件重量;良好的表面状态和形貌、严格的尺寸精度;良好的连接性能和保型性能;抗时效性稳定性和油漆烘烤硬化性;耐蚀性能。先进高强度钢,其英文缩写为AHSS(Advanced High Strength Steel),主要包括双相(DP)钢、相变诱导塑性 (TRIP)钢、复相(CP)钢、马氏体(M)钢、热成形(HF)钢和孪晶诱导塑性(TWIP)钢。 关键词:先进高强度钢汽车用钢发明热轧冷轧 前言:迅猛发展的汽车工业更加突显出环保、能源等方面的难题。汽车用高强度钢对汽车工业的发展起着举足轻重的作用,是汽车轻量化的关键材料之一。在未来的数年内,我国汽车工业将会取得更大的发展,对汽车用高强度钢的要求也会越来越多,汽车开发公司需进一步加强与钢铁研究者的合作,这对发展汽车用高强度钢板,促进我国汽车行业发展以及提高我国汽车竞争能力大有裨益。 1高强度板料的特性高强度板料具有很高的抗拉强度、耐冲击性,其抗拉强度是普通材料的3倍甚至更多,因此对汽车的碰撞安全性能非常重要。高强度板料的这种特性对汽车的安全、减重和节能是非常重要的,其效果也是非常明显的。研究结果表明,使用高强度板料,汽车冲压件抗拉强度从220MPa提高到700MPa,材料厚度从1.8mm减小到1.4mm,而材料可吸收冲击能指数则基本保持不变。汽车减重也与材料强度密切相关。研究表明,材料抗拉强度从300MPa左右提高到900MPa左右,汽车减重率则从25%左右提升到40%左右。由此可以看出使用高强度板料已是汽车行业以后发展的趋势。但板料的强度和塑性一般是矛盾的,板料强度的提高必然导致塑性下降。而板料塑性的下降就为冲压件的成型带来了很多问题和难题,回弹就是其中冲压件成型过程中很难避免的缺陷之一。如何预防、减少高强度板料的回弹就成了摆在高强度板料冲压件面前最大的问题。 2 各种先进高强度钢的特点和生产工艺 2.1双相钢(DP) 双相钢组织是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体或贝氏体(一般在15%),强度与韧性协调很好,兼有高强度和良好的成形性。双相钢生产方法有热轧法和热处理法两种。热轧法是将热轧钢材的终轧温度控制在两相区的某一范围,然后快速冷却,即通过控制最终形变温度及冷却速度的方法获得铁素体+马氏体双相组织。该方法又分为两种:一是常规热轧法,即在通常的终轧及卷取温度下获得双相组织;二为极低温度卷取热轧法,即在Ms点以下进行卷取,以获得双相组织。热处理法是将热轧或冷轧后的钢材重新加热到两相区并保温一定时间,然后以一定速度冷却,从而获得所需要的铁素体+马氏体双相组织。 宝钢发明提供的一种热轧高强度双相钢板,其化学成分设计(按重量百分含量计)为:C:0.10一0.13%,Si:0.85一1.15%,Mn:1.40一1.70%,P:≤0.015%,S:≤0.005%,Al:0.015一0.035%,N:≤0. 006%,余量为铁和不可避免杂质。 生产过程:转炉吹炼和真空处理→连铸→加热和轧制→轧后进行分段冷却→卷取→空冷。 