热冲压成形的高强度钢—硼钢技术应用发展
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用引言高强度钢板热冲压材料是一种具有优异性能的新型材料，在汽车制造、航空航天和船舶制造等领域都有着广泛的应用。
通过对其性能进行深入研究，可以更好地应用于实际生产中，提高产品的质量和性能，满足市场需求。
本文将就高强度钢板热冲压材料的性能研究及应用进行探讨。
一、高强度钢板热冲压材料的特点1. 高强度高强度钢板热冲压材料具有较高的屈服强度和抗拉强度，能够承受更大的应力和载荷，在实际应用中具有较好的安全性。
2. 良好的可塑性该材料具有良好的可塑性和延展性，能够在加工过程中形成复杂的形状，并且不易产生裂纹和变形。
3. 优异的耐腐蚀性高强度钢板热冲压材料在表面涂层处理后，能够具有较好的耐腐蚀性能，能够适应不同环境条件下的使用。
4. 轻量化相比传统的钢材，高强度钢板热冲压材料具有较低的比重和更高的强度，可以实现产品的轻量化设计，提高其性能和节约材料成本。
二、高强度钢板热冲压材料的性能研究1. 成分分析对于高强度钢板热冲压材料的成分进行分析，可以确定其含碳量、含硅量、含锰量、含磷量和含硫量等因素，进而确定材料的基本性能和适用范围。
2. 金相组织通过金相组织观察分析，可以了解高强度钢板热冲压材料的晶粒结构、相变结构和晶界形态等信息，为后续的性能测试提供参考。
3. 力学性能测试力学性能测试是对高强度钢板热冲压材料性能的直接评价，包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断裂韧性等指标，为材料的应用提供了重要数据支持。
4. 耐腐蚀性能测试耐腐蚀性能测试是对高强度钢板热冲压材料在不同环境条件下的抗腐蚀能力进行评估，包括盐雾腐蚀实验、酸碱腐蚀实验等。
5. 成形加工性能测试成形加工性能测试是对高强度钢板热冲压材料在加工过程中的变形行为和变形能力进行检验，包括拉伸试验、冲击试验和压缩试验等。
三、高强度钢板热冲压材料在汽车制造中的应用在汽车制造领域，高强度钢板热冲压材料可用于车身结构、底盘部件、车门板、车顶板、引擎盖等部位，具有重量轻、强度高、安全性好等优点。
大型超高强钢热冲压成型装备关键技术及产业化应用
一、概述随着现代工业的不断发展，对于材料的性能和加工工艺的要求也日益提高。
在这种背景下，大型超高强钢热冲压成型装备成为了高效、精密加工的重要工具。
本文将就大型超高强钢热冲压成型装备的关键技术及产业化应用展开详细的阐述。
二、大型超高强钢热冲压成型装备的概念大型超高强钢热冲压成型装备是指一种针对超高强度钢材料进行热冲压成型加工的装备。
在传统的成型工艺中，超高强度钢材料由于硬度和韧性的特点，往往难以进行成形。
而热冲压成型技术则能够通过加热材料，改善其塑性和韧性，从而实现对超高强度钢材料的高效成形，大大提高了材料的利用率和加工效率。
三、大型超高强钢热冲压成型装备的关键技术1. 热冲压成型工艺技术热冲压成型工艺技术是大型超高强钢热冲压成型装备的核心。
这项技术主要包括热处理工艺、成形工艺和模具设计等内容。
在热处理工艺方面，需要根据不同材料的特性和实际工艺要求，确定合适的加热温度、保温时间和冷却方式。
在成形工艺方面，需要设计合理的成形工艺参数，包括压力、速度、温度等，从而确保成形过程的稳定性和高效性。
在模具设计方面，需要根据成形零件的形状和尺寸，设计合适的模具结构和加热方式，以实现对材料的精确成形。
2. 装备设计与制造技术大型超高强钢热冲压成型装备需要具备一定的加热、冷却和成形能力。
在装备设计方面，需要考虑材料的加热均匀性、成形的稳定性和模具的可靠性，从而确保整个成型过程的高效进行。
在装备制造技术方面，需要采用先进的加工工艺和材料技术，确保装备具备高强度、高稳定性和高耐用性，能够满足超高强度钢材料的加工需求。
