先进高强钢(AHSS)汽车板

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汽车轻量化中辊压成形的关键技术

汽车轻量化中辊压成形的关键技术

汽车的白车身减重是轻量化的重要内容。

辊压件是白车身的重要构件。

本文介绍了汽车中辊压成形的应用及关键技术,特别是高强钢的辊压成形中的回弹、变形能以及扭曲、侧弯、边波等缺陷的预防和解决办法。

开发了多代保险杠、防撞杆、门槛等辊压件产品。

对于辊压成形国内外先进技术的发展作了介绍。

汽车轻量化中的辊压件为减少能源消耗和环境污染,汽车轻量化成为世界各国汽车制造的新趋势。

白车身作为汽车的重要部件,占到总车重量的40%左右,因此白车身的减重优化成为轻量化设计的重要内容。

目前国际上新车型白车身开发设计,广泛采用先进高强度钢板,其中有相当部分的构件,诸如前后保险杠、门梁、框轨、车顶弓型架、车身的B柱及底盘等构件,都是由辊压成形制造方式完成的。

辊压成形工艺广泛应用于汽车部件的制造,汽车上很多部件是由辊压工艺生产的(图1)。

辊压成形工艺与传统冲压相比,具有高效、节材、环保、成本低等突出优点,成为汽车部件制造工艺方法之一。

据统计采用辊压工艺制造的汽车部件,大约为车重的10%左右。

图1 辊压工艺生产的汽车零件辊压成形是通过顺序配置的多道次成形轧辊,把卷材、带材等金属板带不断地进行弯曲,以制成特定断面的型材。

辊压成形与其他板金属成形的工艺相比,具有以下优点:⑴生产效率高,适合于大批量生产,和冲压、折弯工艺相比提高效率10倍以上,制造成本大幅降低。

⑵加工产品的长度基本不受限制,可以连续生产。

⑶产品的表面质量好,尺寸精度高。

⑷在辊压成形生产线上可以集成其他的加工工艺,如冲孔、焊接、压花等。

⑸与热轧和冲压工艺相比能够节约材料15%~30%。

⑹生产噪声低,无环境污染。

辊压成形工艺加工出来的型材其断面结构合理、品种规格繁多、几何尺寸精确,体现了现代社会对材料轻型化、合理化、功能化的使用要求。

辊压成形是一种高效节能的工艺技术,符合“发展循环经济,创建节约社会”的政策要求。

辊压成形采用先进的高效生产工艺,使成形截面达到最好的力学性能。

高强钢辊压成形的关键技术先进高强度钢AHSS(Advanced High Strength Steel)具有优良的材料性能。

汽车用先进高强钢(AHSS)(下) PPT课件

汽车用先进高强钢(AHSS)(下)  PPT课件

两种状态的实验钢变形前后的显微组织
两种状态下的拉伸应力——应变曲线
热轧态 均匀化状态
屈服强度 抗拉强度 599MPa 801MPa 350MPa 726MPa
延伸率 33% 56%
屈强比 0.748 0.482
变形量为0.4时的EBSD图
四种实验钢变形前后XRD对比
TW4 变形前
退火 孪晶
变形 孪晶
不同转变温度下的相变动力学曲线
化学成分(wt.%)
260℃
320℃
380℃
不同温度等温30min的显微组织
力学性能(残余奥氏体含量)随等温淬火条件的变化
化学成分:Fe-0.59C-1.61Si-0.56Mn-1.01Cr-0.13V-0.02Al-0.012P-0.011S (wt.%)
不同温度等温淬火后的OM显微组织 力学性能
TRIP TWIP
Fe-20Mn-3Si-3Al TRIP钢的力学性能随试验温度的变化
Fe-20Mn-3Si-3Al TRIP钢在(20℃,10-4/s的应变速率下)的 相组成随应变的变化
Fe-20Mn-3Si-3Al TRIP钢在中高应变速率下的应力—应变曲线
Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的力学性能随试验温度的变化
化学成分:Fe-Mn-Si-Al
性能特点:高强度,高塑性,抗撞击
合金化设计原则:室温组织为全奥氏体(Mn>,变形方式 为孪晶(层错能>20mJ/m2,Al提高层错能,抑制γ→ε 转变,Si降低层错能)
变形前
变形后
C 0.52
Si 29.8 Mn 2.96 Al 2.73
热轧态
1050℃均匀化处理态
235℃ 270℃

