超轻型汽车车轮钢的研制与开发
汽车用齿轮钢的发展及莱钢开发实践
度、 延伸 、 面缩 、 冲击功） ７ 热轧材 的硬度值 ；） ；） ８ 未
端淬 透性 （ 、 、 １点 ２点 ３点还 是全带 及带 宽 ）９ 脱碳 ；） 要求 ；０ 冷 顶或 热 顶 锻 要 求 ；１ 外 观 尺 寸 ；２） １） １） １ 表 面要 求 ；３ １ ）特 殊 要 求 ： Ｉ 要 求 、 损 探 伤 要 求 Ｄ 值 无
５
杜显 彬 。 ： 车用齿 轮钢 的发展 及莱钢 开发 实践 等 汽 制保 证 钢材淬 透性 带 的宽 度 （ 般 淬透 性 带可 控 制 一 在 ６ Ｃ以 内） 控 制 材 料 的 淬 透性 带 不 但 可 以保 ＨＲ ， ，
第 ６期 （ 总第 １８期 ） ３
３ 国内汽车渗碳齿轮钢现状
表 １ Ｃ Ｍ ０ １— ：０４准 入 条 件 主 要 内容 Ｇ Ａ ０ ２ ２０
项 目 指 标
亲 芸
昌
？
≤１５级 、 ． Ｃ≤０５级 、 ． Ｄ≤０５级 ；） ． ４ 晶粒 度 ： ｉ ＞６级 ； Ｚ Ｆ齿轮 钢 （ 重庆綦 江 齿 轮 ） 主要 技 术 条 件 示例 见表 ３ 表 ４ 表 ５ 、 、 。
离散度 ￣ Ｈ Ｃ ＜ Ｒ ４
、
￣
’ ，
目前 ， 国内主要汽车齿轮厂大都执行较更严格
的材料 采 购 内控 标准 ， 般包 括 ： ） 学 成分 （ 一 １化 包括
表 ５ 国 内齿 轮 钢 成 分 控 制 领 先 水 平
成品分析偏差、 合金元素、 气体含量 、 细化晶粒元素 、 有害 元 素 含 量 等 ；） ２ 冶炼 、 制方 式 、 轧 压缩 比 ； ） ３ 低
轮 和 后 桥 齿 轮 ，钢 号 如 Ｓ ｒ２ Ｈ、Ｓ Ｍ４ ０ Ｃ４ ０ Ｃ ２ Ｈ、
Mn-Cr系齿轮钢的发展与研究方法
Mn-Cr系齿轮钢的发展与研究方法发布时间：2023-04-12T00:41:38.304Z 来源：《科学与技术》2023年1期作者：李东阳1，刘冰1，*，邹琦1 [导读] 齿轮钢是汽车用材中要求较高的关键材料之一，其质量不仅影响车辆寿命、能耗等经济技术指标，李东阳1，刘冰1，*，邹琦1（1.辽宁科技学院，辽宁本溪 117004）摘要：齿轮钢是汽车用材中要求较高的关键材料之一，其质量不仅影响车辆寿命、能耗等经济技术指标，而且对于满足汽车的安全、舒适及环保要求也至关重要。
本文介绍了Mn-Cr系齿轮钢的发展现状、趋势、存在的问题和研究方法。
关键词：齿轮钢、研究方法中图分类号：TD41 文献标识码：ADevelopment and Research method of Mn-Cr Gear SteelLi Dong-yang,LIU Bing,ZOU Qi(1.Liaoning Institute of Science and Technology,Liaoning Benxi 117004,China)Abstract: Gear steel is one of the key materials in automobile materials. Its quality not only affects the economic and technical indexes such as vehicle life, energy consumption, but also is very important to meet the requirements of safety, comfort and environmental protection of cars. This paper introduces the development status, trend, existing problems and research aspects of Mn-Cr gear steel. Key words: gear steel; research method1研究概况和发展趋势近年来，随着汽车行业引进车型的增多，国产汽车齿轮钢的品种和需求量明显增多，汽车齿轮钢的开发与研制成为特钢厂研究的核心内容，齿轮钢的性能提升对钢铁企业有着至关重要的影响。
轮胎结构设计自主工业软件开发与案例介绍
弹 性 材 料，推 导 其 在 发 生 大 变 形 时 的 有 限 元 方 程 即可。
4 工业软件开发 基 于 微 软 开 发 环 境，使 用C#编 程 语 言，采 用
面向对象的程序设计方法建立近似不可压缩超弹 性 橡 胶 五 面 体、六 面 体 实 体 单 元 以 及 内 埋 帘 线 平 面单元等类库，最终实现轮胎的充气分析。图6所 示为本课题组开发的SuperTire软件主界面。参考 Abaqus 软 件，设 计 了 轮 胎 有 限 元 建 模 以 及 充 气 分 析界面。
5 算例验证 5. 1 航空轮胎有限元建模
以1270×455 R22普利司通航空子午线轮胎 [见 图7（a）]为 研 究 对 象，分 别 采 用Abaqus软 件 和 SuperTire软件进行轮胎充气分析。
652
轮 胎 工 业
2023年第43卷