第一段水冷速度70一100℃/s,快速水冷目的是使材料迅速进入铁素体相区,中间空冷温度控制在620一660℃,空冷时间4一6s,空冷温度和时间的配合是为了获得适量的铁素体组织(体积分数80%左右)和较低的屈服强度,第二段水冷速度要求大于100℃/s,终冷温度≤200℃,第二段水冷的终冷温度优选150一200℃,其目的在于使未相变的奥氏体组织淬火成马氏体组织,提高钢材的抗拉强度。由于生产热轧双相钢的关键是控制热轧后的冷却方式,因此本方法可以通过控制相变组织类型和比例来得到双相钢板所需的性能。 通过该方法制造的钢板:屈服强度≥450MPa,抗拉强度≥800MPa,延伸率A50≥15%,具有较高的强度、塑型性和成形性,较好的延伸性、焊接性、冷弯性等使用性能 [2]。 2.2相变诱发塑性钢(TRIP) 相变诱发塑性钢是指钢中存在多相组织的钢。这些相通常为铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体。在形变过程中,稳定存在的残余奥氏体向马氏体转变时引起了相变强化和塑性增长。为此残余奥氏体必须有足够的稳定性,以实现渐进式转变,一方面强化基体,另一方面提高均匀的伸长率,达到强度和塑性同步增加的目标[3]。 鞍钢发明提供的一种高强塑积TRIP钢板,其化学成分以质量百分比计为:C:0.08%一0.5%,Si:0.4%一2.0%,Mn:3%一8%,P:≤0.10%,S:≤0.02%,Al:0.02%一4%,N:≤0.01%,Nb:0―0.5%,V:0―0.5%,Ti:0―0.5%,Cr:0―2%,Mo:0―1%。 生产过程,冶炼→连铸→热轧→酸洗→冷轧→罩式炉退火。热轧加热温度:1100一1250℃,保温时间为≥2h,开轧温度为≥1100℃,终轧温度850一950℃,卷取温度<720℃,热轧板厚度为2―4mm;如果客户要求钢板厚度在2―4mm之间,也可以不进行冷轧;冷轧累积压下量40%一80%。罩式炉退火:随炉加热,保温温度为:550一750℃,保温时间:1―20h,随炉冷却。得到的冷轧TRIP钢板强塑积大于30GPa%,显微组织中马氏体以面积率计为30―90%,奥氏体以体积率计为5一30%,其余为少量铁素体和渗碳体[4]。 2.3马氏体钢(MART) 马氏体钢的生产是通过高温奥氏体组织快速淬火转变为板条马氏体组织,可通过热轧、冷轧、连续退火或成形后退火来实现,是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢种。 首钢发明提供的一种热轧马氏体钢,其化学成分按重量百分比为:C:0.10一0.18%,Si:0. 0l一0. 4,Mn:l.0一2.0,P:≤0.012%,S:≤0.006%,Nb:0.02一0.06%,Ti:0.0l一0.05%,Cr:0.1一0.5%,余量为Fe及其它杂质元素。生产过程:冶炼、铸造,形成钢坯;将所述钢坯加热至1200一1250℃,保温1一2小时;将保温后的钢坯进行热轧;对热轧后的钢坯采用直接冷却工艺,以30一70℃/s的冷却速率冷却到马氏体相变点以下后进行卷取。获得的热轧马氏体钢屈服强度大于1000MPa,抗拉强度达到1200一1320MPa,延伸率8一11%,d=8a冷弯性能良好[5]。