先进材料在汽车结构设计中的应用

先进材料在汽车结构设计中的应用

先进材料在汽车结构设计中的应用在当今汽车工业的快速发展中,先进材料的应用已成为提升汽车性能、安全性、燃油效率和环保性的关键因素。

汽车结构设计不再仅仅依赖于传统材料,而是积极引入各种创新的先进材料,以满足消费者对汽车品质和性能不断增长的需求。

先进高强度钢(AHSS)是汽车结构设计中广泛应用的一类材料。

与传统钢材相比,AHSS 具有更高的强度和更好的延展性。

这意味着在保证车身结构强度的同时,可以减轻车身重量,从而提高燃油效率和车辆操控性能。

例如,双相钢和相变诱发塑性钢等先进高强度钢种,在汽车的防撞梁、A 柱、B 柱等关键部位的应用,显著增强了车辆在碰撞时的抗冲击能力,为乘客提供了更可靠的安全保障。

铝合金在汽车结构中的应用也日益增多。

铝合金具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性等优点。

许多汽车制造商将铝合金用于车身覆盖件,如引擎盖、车门和行李箱盖,以减轻车辆的整体重量。

此外,铝合金还被用于制造车架和底盘部件,有助于降低车辆的重心,提升操控稳定性和行驶舒适性。

以奥迪的某些车型为例,大量采用铝合金车身结构,不仅实现了显著的减重效果,还提升了车辆的性能和燃油经济性。

碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种极为先进的材料,正逐渐在高端汽车制造中崭露头角。

CFRP 具有高强度、高刚度和极轻的重量等卓越性能。

在超级跑车和高性能汽车中,碳纤维部件常用于车身外壳、传动轴和悬架系统等部位。

其高强度和轻质量的特性使得车辆能够在高速行驶时保持出色的稳定性和加速性能。

然而,由于碳纤维材料成本较高,目前在大规模量产汽车中的应用还相对有限,但随着技术的不断进步和成本的降低,其应用前景十分广阔。

镁合金也是汽车结构设计中的新兴材料之一。

镁合金的密度比铝合金更低,具有良好的减震性能和可加工性。

在汽车内饰件、座椅框架和仪表盘支架等部件中使用镁合金,可以进一步减轻车辆重量,提高燃油效率。

同时,镁合金的减震性能有助于降低车内噪音和振动,提升乘坐舒适性。

国外汽车用先进高强度钢板及其标准综述_徐宏伟

国外汽车用先进高强度钢板及其标准综述_徐宏伟

材料协会( ASTM) 和日本工业标准( JIS) ; 第 2 类是行 业标准 , 如德国钢铁工程师协会标准 ( SEW) 、美国汽 车工程师协会( SAE) 标准和日本钢铁联盟标准( JFS) , 第 3 类是钢铁企业的企业标准和汽车厂的采购标准 。 第 1 类和第 2 类标准属于公开发行的标准 , 而第 3 类 标准中除了通用汽车公司标准 ( GM) 、福特汽车公司 标准( FORD) 等少数标准公开发行外 , 大部分标准是 不公开的 。 本文主要介绍通用 性较高的第 1 和第 2 类标准 , 表 1 是这两类标准的汇总表 。
8
冶金标准化与质量 第 44 卷
国外汽车用先进高强度钢板及其标准综述
徐宏伟
( 上海交通大学机械与动力工程学院 上海 200030)
摘 要 :简要介绍了 9 种先进高强钢的特点和用途以及国 外先进 高强钢 标准的 概况 , 重点分 析了欧 洲 、美 国 和日本先进高强钢标准的特点和标准间的异同 。 针对我国的现状 , 提出了先进高强钢的发展设想以及先进高 强钢国家标准的制定原则和实施方法 。 关键词 : 先进高强钢 ; AHSS ; 标准 中图分类号 : TG335 . 5 文献标识码 : B 文章编号 : 1003 -0514( 2007) 02 -0008 -06
收稿日期 : 2007 03 21 作者简介 : 徐宏伟 , 男 , 硕士研究生 , 高级工程师 , 目前主要从事标准和质量管理 。
第 2 期 国外汽车用先进高强度钢 板及其标准综述
9