首先，测量轮胎的基本尺寸，得到轮胎的16个 结构参数：Φverticle 1 270 mm，Φrim 580 mm，Wmax 455 mm，Φbead 32 mm，Ttread 14 mm，TPP 4 mm，TCP 6 mm，TBP 12 mm，TIL 2 mm，TSideWall 8 mm，THealH 10 mm，THealV 4 mm，DapexH 14 mm，DapexV 36 mm，Ataper 5°，Wratio 0. 7。
1270×455 R22航空子午线轮胎充气分析为例，将 计 算 结 果 与 商 业 软 件 计 算 结 果 进 行 对 比，验 证 所 开发软件的计算精度。 1 材料本构关系曲线拟合
通过有限元方法对轮胎性能进行仿真预测的 准 确 性 高 度 依 赖 于 材 料 模 型 的 有 效 性，各 种 橡 胶 类材料的建模需要选择合适的应变能密度函数， 并根据试验数据确定函数的材料参数。描述橡胶 类 材 料 应 变 状 态 的 试 验 主 要 包 含 单 轴 拉 伸、等 双 轴 拉 伸、纯 剪 切 和 体 积 压 缩 试 验，其 中，体 积 压 缩 试验用于测量表征弹性体近似不可压缩性质的材 料参数，另外3种试验用于测量表征材料变形应变 能密度函数的参数。
汽车高强度钢材技术的发展
1概述在汽车轻量化的推动下，汽车中转而采用铝合金、镁合金和塑料的零部件越来越多。
随着轻质材料在汽车上应用比例的逐年增加，钢铁材料在汽车材料中的主导地位受到了威胁。
为应对来自轻质材料的挑战，钢铁企业将开发的重点放在了高强度钢上。
如今，高强度钢已成为颇具竞争力的汽车新材料，图1和图2为各类高强度钢在不同的承载条件下的减重潜力．其比较对象为USlSTAMP 04软钢板。
同时．高强度钢在抗碰撞性能、耐蚀性能和成本方面较其他材料仍具有较大的优势，尤其是用于车身结构件与覆盖件、悬架件、车轮等零部件。
本文是根据最近公开发表的文献资料编写的，旨在反映国外汽车高强度钢材料技术的最新进展及未来发展动向，供国内有关行业和部门参考。
文中所述的高强度钢包括高强度钢(屈服强度大于210 MPa)，超高强度钢(屈服强度大于550 MPa)和先进高强度钢(AHSS)。
2主要技术进展超轻车身(ULSAB)、超轻覆盖件(ULSAC)、超轻悬架系统(ULSAS)和新概念超轻车身(ULSAB-AVC)等项目的成功实施，验证了高强度钢在减轻汽车自重和改善车辆性能中的有效性。
为了将这些项目所取得的技术成果转化为现实的生产力，近期的高强度钢技术研究，主要集中在支撑技术(Enabling Technologies)上。
2．1若干高强度钢的开发当前正处于新一代高强度钢开发的前夜。
从冶金学的角度看，近几年高强度钢材料的开发，大多只是对原有钢种牌号的补充或性能改善，厚度进一步减薄，材料本身并未取得突破性进展。
开发的难点是要针对不同的零件，力求在产品的强度、塑性和成本之间取得平衡。
SFGHITEN、NANOHITEN、ERW和HISTORY是日本JFE公司最近开发出的几种高强度钢。
其中SFGHITEN为含Nb系列高强度IF钢板，主要应用对象是汽车车身外板，研究用钢的化学成分见表1。
SFGHITEN利用析出的Nb(C，N)微粒和细化晶粒得到强化，其独特之处在于晶界附近存在所谓“无沉淀区”，它降低了材料的屈服强度。
汽车制动盘材料的研究及发展前景(2)新
目录第一章汽车刹车盘材料................................................................... 错误！未定义书签。
1.1几种常见的汽车制动盘......................................................................................... - 1 -1.2汽车制动盘材料的种类.......................................................................................... - 2 -1.3汽车刹车盘材料的发展历程.................................................................................. - 4 -1.4汽车制动盘材料的性能要求.................................................................................. - 9 -1.5汽车制动材料需要解决的关键技术 .................................................................... - 10 - 第二章汽车制动盘材料的研究现状 ....................................................................... - 12 -2.1国内外研究现状.................................................................................................... - 13 -2.2几种目前汽车制动盘材料的分析 ....................................................................... - 15 - 第三章汽车制动盘材料发展前景............................................................................ - 25 -3.1国内外汽车制动摩擦材料发展趋势 ................................................................... - 25 -3.2 汽车制动盘的发展趋势...................................................................................... - 25 -3.3我国汽车制动盘材料的发展方向 ....................................................................... - 26 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 27 - 致谢................................................................................................................................ - 29 -插图清单图1-1汽车制动盘 (3)图1-2汽车刹车盘几种形式 (4)图1-3石棉类制动材料 (5)图1-4金属基无石棉制动材料 (5)图1-5半金属基无石棉制动材料 (6)图1-6非金属基无石棉制动材料 (6)图1-7粉末冶金摩擦材料 (8)图1-8新型混杂纤维摩擦材料 (9)图1-9C/C复合材料 (9)图1-10新型陶瓷基摩擦材料 (11)图2-1灰铸铁材料 (18)图2-2制动盘零件与铸件图 (18)图2-3浇注系统示意图 (19)表格清单表2-1不同铝基复合材料的力学性能 (20)表2-2 3种制备工艺所得C/C-SiC复合材料的主要性能 (24)表2-3各国正在使用及研究看法的制动盘材质 (26)摘要汽车制动材料是指利用材料的摩擦性能将汽车的动能转化为热能或其他形式的能量，从而实现汽车制动的材料。
毕业设计--轻型载货汽车悬架的设计[管理资料]
![毕业设计--轻型载货汽车悬架的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/375d9a25b9f3f90f77c61b48.png)
轻型载货汽车悬架的设计摘要：汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。
其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
参照力帆LFJ3048的基本参数，根据载货汽车悬架系统的要求，设计出符合国家标准的悬架系统。
悬架的设计主要是通过汽车主要的质量参数的分析，初步制定悬架系统的结构方案。
本设计的弹性元件选择钢板弹簧，经过设计计算确定钢板弹簧的主要尺寸和结构形式。
通过数据的论证确定悬架的结构方案与主要参数，利用计算机绘制图纸。
在设计过程中即要考虑设计的合理性，同时还要考虑结构简单、成本低等因素。
通过计算得出的数据表明此次设计的悬架系统符合设计要求。
关键词：；悬架设计；钢板弹簧Dgsign carry cargo car of light tack suspensionZhaowei（Vehicle Engineering 2009, Southwest Forestry University, Kunming Yunnan, 650224)Abstract:Automotive suspension is the frame and wheel axle or between all the force of the floorboard of the connected device, Its role is to transfer function between the wheel and the frame of torsional force and is buffered by the uneven pavement on the body and chassis of impact, resulting in reduced vibration, to ensure that the car can run smoothly. The design is mainly truck suspension design. My design is based Lifan LFJ3048 basic paramete, According to the