世界汽车用铝发展新趋势

世界汽车用铝发展新趋势 中国需组建汽车铝产品开发中心 董春明王祝堂 摘要:交通运输业已成为最大的用铝部门,占铝的总消费量的28%左右。介绍了铝在汽车中应用发展的新趋势,为了开拓铝在汽车中的应用,跨国铝业公司采取了 哪些措施。2009年,北美小轿车与轻型卡车的平均铝含量可达157kg/辆。提 出中国铝业集团需在西南铝加工厂成立汽车铝产品开发中心。 关键词:铝汽车轿车铝化率防热层压铸 1.铝汽车行业联姻共同开发铝在汽车中应用 目前,全世界汽车工业与铝工业都在讨论铝在汽车中的应用,一些大的汽车企业与铝企业在联手开发全铝汽车与汽车铝合金零部件,共同设计,共同研究铝合金零部件的制造工艺。为了开发铝及铝合金在汽车工业中的应用、协调铝企业与汽车制造公司之间的关系、加速原型车与原型零部件的制造与定型,全世界六个地区的九个铝业协会/联合体于1999年秋组建了“全球铝业协作体(Global Aluminum Cooperation)”。参加该协作体的成员有:美国铝业协会公司(Aluminum Association Inc.),国际原铝协会(International Primary Aluminium Institute),欧洲铝业协会(European Aluminium Association),澳大利亚铝业联合会(Australian Aluminum Council),印度铝业协会(Aluminium Association of India),巴西铝业协会(Associacdo Brasileira Do Aluminio),日本铝业联合会(Japan Aluminium Federation),加拿大铝业协会(Aluminium Association of Canada),南非铝业联合体(Aluminium Federation of So. Africa )。该协作体的成立标志着铝在汽车工业中的应用进入了一个新的更高的阶段。 在目前及未来的汽车设计制造中铝以挤压材、板材、铸件与复合材料的形式得到应用,其中铸件的用量最大,约占汽车用铝总量的80%,这都是由于铝合金有高的强度/质量比值,优秀的装饰性能,好的成形性能与强的抗蚀性,以及高的回收再生性能。现在铝在汽车工业中的应用已达到铝工业向汽车制造厂提供成品零部件的时期。 跨国铝业公司都先后组建了汽车产品开发部,建设了一些专门生产汽车零部件的工厂,如美国铝业公司(Alcoa)在其技术中心(Alcoa Center)成立了美铝汽车结构公司(Alcoa Automotive Structures),负责高性能汽车铝车身结构设计与制造,从零部件的设计、加工制造一直到组装成汽车车体,著名的奥迪A8全铝高级轿车就是该公司与汽车公司共同开发的。美国铝业公司还有近20个专门生产汽车零配件与材料的工厂,如:设在德国索斯特州埃斯林根市(Esslinger, Soest)的美铝汽车结构公司(Alcoa Automotive Structures GmbH);建在匈牙利斯泽克斯弗黑瓦市(Szekesfehervar)的美铝欧洲轮毂产品公司(Alcoa Wheel Products ——Europe),专门锻造大型公共汽车与卡车铝合金轮毂,产品除满足欧洲市场需求外,还出口到澳大利亚与巴西等国,梅塞德斯—奔驰(Mercedes-Benz)、沃尔沃(V olvo)与斯卡尼亚(Scania)等汽车公司生产的公共汽车都用的是该公司的重型轮毂;位于意大利莫得纳市(Modena)的美铝(意大利)汽车结构公司(Alcoa Italia S.p.A Automotive Structures);设在荷兰德卢内市(Drunen)的美铝荷兰公司(Alcoa Nederland B.V.)与挪威利斯特市(List)的A-CMI公司;宾夕法尼亚州美铝技术中心、密执安州南菲尔德市(Southfield)的美铝汽车结构公司(Alcoa Automotive Structures, Inc.);佐治亚州诺克罗斯市(Norcross)的美铝布赖特产品公司(Alcoa Brite Products, Inc.);密执安州弗卢特波特市(Fruitport)、肯塔斯州哈威斯维尔市(Hawesville)的A-CMI公司;俄亥俄州巴贝顿市(Barberton)的B&C研究公司;委内瑞拉瓦利西亚市(Valencia)的AFL委内瑞拉公司,等等。 其他的跨国铝业公司也大都如此,都有各自汽车铝制品开发部门与生产汽车铝材的专业企业,如挪威海德鲁(Norsk Hydro)轻金属部在奥斯陆(Oslo)以北128公里的雷福斯

汽车材料教案设计1(基础知识、钢铁材料)

第一章汽车材料基础知识 第一节:汽车材料概述 第二节:金属材料性能 ?课时:2课时 ?教学目标: 基础知识:掌握强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念 能力培养:通过本次学习,培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯 ?重点:金属材料的力学性能 ?难点:屈服强度和金属疲劳概念 ?教学方法:讨论+讲授 ?所用教具:课件 ?时间分配:引入5分、新课讲授75分,小结10分,作业布置及答疑10分 ?新课导入: 请同学们思考以下两个问题: 1)你所知道的汽车材料有哪些? 2)汽车材料的选用与环境有关吗? 第一节:汽车材料概述 一、汽车材料分类: 1.汽车零部件材料