定 AHSS 国家标准提供参考和借鉴 。 1 AHSS 简介 目前 , 在技术上相对比较成熟 , 并且实现了商业 化生产的 AHSS 主要是 DP 钢 、 TRIP 钢 、马氏体钢 、 CP 钢和 FB 钢 , HF 钢 、 TWIP 钢 、 PFHT 钢和 NANO 钢大都 处于研发阶段 。 下面简要介绍一下这些钢的特性和 用途 。 1. 1 DP 钢 DP 钢的显微组织主要是铁素体和马氏体 , 马氏 体以岛状分布于铁素体基体中 , 马氏体的含量在 5 % ~ 20 %, 钢的强度随马氏体含量的增加不断提高 。 强 度范围一般为 500 ~ 1 000MPa 。 DP 钢具有屈服强度 低、 初始加工硬化指数高 、 高的烘烤硬化性能 、 无屈服 延伸和室温时效 、 高的能量吸收能力等特点 , 较好的 实现了强度和成形性能的匹配 。 主要用于汽车结构 件、 安全件和加强件 , 如车轮 、保险杠 、 横梁 、纵梁 、座 椅导轨等零件 。 1. 2 TRIP 钢 TRIP 钢的显微组织主要铁素体 、贝氏体和残余 奥氏体 , 因此也称残余奥氏体( RA) 钢 。 残余奥氏分 布在铁素体和贝氏体的基体中 , 含量在 5 % ~ 15 %, 马氏体和贝氏体等硬相以不同的含量存在 。 强度范 围一般为 600 ~ 1 000MPa 。 与 DP 钢 相比 , TRIP 钢具 有更高的延伸率 , TRIP 钢的初始加 工硬化指数虽然 小于 DP 钢 , 但在很长应变范围内仍保持较高的加工 硬化指数 , 因此特别适合用于拉胀成 形 。 TRIP 钢也 主要用于汽车结构件 、 安全件和加强件 , 如座椅结构 、 横梁 、 纵梁 、 翼子加强件等零件 。 1. 3 马氏体钢 马氏体钢的显微组织主要是板条马氏体 , 强度范 围一般为 900 ~ 1 500MPa , 是目前商业化 AHSS 中强 度级别最高的钢种 。 马氏体钢的成形性较差 , 主要用 于成形要求不高的车门防撞杆等 零件 , 代替 管状零 件 , 降低制造成本 。 1. 4 CP 钢 CP 钢也称多相( MP) 钢或部分马氏体钢( PM ) ,其 显微组织主要是铁素体 、贝氏体和马氏体 , 少量的马 氏体分布在细小的铁素体和贝氏体基体中 。 另外 , 还 可以通过析出强化进一步进行强化 。 强度范围为一 般为 800 ~ 1 000MPa 。 与 DP 钢相比 , 在相同抗拉强度 的情况下 , CP 钢具有较高的屈服强度 。 CP 钢的特点 是具有高的能量吸收能力和高的残余形变量 , 特别适

先进高强钢应用优势及未来研究方向

先进高强钢应用优势及未来研究方向

先进高强钢应用优势及未来研究方向当前,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

轻量化这一概念最先起源于赛车运动,车身减重后可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。

由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。

汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。

1轻量化意义汽车的油耗主要取决于发动机的排量和汽车的总质量,在保持汽车整体品质、性能和造价不变甚至优化的前提下,降低汽车自身重量可以提高输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性,提高车速、降低油耗、减少废气排放量、提升安全性。

有研究结果表明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;若滚动阻力减少10%,燃油效率可提高3%;若车桥、变速器等装置的传动效率提高10%,燃油效率可提高7%。

汽车车身约占汽车总质量的30%,空载情况下,约70%的油耗用在车身质量上。

因此,车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。

2AHSS优势高强钢、铝合金、镁合金和塑料是当前汽车轻量化的4种主要材料。

高强度钢主要用于汽车外壳和结构件。

铝合金最适用于产生高应力的毂结构件,如罩类、箱类、歧管等。

镁合金具有良好的压铸成型性能,适应制造汽车各类压铸件。

塑料及其复合材料通过改变材料的机械强度及加工成型性能,以适应车上不同部件的用途要求。

钢铁材料在与有色合金和高分子材料的竞争中继续发挥其价格便宜、工艺成熟的优势,通过高强度化和有效的强化措施可充分发挥其强度潜力,迄今为止仍然是汽车制造中使用最多的材料。