3. 自动化控制技术自动化控制技术是大型超高强钢热冲压成型装备的重要保障。
通过自动化控制系统，可以实现对热处理、成形和模具等环节的精准控制，确保成型过程的稳定性和可靠性。
自动化控制系统还可以实现对装备运行状态的实时监测和故障诊断，提高了装备的运行效率和安全性。
四、大型超高强钢热冲压成型装备的产业化应用大型超高强钢热冲压成型装备的产业化应用已经在汽车、航空航天、轨道交通等领域得到广泛应用。
Autoform R7汽车热冲压成形的技术解析
Autoform R7热成型
所谓的硼钢，是指汽车上的热成型钢，因为在这种钢材中加入了硼元素，所以又 称作硼钢。是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形，然后又迅速冷却， 全面提升了钢板强度，经过这样处理的钢材称之为热成型钢。
热成型钢具有极高的材料强度和机械安全性。一般的高强度钢板的抗拉强度在 400-450MPa左右，而热成形钢抗拉强度高达1300-1600 MPa，屈服度达1000Mpa 之上，每平方厘米能承受10吨以上的压力，为普通钢材的3-4倍，其硬度仅次于 陶瓷，但又具有钢材的韧性。把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大 变化情况下，承受力提高了30%，使汽车的车身强度更好。
3.转移：
指的是将加热后的钢板从加热炉中取出放进热成形模具中去。在这一道工序中， 必须保证钢板被尽可能快地转移到模具中，一方面是为了防止高温下的钢板氧化， 另一方面是为了确保钢板在成形时仍然处在较高的温度下，以具有良好的塑性。
4.冲压和淬火：
在将钢板放进模具之后，要立即对钢板进行冲压成形，以免温度下降过多影响钢 板的成形性能。成形以后模具要合模保压一段时间，一方面是为了控制零件的形 状，另一方面是利用模具中设置的冷却装置对钢板进行淬火，使零件形成均匀的 马氏体组织，获得良好的尺寸精度和机械性能。研究表明，就目前常用的热冲压 钢材而言，实现奥氏体向马氏体转变的最小冷却速率为27~30℃/s，因此要保证 模具对板料的冷却速度大于此临界值。
热成型软区零件可使需要高强度部位抗拉、屈服强度等机械性能显著提高，达到 可以承受更大的撞击力的效果,同时也可使需要低强度部位拥有较低抗拉、屈服强 度，在碰撞时达到吸能和溃缩的作用，两者方式的结合能够有效地提高汽车的碰 撞安全性能,实现汽车轻量化。实现同一个热成型零件在不同区域有不同的机械性 能，优化零件在整车碰撞试验中的性能表现。
b柱热冲压
b柱热冲压关于b柱热冲压介绍如下：随着汽车工业的快速发展，对于汽车安全性能的要求也越来越高。
B柱作为汽车结构中的重要组成部分，其强度和刚度对于保证汽车的安全性具有重要意义。
热冲压技术作为一种先进的加工工艺，在B柱强化方面具有显著的优势。
本文将就热冲压技术的相关内容进行介绍。
一、热冲压技术热冲压技术是一种将板材加热至奥氏体状态，然后迅速转移到模具中进行冲压成形的工艺方法。
由于在高温下材料的可塑性较好，因此可以制造出强度和刚度都非常高的零件。
这种技术广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域。
二、B柱强化B柱是汽车车身结构中的重要组成部分，主要承受侧向力和弯矩，对于保证汽车的安全性和稳定性具有重要意义。
采用传统的冷冲压技术很难实现高强度和刚度的B柱零件的制造，而热冲压技术的出现使得高强度B柱的制造成为可能。
三、材料选择热冲压技术常用的材料是硼钢（Fe-B），它是一种具有高强度、高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性的材料。
在高温下，硼钢的屈服强度和抗拉强度都非常高，能够满足B柱强化的要求。