2.汽车运行材料 第二节:金属材料性能金属材料性能:

使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能 工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理 一、力学性能 力学性能定义:材料受到外力作用所表现出来的性能,又称机械能。 力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性 二、两个概念: 强度---在外力作用下,金属材料抵抗永久变形和断裂的能力 塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力 三、同学分组讨论你们所知的外力(载荷)指的是哪些?并指出实例 四、强度有关知识:(请同学描述你所知的强度) 强度的大小用应力表示,金属材料在受到外力作用时必然在材料部产生与外力相等的抵抗力,即力。 单位截面上的力称为应力。 用符号σ表示,σ=F/S 单位:Pa 通过拉伸试验得到的指标有;弹性极限、屈服强度、抗拉强度。 五、塑性 定义:指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。

汽车用先进高强钢的发展背景

汽车用先进高强钢的发展背景 班级:道桥11-1班姓名:杜阳 学号:201110608040 随着环境恶化和能源紧缺问题的日益加剧, 环保、安全和节能的考虑成为汽车制造业的主要发展方向。在减少燃油消耗、减低废气排放的诸多措施中, 降低车重效果最明显。资料表明, 车重减轻10%可节省燃油3% ~ 7% 。因此汽车轻量化成为了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。在汽车轻量化的推动下, 铝合金、镁合金、塑料等零部件的使用比例逐年增加, 使钢铁在汽车材料中的主导地位受到了威胁。鉴于这种情况, 世界各国钢铁公司都花费大量的人力、物力进行综合性能更优异的钢铁材料的研究。研究汽车用新型钢铁材料的问题至关重要, 从某种程度上讲, 最终关系到钢铁工业的生存与发展。 钢铁材料、铝和塑料是制造汽车的3 大材料。铝合金发展很快, 已经向钢铁材料在汽车制造中的统治地位发起挑战, 其优点是质量轻。从耐载荷与耐疲劳强度看, 如果钢的强度级别提高到780MPa 级以上, 则会显示出比铝合金更好的性能优势, 从而诞生了先进高强钢, 其在性能和减重安全方面对铝合金发起挑战。先进高强钢的出现在很大程度上巩固了钢铁在材料领域的主导地位。在实际车体制造方面, 近年来高强钢板的应用在不断提高。国内外开始不断研究先进高强钢的种类和特性。国际钢铁协会先进高强钢应用指南第三。传统高强钢主要包括碳锰钢、烘烤硬化钢、高强度无间隙原子钢和高强度低合金钢; 先进高强钢主要包括双相钢、相变诱发塑性钢、马氏体级钢、复相钢、热成形钢和孪晶诱发塑性钢。传统的高强钢多是通过固溶、析出和细化晶粒作为主要强化手段, 而先进高强钢是指通过相变进行强化的钢种, 组织中含有马氏体、贝氏体和/ 或残余

汽车行业未来发展形势及用钢需求分析资料

汽车行业未来发展形势及用钢需求分析 一、2012年汽车产销情况 1、汽车产销量双超1900万辆,产销量世界第一 2012年,我国汽车市场实现平稳增长,节能与新能源汽车快速发展,出口高速增长,产业集中度进一步提高,汽车产业结构进一步优化。 2012年,我国汽车市场保持平稳增长态势,产销量月月超过120万辆,平均每月产销突破150万辆,全年累计产销超过1900万辆,再次刷新全球历史纪录。 据中国汽车工业协会统计,我国全年累计生产汽车1927.18万辆,同比增长4.6%,销售汽车1930.64万辆,同比增长4.3%,产销同比增长率较2011年分别提高了3.8和1.8个百分点。其中,乘用车产销1552.37万辆和1549.52万辆,同比分别增长7.2%和7.1%;商用车产销374.81万辆和381.12万辆,同比分别下降4.7%和5.5%。 2003-2012汽车产销量及同比变化情况 汽车行业在经过过去8年两位数快速增长后,近两年进入缓慢或平稳增长期,未来几年也将维持一种缓慢的增长态势。 2、1.6升及以下排量乘用车市场平稳发展 2012年,在节能汽车推广政策及节约能源、新能源车辆车船税优惠政策的作用下,小排量乘用车市场占有率逐步回升。2012年,1.6升及以下排量乘用车全年共销售1040.50万辆,同比增长5.7%;占乘用车销售市场的67.2%,较2011年下降0.8个百分点;占汽车销售市场的53.9%,较2011年增长0.7个百分点。 3、乘用车自主品牌市场份额持续下滑