随着安全性、燃油经济性和驾驶性能标准的不断提升,这对车用材料提出了更高的要求。

为应对这一挑战,全球钢铁工业成功研发了具有突出冶金性能和高成形性的先进高强度钢(AHSS)。

车用板材概述

车用板材概述

车用板材Part one常用车用板材概述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;从强度角度可划分为:普通钢板(软钢板)、低合金高强度钢板(HSLA)、普通高强度钢板(高强度IF钢、BH钢、含磷钢和IS钢等)和先进高强度钢板(AHSS)等。

在以强度划分的钢板中,前两类钢种目前国内外应用均已趋于成熟;第三类钢种在国际上已批量商业化应用,国内也处于研制、试用(I S钢)和推广应用阶段;第四类钢种在国际上处于研制趋于成熟和推广应用阶段,国内处于研制起步阶段。

本文介绍了按工艺生产分类的热轧钢板,冷轧钢板和热涂成钢板。

重点介绍了热轧钢板。

一、热扎钢板生产,分类、牌号以及其特性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19%。

★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。

(1)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。

(2)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 ,NSR<1,对缺口敏感NSR> 1 缺口使材料的屈服强度或抗拉强度升,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。

27 汽车材料 教案:汽车典型零件的选材——汽车车身用高强钢

27 汽车材料 教案:汽车典型零件的选材——汽车车身用高强钢

《汽车材料》教案任课教师:课程名称:课程代码:上课班级:专业:总学时:周学时:学期:202 ~202 学年第学期汽车材料教案主要教育教学目标一、知识目标1. 能说出汽车零件失效的原因及选材的原则和方法;2. 能概述汽车齿轮工作条件、性能要求及热处理工艺;3. 能概述汽车轴类零件工作条件、性能要求及热处理工艺;4. 能概述汽车弹簧工作条件、性能要求及热处理工艺;5. 能概述汽车箱体类零件工作条件、性能要求及热处理工艺;6. 能概述汽车车身冲压零件工作条件、性能要求及热处理工艺;7. 能概述汽车其他零件工作条件、性能要求及热处理工艺;二、能力目标1. 具有根据使用要求初步选材的能力;2. 具有分析汽车零件在不同工作条件下对性能要求的能力;3. 具有根据汽车零件的工作条件和性能要求,进行选材和分析其加工工艺的能力。

三、素质目标1. 培养严谨的工作态度、责任心;2. 培养吃苦耐劳的精神;3. 培养能运用所学知识解决实际问题的能力。

教学活动过程一、组织教学二、复习前课知识1、车身的工作条件对性能的要求;2、车身的选材。

三、导入新课下面这个结构大家都认识吗?它是汽车的车身,俗称车壳,是汽车整车的主要承载结构。

那其中的红色结构件是什么材料呢?它的选材又是怎样的呢?导出:红色结构代表的是高强度钢。

根据车身的不同部位,不同品牌不同车型所用高强度钢有所区别,明确其对性能的要求,再根据性能确定加工工艺,点名,记考勤(1min)教师提问引导学生回答(2 min )最后找对应的材料类型。

四、新授课第十三节汽车典型零件的选材——汽车车身用高强钢一、汽车车身简介车身是汽车的重要组成部分,由它构成了成员的乘座空间和乘座环境,其外表展示了整车的造型艺术和整车的特征,车身用材料种类较多。