requirements of truck suspension systems, suspension systems designed in line with national design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system the leaf spring elastic element, has been calculated to determine the size and structure of the main leaf spring. Through the data to calculate and determine the structure scheme and main parameters of suspension,and using computer drawing drawings .In the design process is to consider the rationality of the design should also consider the simple, low cost the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words：truck；suspension design；plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)悬架的功用和组成 (1) (2) (4)2 悬架基本参数的确定 (5) (5) (5) (6) (6) (6)、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9) (9) (9) (9) (9) (10) (12) (12) (12)钢板弹簧的刚度验算 (14) (17)H......................................................................... 错误!未定义书签。
汽车轻量化的技术与方法
汽车轻量化的技术与方法汽车的轻量化，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。
实现汽车轻量化的途径有三条：一是通过整车优化结构设计；二是优化材料设计，即用低密度材料代替钢铁材料的应用；三是轻量化制造，即通过先进的轻量化制造技术的应用，实现轻量化设计和轻量化材料。
1.结构轻量化车身结构轻量化也就是结构优化设计，即通过采用先进的优化设计方法和技术手段，在满足车身强度、刚度、模态、碰撞安全性等诸多方面的性能要求，以及相关的法律法规标准的前提下，通过优化车身结构参数，提高材料的利用率，去除零部件冗余部分，同时又使部件薄壁化、中空化、小型化、复合化以减轻重量，实现轻量化。
（1） CAD/CAE在汽车结构设计上的应用轻量化的手段之一就是对汽车总体结构进行分析和优化，实现对汽车零部件的精简、整体化和轻质化。
利用CAD、CAE技术，可以准确实现车身实体结构设计和布局设计，对各构件的开头配置、板材厚度的变化进行分析，并可从数据库中提取由系统直接生成的有关该车的相关数据进行工程分析和刚度、强度计算。
对于采用轻质材料的零部件，还可以进行布局进一步分析和运动干涉分析等，使轻量化材料能够满足车身设计的各项要求。
（2）结构小型化目的是在不增加成本的情况下，维持车身功能与抗击安全性的同时减轻汽车重量。
采用轻量化技术可以减少车身重的25%。
2.材料轻量化（1）轻金属在汽车上的应用铝、镁、钛合金材料是所有现用金属材料中密度较低的轻金属材料，因而成为汽车减轻自重，提高节能性和环保性的首选材料。
铝合金：自70年代开始，汽车用铝量不断增加。
作为一种轻质材料，铝合金正日益受到汽车制造企业的青睐。
目前，全世界耗铝量的12％～15％以上用于汽车工业。
有些发达国家已超过25％。
镁合金：镁是极重要的有色金属，它比铝轻，能够很好地与其他金属构成高强度的合金。
钛合金：钛合金将是替代钢铁的轻量化和高性能的材料，是最具有潜力的汽车用材料。
汽车轻量化专题报告
目录一、会议简介 (1)（一）轻量化车身会议 (1)（二）中国汽车轻量化技术国际研讨会 (1)二、汽车轻量化概念 (1)（一）汽车轻量化的重要性 (1)（二）汽车轻量化的相关政策 (4)三、汽车轻量化的原则 (5)（一）保证足够的刚度 (5)（二）保证足够的强度 (5)（三）保持良好的疲劳耐久性能 (6)四、汽车轻量化的关键技术领域 (6)（一）轻量化设计技术 (6)（二）轻量化材料技术 (7)1.高强度钢 (7)2.铝合金 (8)3.非金属材料 (12)（三）轻量化制造技术 (13)（四）轻量化的发展趋势 (13)（五）轻量化的评价指标 (14)五、典型案例 (14)（一）东风风神E30纯电动汽车 (14)（二）诺贝丽斯全铝车身 (14)（三）长城华冠前途K5纯电动跑车的轻量化应用 (15)一、会议简介会议包括两项，中国轻量化车身会议和中国汽车轻量化技术国际研讨会。