2012年,自主品牌乘用车销售648.50万辆,同比增长6.1%,占乘用车销售市场的41.9%,市场份额同比下降0.3个百分点。其中,自主品牌轿车销售304.96万辆,同比增长3.5%,占轿车市场的28.4 %,市场份额同比下降0.7个百分点,较排名第二的德系车高出5个百分点。 4、经济效益实现较快增长 据行业快报统计,2012年全国汽车行业规模以上企业累计完成工业总产值5.29万亿元,同比增长11.8%。 2012年,17家重点企业(集团)累计完成工业总产值2.09万亿元,同比增长3.3%;累计实现主营业收入2.41万亿元,同比增长2.8%;完成利税总额3916.85亿元,同比增长0.6%。 5、产业集中度进一步提高 2012年,5家汽车生产企业(集团)产销规模超过100万,其中上汽销量突破400万辆,达到446.14万辆,东风、一汽、长安和北汽分别达到307.85万辆、264.59万辆、195.64万辆和169.11万辆。上述5家企业(集团)2012年共销售汽车1383.33万辆,占汽车销售总量的71.7%,汽车产业集中度同比提高0.5个百分点。

中国汽车用齿轮钢质量要求和水平

浅谈中国汽车用齿轮钢的质量要求与水平 摘要:通过对目前国内汽车两齿轮钢的分类、技术要求分析、齿轮钢质量标准分析对比。 探讨国内汽车齿轮钢的生产要求及质量水平 1 汽车用齿轮钢的概述 按中国汽车工业协会和中国齿轮专业协会的统计资料,2005年中国汽车生产总量已达570万辆,汽车齿轮钢材的消耗量约80万t左右,近几年来中国汽车产量平均每年以10%左右的速度增长,分析2005年汽车行业产品构成,可以发现汽车行业增长最快的主要是重型载货车和轿车,随着轿车进入家庭步伐的加快,我国的汽车工业已进入高速发展阶段,所以车辆齿轮越来越成为齿轮钢材最重要的消费用户。长期以来,我国汽车齿轮钢沿用原苏联的20CrMnTi材质,这种材质由于符合我国的资源具有成本低、工艺性能好、价格低的优点且可以满足国内大多数齿轮材质的要求,所以这种材质仍占据着中国汽车齿轮钢材的50%左右。改革开放以后,中国从美国、德国、法国、日本、意大利、韩国等国家引进了许多车型,相应的也引进了国外的齿轮钢种。随着引进车型的不断增多,这些钢种在国内市场上占有的份额越来越大。经过“七五”至“十五”国家重点的攻关项目,汽车行业和冶金行业共同攻关后筛选出一些常用的引进钢种列入了GB/ T5216—2004标准。 2 汽车用齿轮钢的种类与发展方向 按照合金系列分类,齿轮钢可分为Cr—Mn—Ti系、Cr系、Mn—Cr系、Cr—Mo 系、Cr—Mn—B系以及Cr—Ni—Mo系,分别阐述如下: Cr—Mn—n系:主要以20CrMnTiH为主,同时根据不同车型、不同齿轮厂的加工工艺,20CrMnTm又可以分为H1,H2、H3等不同淬透性带宽的子钢号系列。并且在原有的20CrMnTi的基础上,一汽与有关冶金厂开发了16CrMnTiH、 18rMnTiH钢,用于小红旗轿车齿轮生产。 Cr系齿轮钢:钢种为SCr420H,与中国GB/T5216—85标准中20CrH相比较,Mn、Cr含量均有提高,淬透性略高,用于夏利轿车、。EQ153 8t载重卡车变速箱齿轮。 Cr—Mn系齿轮钢:钢种为16MnCr5、20MnCr5、25MnCr5、28MnCr5、27MnCr5,主要用于奥迪、捷达、桑塔那及富康轿车齿轮,依维柯中巴车及部分引进的重型卡车齿轮。 Cr一Mo系齿轮钢:钢种为SCM415H、SCM420H、SCM822H1(H2)、16CD4,20CD4,27CD4,30CD4等牌号,主要用于标致轿车、五十铃中巴、153中型卡车齿轮生产。