车身材料既要满足车身设计、制造、装配、维护方面的要求;还要满足使用、安全等方面的要求,即满足强度、刚度、耐腐蚀、拉延性以及可焊接,易加工成型等方面的要求。

先进材料在汽车制造中的应用研究

先进材料在汽车制造中的应用研究

先进材料在汽车制造中的应用研究汽车,作为现代社会不可或缺的交通工具,其制造技术一直在不断发展和创新。

其中,先进材料的应用起到了至关重要的作用。

这些材料不仅提升了汽车的性能、安全性和舒适性,还对环境保护和可持续发展产生了深远的影响。

先进高强度钢(AHSS)是目前汽车制造中广泛应用的一类材料。

与传统钢材相比,AHSS 具有更高的强度和更好的延展性。

通过采用不同的合金元素和热处理工艺,AHSS 能够在减轻车身重量的同时,保持甚至提高车身的结构强度。

这意味着汽车在碰撞时能够更好地保护乘客的安全,同时降低燃油消耗,减少尾气排放。

例如,双相钢和相变诱发塑性钢在汽车的车架、车门和保险杠等部位得到了大量应用。

铝合金在汽车制造中的应用也日益增多。

铝合金具有低密度、高强度和良好的耐腐蚀性等优点。

使用铝合金制造汽车零部件,如发动机缸体、轮毂和车身面板,可以显著减轻车辆的重量,提高燃油效率。

此外,铝合金的回收利用率较高,有利于降低汽车生产对环境的影响。

一些高端汽车品牌已经广泛采用铝合金来打造车身结构,不仅提升了车辆的性能,还展现了其先进的制造工艺和环保理念。

碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种具有极高强度和刚度的先进材料。

尽管成本相对较高,但在高性能汽车和电动汽车领域,CFRP 展现出了巨大的应用潜力。

CFRP 可以用于制造汽车的车架、传动轴和车身覆盖件等部件,极大地减轻了车辆的重量,提高了车辆的加速性能和续航里程。

例如,一些超级跑车采用了大量的 CFRP 材料,使其在保持高强度的同时,实现了极致的轻量化。

除了结构材料,功能性材料在汽车制造中也发挥着重要作用。

例如,隔音降噪材料可以提高车内的安静程度,为乘客提供更舒适的驾乘环境。

新型的隔热材料能够减少车内热量的传递,降低空调系统的负荷,从而节省能源。

而在电动汽车中,高性能的电池材料是决定车辆续航里程和充电速度的关键因素。

目前,锂离子电池的正极材料如三元材料和磷酸铁锂,以及负极材料如石墨和硅基材料,都在不断地改进和优化,以提高电池的能量密度和循环寿命。

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HSS与AHSS钢种
HSS: 软钢,IF钢,BH钢,HSLA钢 AHSS: DP钢,TRIP钢,Q&PT钢,TWIP钢,CFB钢
铁素体钢
冷轧深冲钢(后地板,轮罩) YS:120-160MPa,UTS:270-330MPa,E:≥40%
无间隙原子钢(发动机罩) YS:220-260MPa,UTS:340-400MPa,E:≥33%
760℃
热处理双相钢棒材的组织与性能
780℃
800℃
板条马氏体
820℃
840℃
08Mn2Nb钢不同温度加热淬火的SEM显微组织
911
760℃
780℃
800℃
板条马氏体
820℃
840℃
图8 11Mn2Nb钢不同温度加热淬火的SEM显微组织
14
亚温淬火温度对4种钢马氏体百分含量的影响
15
图14 四种钢最大力总伸长率和断后伸长率随亚温淬火温度的变化
连续退火工艺示意图
热轧
连续 退火
各步处理后的显微组织
冷轧
热轧和连续退火处理后的力学性能对比
不同强度级别的冷轧DP钢
实验钢的化学成分和轧制条件
BDP-590 3℃/s
BDP-780 8℃/s
BDP-780 15℃/s
连续镀锌模拟处理后各钢种的典型显微组织
BDP-780中的NbC析出相的TEM照片
冷轧C-Si-Al-Mn TRIP 钢
900℃×10m, 410℃×3m
900℃×5m, 410℃×3m
实验钢热处理后的显微组织
TEM分析结果
不同工艺处理后的XRD处理结果 不同工艺处理后的拉伸试验结果
冷轧C-Si-Al(P)-Mn TRIP 钢的合金化设计
高Si钢的缺点:延长贝氏体转变动力学,产生表面“红锈” 高Al钢的缺点:降低固溶强化率,升高Ms点至室温以上 以Al代Si的优点:加速贝氏体转变动力学 1.0%Si→1.0%(Al,P)
