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汽車輕量化鋼材研發(fā)取得新突破

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2017-08-08  來源:蘭格鋼鐵網(wǎng)  瀏覽次數(shù):503
 
核心提示:日前,由東北大學(xué)教授許云波團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高強(qiáng)塑積汽車鋼在河鋼唐鋼高強(qiáng)汽車板連退生產(chǎn)線成功下線,力學(xué)性能全部達(dá)到指標(biāo)并獲得用戶
  日前,由東北大學(xué)教授許云波團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高強(qiáng)塑積汽車鋼在河鋼唐鋼高強(qiáng)汽車板連退生產(chǎn)線成功下線,力學(xué)性能全部達(dá)到指標(biāo)并獲得用戶訂單,這標(biāo)志著我國首次在以“較低冷卻速率和一步過時效處理”為特征的傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線上成功研發(fā)具有優(yōu)異力學(xué)性能的第三代汽車鋼。

    近年來,全球各大鋼鐵企業(yè)紛紛加大了第三代汽車鋼的研發(fā)力度,力求通過車身減重實(shí)現(xiàn)汽車“更省油、更安全”的目標(biāo)。作為第三代鋼典型代表之一的淬火配分(Q&P)鋼,其因優(yōu)異的強(qiáng)塑性能和適合工業(yè)化批量生產(chǎn)的技術(shù)特點(diǎn)而成為其中最為矚目的“明星”。

    然而,按照經(jīng)典的淬火配分理論,為了獲得優(yōu)異的強(qiáng)塑性能,傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線必須擁有高速冷卻和淬火后快速提溫(兩步配分)等特殊功能。而配置如此豪華的一條高強(qiáng)鋼專用退火生產(chǎn)線投資動輒八九億元,有的甚至高達(dá)十多億元,這讓大部分鋼企只能“望洋興嘆”。

    在冷卻速率不高、不具備淬火再提溫功能的傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線上開發(fā)第三代高強(qiáng)鋼,逐漸成為學(xué)界和業(yè)界共同追求的目標(biāo)。為解決這一行業(yè)共性技術(shù)難題,東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授許云波團(tuán)隊(duì)深入開展淬火配分理論和關(guān)鍵工業(yè)化技術(shù)的研究,突破單獨(dú)依賴馬氏體向奧氏體碳配分的傳統(tǒng)框架,提出“鐵素體、貝氏體和馬氏體協(xié)同碳配分”新概念與新工藝,通過合金成分設(shè)計、奧氏體穩(wěn)定化和多相微結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控,在國際上首次基于河鋼唐鋼傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線的較低冷速與一步過時效處理,成功開發(fā)出QP980鋼。這一鋼種成品板屈服強(qiáng)度≥600MPa,抗拉強(qiáng)度≥980MPa,斷后延伸率達(dá)到21%~28%,綜合性能表現(xiàn)優(yōu)異。

    與同級別“兩步配分”商業(yè)化Q&P鋼相比,新技術(shù)溫控路徑簡單、配分窗口靈活、生產(chǎn)銜接順暢高效、工藝成本降低,僅取消“感應(yīng)提溫”一項(xiàng)就可以節(jié)約電費(fèi)50~100元/噸。而且,新產(chǎn)品典型組織和力學(xué)性能表現(xiàn)優(yōu)異、通卷性能波動小、抗回火穩(wěn)定性強(qiáng),顯微組織中殘奧體積分?jǐn)?shù)提高2%~6%,斷后延伸率增加2%~4%,強(qiáng)塑積可達(dá)27GPa%以上。電阻點(diǎn)焊及成形性能與“兩步配分”產(chǎn)品典型值基本相當(dāng),其中,折彎、回彈等性能更優(yōu),1.6mm板臨界相對彎曲半徑降至1.5mm左右,90°折彎回彈角可達(dá)到約14°。

    此外,與同級別冷軋雙相鋼(DP)、相變誘發(fā)塑性鋼(TRIP)相比,不僅合金成本大幅度降低,而且鋼材韌塑性、成形性和延伸凸緣性等顯著提高,特別是延伸率達(dá)到了同級別DP鋼的兩倍以上。

    新型Q&P鋼可用于橫梁、縱梁、車窗框架、保險杠及地板加強(qiáng)件等汽車結(jié)構(gòu)件,通過減薄零件厚度、減少燃油損耗,有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。例如,使用QP980替代DP600,工件厚度由1.2mm減薄至1.0mm,可為汽車減重10%~20%。同時,汽車安全性顯著提高,在正常碰撞下人員死亡率大幅度下降。
 
 
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