四、工艺流程热冲压技术的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 板材加热：将板材加热至奥氏体状态，提高其可塑性；2. 快速转移：将加热后的板材迅速转移到模具中；3. 冲压成形：在模具中进行冲压成形；4. 冷却淬火：将成形后的零件进行淬火处理，使其从奥氏体状态转变为马氏体状态，提高其强度和硬度；5. 后处理：对零件进行矫形、切割等后处理操作，使其满足设计要求。
五、模具设计热冲压技术的模具设计需要充分考虑温度、压力、材料等因素的影响，以保证零件的成形精度和加工效率。
模具材料一般选用耐高温、耐磨损、耐腐蚀的材料，如硬质合金、陶瓷等。
同时，模具设计还需要考虑冷却系统的设置，以保证淬火过程的顺利进行。
六、冲压温度与时间冲压温度和时间是热冲压技术的关键参数，它们直接影响零件的成形质量和加工效率。
在加热过程中，温度不宜过高或过低，以避免材料发生氧化或变形。
[高强,汽车,技术]试论高强钢成形技术及其在汽车轻量化中的应用
![[高强,汽车,技术]试论高强钢成形技术及其在汽车轻量化中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/241a601289eb172dec63b703.png)
试论高强钢成形技术及其在汽车轻量化中的应用汽车轻量化是指在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地减轻汽车的整车质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。
汽车的快速发展方便了人们的生活，但同时带来了金属、石油等资源、能源的过量消耗，大气严重污染，通过汽车轻量化实现降低排放和油耗成为汽车工业最具挑战的目标。
有研究表明，当钢板厚度分别减小0.05mm、0.1mm和0.15mm时，车身减重分别为6%、12%和18%，可见增加钢板强度的同时减小板厚是减轻车重的主要途径。
高强钢具有较高的强度，且成本较轻金属低，汽车采用先进高强钢的主要效果有：高强钢的使用降低了板厚使得汽车结构轻量化、汽车的抗凹陷性、耐久强度和大变形冲击强度安全性均得到提高。
高强钢的优点使得其在汽车行业中得到快速发展及广泛应用，如1980年日本和欧洲的汽车公司，白车身中高强钢用量分别为12%和5%，目前均上升到50%以上。
高强钢的应用不仅为轻量化创造了更多的机遇，更有助于使汽车达到轻量化和提高安全性的统一。
一、高强钢的种类高强度钢板的分类主要有按冶金特点、强化机理和生产工艺等几种划分方法。
1. 按冶金特点分类根据国际钢铁协会U S L - A B项目的定义，屈服强度为210 ～550MPa及抗拉强度为270 ～700M P a的为高强度钢(简称H S S)。
普通高强度钢为单一铁素体组织，由于采用了以相变为主的复合强化方法，基体的强度和综合性能得到提高。
普通高强度钢包括有微合金钢、碳锰钢、烘烤硬化钢、各向同性钢、高强度I F钢和低合金高强度钢等几种。
屈服强度大于550M P a及抗拉强度大于700M P a的则称为先进高强度钢(简称A H S S)。
A H S S 的研究基于H S S朝2个方向发展，一个方向是强度基体不变，提高其塑性;另一个方向是塑性基体不变提高其强度。
强度提高的钢种包括复向钢(C P)、马氏体钢(MS)等，塑性提高的钢种包括有双相钢(C P)、相变诱发塑性钢(T R I P)等。
高强度钢热成型
汽车技术汽车用高强度钢热成型技术高强度钢的热成型技术可解决传统成型高强度钢板在汽车车身制造中遇到的各种问题。
介绍了汽车用高强度钢热成型的加工工艺、加工关键技术、热成型零件的检测方法以及国内外的研究现状。
以用于热冲压成型的高强度钢——硼钢为例，对我国热成型技术的应用情况及未来热成型技术需要解决的问题进行了阐述。