第11章 汽车用先进高强钢(AHSS)
汽车板用钢:汽车外板和白车部件
汽车板的发展方向: 提高燃油效率——轻量化 提高安全性——高强、高韧性、抗撞击 与轻合金(Al、Mg合金)和高分子复合材料的竞争日趋激烈
对汽车板提出新的要求: 屈服强度>300MPa,抗拉强度>600MPa,优异的成型性能, 高的加工硬化率
(TRIP钢的BH效应主要应该归因于贝氏体)
强塑积 TS×EL
各种TRIP钢在不同退火条件下(含H2与不含H2)的强度与延性指标
DP钢与TRIP钢的对比
实验钢的化学成分
C Si Mn P S Nb Ti Al
N
0.2 0.5 1.4 0.014 0.008 0.027 0.01 0.02 0.0047
TRIP钢和DP钢在各种应变速率下的应力应变曲线
Q&PT(Quenching & Partition-Tempering)钢
化学成分:C-Mn-Si-Nb 显微组织:低碳马氏体+富碳奥氏体 热处理:部分淬火+中温配分+回火 性能特点:高强度,高塑性
Si对碳化物析出动力学曲线的影响
从成分均匀的奥氏体获得铁素体+马氏体+残余奥氏体组织的工艺示意图
其中Ci,Cm,Cγ分别代表钢的原始含碳量,马氏体含碳量和奥氏体含碳量
不同含碳量的钢淬火后残余奥氏体体积分数预测
0.17C-1.65Mn-0.38Si-1.11Al-0.08P (wt pct)钢的热处理工艺曲线示意图
Q&P处理后的TEM显微组织
力学性能随配分温度和时间变化曲线
Q&T和Q&P在不同温度与时间处理后的应力-应变曲线
TRIP钢的典型光学显微组织
TEM照片显示板条内析出碳化物的标准贝氏体与无碳化物贝氏体的区别
热轧C-Si-Mn TRIP钢
实验钢的化学成分(wt.%)
C Si Mn P
S Cu Nb Al
0.18 1.9 1.45 0.02 0.02 0.04 0.003 0.02
实验钢的TMCP工艺示意图
三种工艺处理后的SEM显微组织 三种工艺处理后的相组成与力学性能
20
TRIP-(Tansformation induced plastic)钢
化学成分:C-Mn-Si(Al,P)
显微组织:铁素体+无碳化物贝氏体+残余奥氏体
热处理:亚温转变(形成部分铁素体和富碳奥氏体)与中温转 变(形成贝氏体铁素体和富碳奥氏体)
性能特点:高强度、高塑性、高速变形时高吸收能
(变形过程中发生奥氏体向马氏体的转变,延迟颈缩,提高均 匀延伸率)
烘烤硬化钢(车门) YS:260-300MPa,UTS:370-430MPa,E:≥30%
低合金高强钢(吸能盒,后纵梁) YS:230-360MPa,UTS:390-450MPa,E:≥26%
冷轧DP钢
成分:0.15%C, 0.5%Si,1.8%Mn, 0.5%Cr, 0.04%Al,0.03%Nb 热轧:1200℃1h奥氏体化,6道次热轧, 35mm→3.5mm, 880 ℃终轧, 620 ℃卷取 冷轧:3.5mm→1.0mm,70%变形 连续退火:
C-Mn-Al TRIP钢中的残余奥氏体的TEM照片
注:在高Al的TRIP钢中会有部分奥氏体转变为热激活马氏体(孪晶马氏体)
作为TRIP钢中的基体和弥散相,铁素体和贝氏体各自的应力—应变曲线不同
铁素体的吕德斯带较宽,贝氏体的吕德斯带非常有限,加工硬化非常明显,屈强比较低
C-Mn-Si-Al和C-Mn-Al TRIP钢在无应变和预应变2%,5%及10%后的静态 实验钢的DP处理工艺示意图
F+M的OM显微组织
马氏体岛及铁素体基体中高密度的位错
屈服强度:500MPa,抗拉强度:860MPa, 延伸率:21%
实验钢的TRIP处理工艺示意图
下贝 氏体
残余 奥氏体
屈服强度:500MPa,抗拉强度:780MPa, 延伸率:25%
DP钢和TRIP钢的静态拉伸性能 DP钢和TRIP钢不同应变速率下的屈服强度
冷轧C-Si-Mn TRIP钢
实验钢的化学成分(wt.%) 实验钢的相变临界点
冷轧TRIP钢的热处理工艺示意图
冷轧态
800℃×10m, 400℃×3m
800℃×5m, 400℃×3m
实验钢热处理后的显微组织
BF
BF
DF
SAD
TEM分析结果
不同工艺处理后的XRD分析结果 不同工艺处理后的拉伸试验结果
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