（一）轻量化车身会议在轻量化车身会议中，有东风风神E30、吉利博瑞、广汽传祺GA6、奇瑞M16、上汽名爵锐腾、江淮瑞风A60、长安悦翔V7七款自主品牌车型参会，每家企业选派2-3名工程师，分别从设计、材料、工艺的角度介绍其车型的轻量化设计思想和设计理念。
（二）中国汽车轻量化技术国际研讨会会议采用讲座形式，主要是汽车轻量化相关的技术讲解。
涉及到汽车用高强度钢、汽车非金属材料、汽车非金属材料、汽车连接技术、汽车有色金属。
二、汽车轻量化概念汽车的轻量化，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。
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。
（一）汽车轻量化的重要性1.汽车轻量化是实现汽车产品节能减排的有效措施面对日益严峻的油耗法规，世界各国汽车企业都在采取积极的措施以推动汽车产品的节能减排，对燃油汽车来说，轻量化是一种有效的手段；对新能源汽车来说，轻量化可以有效增加新能源汽车续驶里程。
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超轻型汽车车轮钢 SW400 的研制与开发
图 3 工艺 2 钢板的金相组织(F+P+B)
a—11.0mm×1200mm；b—4.5mm×1200mm
综合比较了两种不同工艺的化学成分、轧制工艺、拉伸试验、冷弯试验等结果，认为采用工艺 2 生产 SW400 的化学成分、轧制工艺是可行的，并在实际生产中获得认证。
≥400
抗拉强度 Rm/MPa
≥490
伸长率 A% ≥23
≥20
注：冲击功为 3 个试样的平均值。
2 工业试生产实验
180°冷弯试验 d-弯心直径
d＝1.0a
常温冲击功 AKV横向/J
—
≥41
2.1 实验材料及方法
工业试生产实验在本钢 150t 转炉冶炼，经步进式加热炉加热，经 1700mm 热连轧轧成成品卷。实验采 用两种工艺，工艺 1：炼钢采用高碳、低锰、低 Nb、Ti 的成分设计，钢坯加热温度为 1200℃，终轧温度设 定为 760℃，卷取温度设定为 500℃；工艺 2：炼钢采取降低碳、提高锰、提高 Nb 的成分设计，钢坯加热温 度为 1250℃，终轧温度设定为 800℃，卷取温度设定为 550℃，实际冶炼的化学成分，见表 3。
≤0.21
≤0.30
≤1.30
注：根据需要可以添加 Nb、V、Ti 等微合金元素。
பைடு நூலகம்
P ≤0.020
S ≤0.015
Als ≥0.015
1.2 性能要求
力学及工艺性能见表 2。
表 2 SW400 钢力学性能
牌号 SW400
钢板厚度 /mm
2.5-＜10.0
≥10.0-14.0
下屈服强度 Rel/MPa
工艺1 工艺2
R1开轧温度 /℃ 1150
1180
表 4 两种工艺的温度控制
出R3温度 /℃ 1030
进F1温度 /℃
880～920
1050
970~950
出F7温度 /℃
741～790
820~785
卷取温度 /℃
488～530
565~535
超轻型汽车车轮钢 SW400 的研制与开发
机架序号
入口厚度 /mm
工艺1 工艺2
出口厚度 /mm
工艺1 工艺2
轧制力 /kN
工艺1 工艺2
轧制速度 /m·s-1
工艺1 工艺2
F1 38.6 40.650 25.8166 29.163 12501 11096 2.6 0.9
表 5 两种工艺精轧工艺参数
F2 25.8166 29.163 16.7981 21.856 13595 11121
F6 7.5290 12.694 6.6492 11.638 9865 7178
3.9 2.2
F7 6.6492 11.638 6.0186 11.028 6244 4629
4.1 2.4
2.2 实验结果与组织分析
2.2.1 拉伸实验 分析表 6 和表 7 可见：工艺 1 板卷屈服强度在 390～460MPa，抗拉强度在 460～533MPa，从屈服强度 上来看，部分达到 400MPa 级，伸长率为 18%～26%，塑性较差。工艺 2 板卷屈服强度 430~480MP，抗拉 强度在 530～580MPa，伸长率为 25%～31%，塑性较好。 2.2.2 金相组织检验和透射电镜分析 工艺 1 钢板的金相组织和透射电镜分析见图 3、图 4，分析图 3 可见：金相组织为：铁素体+珠光体组 织，晶粒直径为 3～8μm，有轻微的带状组织，由于终轧温度较低，在精轧后几道次已进入两相区轧制，因 此钢板表面铁素体有明显的变形特征，亚晶强化将会起一定作用，这是造成塑性不高的原因之一。
炉号规格
37561 11.0×1200mm
37561 4.5×1200mm
部位
方向
横 头
纵 横 中 纵 横 尾 纵 横 头 纵 横 中 纵 横 尾 纵
炉号规格
10133 6.0×1200mm
10133 8.0×1200mm
位置 头 中 尾 头 中 尾
表 6 工艺 1 的力学性能检验结果
Rel/MPa
图 1 工艺 1 钢板的金相组织（F+P）
a—纵向longitudinal; b—横向transversal