主题词：高强度钢板热成型硼钢1 汽车用热成型高强度钢长期以来，钢铁一直是汽车工业的基础，虽然汽车制造中铝合金、镁合金、塑料及复合材料的用量不断增加，但高强度钢以其具有的高减重潜力、高碰撞吸收能、高疲劳强度、高成型性及低平面各向异性等优势[1,2]，已经成为汽车工业轻量化的主要材料。
21世纪的汽车行业以降低燃料消耗、减少CO2和废气排放成为社会的主要需求，为适应这种发展趋势，钢铁业已开发出许多种类的高强度钢板来帮助减轻汽车质量，同时提高汽车的安全性。
为兼顾轻量化与碰撞安全性及高强度下冲压件回弹与模具磨损等问题，热成型高强度钢及其成型工艺和应用技术应运而生。
目前凡是达到U-NCAP碰撞4 星或5 星级水平的乘用车型，其安全件（A/B/C 柱、保险杠、防撞梁等）多数采用了抗拉强度为1 500 MPa、屈服强度为1 200 MPa 的热成型高强度钢。
同时，为解决高强度钢冷成型中的裂纹和形状冻结性不良等问题，出现了热冲压成型材料，已用其进行了强度高达1 470 MPa 级汽车部件的制造。
本文首先介绍高强度钢热成型加工工艺及其关键技术，然后分析了国内外热成型研究成果与现状，最后对热成型技术的应用发展进行了展望。
2 高强度钢热成型加工工艺2.1 热成型加工工艺2.1.1 理论基础与传统的冷成型工艺相比，热成型工艺的特点是在板料上存在一个不断变化的温度场。
在温度场的影响下，板料的基体组织和力学性能发生变化，导致板料的应力场也发生变化，同时板料的应力场变化又反作用于温度场，所以热成型工艺就是板料内部温度场与应力场共存且相互耦合的变化过程（见图1）。
超高强钢构件热冲压技术的未来发展趋势
超高强钢构件热冲压技术的未来发展趋势超高强钢构件热冲压技术的未来发展趋势1. 制定和完善标准规范：为了推动超高强钢构件热冲压技术的发展，需要制定相应的标准规范，明确工艺参数、设备要求、质量控制等方面的要求，以确保产品的一致性和可靠性。
2. 优化工艺流程：目前的超高强钢构件热冲压工艺流程还存在一定的复杂性，需要进一步研究和优化。
通过改进模具设计、加热方式、冷却方式等环节，可以提高工艺的效率和稳定性，降低生产成本。
3. 发展新型设备和技术：为了满足超高强钢构件热冲压技术的需求，需要研发新型的设备和技术。
例如，开发高效、智能化的热冲压设备，提高生产效率和自动化水平；探索新的加热方式，如激光加热、电磁加热等，提高加热效果和能源利用率。
4. 提高成型质量和一致性：超高强钢构件热冲压技术的应用范围越来越广，对成型质量和一致性的要求也越来越高。
因此，需要进一步研究和改进工艺参数，优化冲压过程中的温度、压力和速度等因素，以提高产品的成型精度和稳定性。
5. 降低成本和提高竞争力：目前，超高强钢构件热冲压技术的成本相对较高，限制了其在更多领域的应用。
因此，需要通过技术创新和工艺改进，降低生产成本，提高产品的市场竞争力，推动该技术在更广泛领域的应用。
步骤四：总结超高强钢构件热冲压技术作为一种能够满足现代工程领域对高强度、轻量化的需求的技术，具有广阔的应用前景。
未来，通过制定标准规范、优化工艺流程、发展新型设备和技术，以及提高成型质量和一致性，该技术将不断发展和完善。
同时，降低成本和提高竞争力也是该技术发展的重要方向。
随着技术的不断创新，相信超高强钢构件热冲压技术将在更多领域得到广泛应用。
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压是一种先进的汽车制造技术，其在汽车轻量化和安全性能方面具有
重要的应用价值。
本文旨在介绍高强度钢板热冲压的材料性能研究及其在汽车制造中的应用。
高强度钢板热冲压的材料特性是研究的重点。
高强度钢板具有较高的拉伸强度和屈服
强度，以及较好的塑性和焊接性能。
其具有更高的抗拉强度和疲劳强度，可以更好地满足