汽车用高强钢板的发展现状和趋势

汽车用高强钢板的发展现状和趋势 一、汽车工业对冷轧钢板性能的要求及冷轧高强钢板的分类 1 汽车工业对钢板的要求 汽车工业要求冷轧钢板重量轻,成形性好,寿命长,安全性好,环境友好。 首先,汽车轻量化对于提高燃料效率、防止CO2排放所造成的环境污染是极为重要的。为了解决这个问题,需要提高汽车用钢板的强度。这样的话,即使钢板厚度减薄,仍然可以保持原来的强度水平。所谓DP钢、TRIP钢就是为此目的而开发的。 其次,是钢板的成形性,因为它决定了汽车成形过程的生产效率。一般说来,随着强度的提高,钢铁材料的成形性恶化。目前,汽车尽管设计多种多样,但是大的趋势是采用流线型,以减少空气的阻力。具有高塑性的钢板即使经过多阶段的加工仍然可以不发生裂纹。近年开发的所谓自润滑钢板由于改进了钢板涂层的润滑性能而提高了成形加工的效率。 汽车的外板有可能遭受冲击,如果材料强度过低,很容易发生凹陷变形。BH钢在成形之后进行烤漆的过程中可以进一步提高其强度,这实际上等于汽车在使用过程中得到了更高的强度,因而具有良好的抗凹陷性。因此,近年对BH钢的需求不断增强。 汽车需要的另一个重要因素是寿命,即耐腐蚀性,特别在北美为了除去积雪,大量使用对钢有强烈腐蚀作用的氯化钙,对耐腐蚀性提出了更高的要求。应对腐蚀问题的重要措施是对钢板进行各种表面处理,例如镀锌。所以,近年表面处理钢板的用量持续增长,尽管其价格比普通钢板要高。另外,低成本的耐腐蚀钢板也在不断开发出来。 还有一个问题是安全性,特别是与冲撞有关的安全性。为了保证乘用者的安全,目前正在开发既具有高强度,又具有良好耐冲撞性能的高强钢板,用于汽车的结构件和底盘等部件。 最后,需要开发的高强汽车用冷轧钢板与环境友好。国际上已经制定了一系列法规和制度,强化环境保护,明令禁止使用对人类有毒害的物质。近年开发的无3价铬、无铅的涂镀层板,就是顺应这种趋势。 2 汽车用冷轧钢板的成形性能 由于汽车用冷轧钢板需要经过成形加工,才能成为需要的零件,所以不仅要求钢板有需要的力学性能,而且要求钢板有良好的成形性能。这些钢板通常经过图1所示几种变形方式或者它们的组合而成形为零件。 1)拉深成形(Deep drawing, shrink flanging)。它的特点是工件在冲头和冲模之间变形过程中,在坯料上施加一定的压边力,使坯料在一个方向上获得大的拉延变形(例如在冲杯过程中沿着杯的直径方向),在另一个方向上发生收缩变形(例如冲杯过程中的圆周方向),所以需要材料有高的r值。 2)鼓胀成形(Stretching)。它的特点是施加非常强的压边力,冲压工具带有凸凹槽,即使在冲头的作用下,材料边缘也不能滑动,中间部分材料受到双向等轴拉深,像气球一样膨胀变薄。因此要求材料具有良好的塑性和各个方向均匀延展变形和连续强化的能力。

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