图 2 工艺 1 钢板的不同部位透射电镜形貌（SEM 照片）
a，b—头部；c，d—尾部
分析图 2 可见，工艺 1 钢板的铁素体呈等轴状，头部有轻微的带状组织，晶粒内部位错密度较小，图 2(c)铁素体内部有极少量的析出物，由于析出量很少，且非常细小，所以难以定性。珠光体片间距很小，且 有离异珠光体存在（见图 2b）。
430 435 470 465 455 450 450 480 440 445 460 450
Rm /MPa
530 530 565 570 560 550 560 570 580 560 550 570
A /%
25 27 26 27 25 28 30 31 29 31 30 30
表 7 工艺 2 的力学性能检验结果
第八届（2011）中国钢铁年会论文集 车轮总成重量从 47.5kg 减为 37.5kg，重量降低 21%，实现了车轮的轻量化、降低生产成本、减少资源浪费。
1 技术指标的确定
1.1 化学成分
SW400 的化学成分执行 BX55—2011 标准的规定，见表 1。
表 1 SW400 的化学成分
C
Si
Mn
172
174
176
164
178
160
A/% 24.7 21.7 24 18.3 24 22.66 26.7 21 21 20.7 26.7 25.7
Akv /J（室温） 52 23.3 57.7
20.66 20.33
21 54.33
23 22 21 24 24.33
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
2.9 1.2
F3 16.7981 21.856 11.4653 17.368 11249
8623 3.2 1.5
F4 11.4653 17.368 8.9210 14.214 11900
8823 3.5 1.8
F5 8.9210 14.214 7.5290 12.694 8761 7599
3.8 2.1
Research and Development of Ultra-light Automotive Wheel Steel SW400
Wu Gang
(Technical Center of Benxi Iron & Steel Co., Ltd., Benxi, 117000)
Abstract Lightweight, security and high performance are the driving force for advanced high strength steel in automotive industry. Introduced at the basic of plain C-Mn steel, after twice industrial tests , the study result shows that ultrafined ferrite can be achiebed by using the theory of deformation induced ferrite transformation, and the grain size is 3~5μm. Obtained ultrafined grain steel SW400 has been developed and used on the wheel. The feedback from user is that advanced high strength steel SW400 produced by Benxi Steel has uniform composition, high strength, high toughness, good formability, good welding performance and high fatigue life. The weight of wheel assemibly is reduced 21% on the condition that all the properties satisfy technical specifications of upscale automotive wheel rim and spoke, and the quality reaches the international advanced level. All the products are exported. Key words lightweight, ultrafined grain, wheel steel
方向
Rel /MPa
Rm /MPa
纵
392
490
横
441
513
纵
406
493
横
455
533
纵
418
508
横
411
511
纵
410
501
横
448
518
纵
448
518
横
448
515
纵
396
481
横
395
466.7
冲击功Akv /J
1
2
3
175
178
149
154
178
166
160
148
150
166
158
166
3 存在的问题及解决的方法
3.1 钢板沿厚度方向晶粒尺寸均匀性问题