汽车轻量化和安全性能的要求。
研究高强度钢板的组织结构、晶界和析出相等特征，可以
进一步了解其力学性能和加工性能。
高强度钢板热冲压的应用主要集中在汽车制造领域。
汽车轻量化是目前汽车工业发展
的重要趋势，而高强度钢板热冲压可以实现汽车零部件的轻量化设计。
通过在汽车车身、
底盘和动力系统等部件中应用高强度钢板热冲压技术，可以有效减少车身重量，提高燃油
利用率和行驶性能。
高强度钢板热冲压可以提高汽车的安全性能，增加车辆的抗碰撞能力，保护乘客的生命安全。
高强度钢板热冲压技术在国内外已经得到了广泛的应用。
国内汽车制造企业在汽车轻
量化和安全性能方面的应用越来越多。
国际上的汽车制造企业也纷纷将高强度钢板热冲压
技术应用到车辆生产中。
随着技术的不断发展和成熟，高强度钢板热冲压将在未来的汽车
制造中发挥更加重要的作用。
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热冲压成形的高强度钢—硼钢技术应用发展
国内首家热冲压零部件有限公司于05年在宝钢成立。
并且用于热冲压成形的高强度钢—硼钢，也是由上海宝钢独家供货。
宝钢生产的硼钢牌号为：1.85mm以上热轧，BR1500HS；
1.85mm以下冷轧，B1500HS。
与欧洲热冲压高强度钢22MnB5对应。
屈服强度1000MPa、抗拉强度1400MPa、延伸率5%。
相对于热冲压零部件有限公司的批量生产，宝钢股份研究院技术中心拥有独立的试制生产线。
从2005年开始，已完成车身165个件的试制，其中12个样件一次试制成功。
表3为宝钢热冲压机组相关参数。
近几年来，热成形制造的零件的应用越来越广泛。
中国上海大众在PASSATB6等多款车型中，热成形的部分占据了整个车身质量的15%，一般用在A/B/C柱及加强板还有中央通道、保险杠支架等地方。
将典型的热成形用钢22MnB5在冲压前加热到950℃附近，然后在一个水冷模具中加压成形，再通过模具淬火最终零件的强度可以将大众汽车提到的1500MPa。
但是在强度提高的同时，硼钢的冲击韧性受到越来越多的关注。
由于微观组织全是由非常硬的马氏体构成，韧性就降低了，这一点非常关键。
因为在碰撞试验中，这些零件通常都是放在用来承受很高的冲击载荷的地方。
但是，现在还没有可靠的材料可以用来进行韧性与脆性之间的转换。
在蒂森公司最近对淬火－回火的厚坯的研究中提到，铌微合金化的应用可以提高热成形钢的韧性。
在这种情况下，用来防止硼和溶解的铌相结合，钛应该由铌和铝的化合物取代。
这样做的结果是造成裂纹起始点的TiN粒子可以避免或被细小的碳、氮铌化物沉淀取代，从而降低热轧时晶粒尺寸，同样也可以在冲压前加热到950℃的过程中限制晶粒的长大。
通常，晶粒细化对韧性是有利的。
由高强度板热成形制造的车身零部件如图6所示。
与传统成形零件相比，热成形零件具有以下优点：
1)高强度：屈服强度可达到1200MPa，抗拉强度可达到1600MPa-2000MPa。
2)高硬度：高达6t的静压不损坏。
3)轻量化：板厚比传统钢板减薄达35%。
4)消除回弹影响，提高制造精度。
综上可知，高强度钢以其轻质、高强度的特点仍是汽车用钢材的首选，并已成为满足汽车减重和增加碰撞性能和安全性能的重要途径。
但是，常规高强度钢在室温下不仅变形能力很差，
而且塑性变形范围很窄，所需冲压力大、容易开裂。
同时，成形后零件的回弹增加，导致零件尺寸和形状稳定性变差。
因此传统的成形方法难以解决高强度钢板在汽车车身制造中遇到的问题。
热冲压成形技术便是解决上述问题的一种新型成形技术。
近年来，世界各国汽车业投入大量的精力来开展以硼钢为主的先进高强度钢板开发及热成形技术的研究，并取得了长足的发展。
这项技术在我国还属于起步阶段，因此对超高强度硼钢热成形技术的研究对我国的汽车工业的发展具有重要意义。