Microstructures and mechanical properties of the third generation automobile steels fabricated by ART-annealing

The mechanical properties dependence on the microstructure was reviewed and analyzed,and the ultrafine grained duplex microstructure of BCC matrix and large fractioned austenite was given as one of the optimum structures to develop the third generation steel with high strength and high ductility.The medium-Mn steels with different carbon contents processed by austenite reverted transformation(ART-annealing) were studied thoroughly to fabricate the ultrafine duplex steels with large fractioned austenite.The lamellar typed ultrafine structure,the granular typed ultrafine duplex structure and the corresponding mechanical properties of the medium-Mn steels processed by ART-annealing were demonstrated in this paper.It was revealed that the duplex structure with large fraction of austenite and ultrafine grain structure is capable of producing steels with excellent combination of strength and ductility,i.e.,Rm A about 30-50 GPa%,which is about two times of that of the conventional automobile steels and close to that of the TWIP steels.It was concluded that the ART-annealing of the medium-Mn steels would be at least one of the promising ways to fabricate the third generation automobile steels in the near future.

Nb-Ti微合金化高强度汽车用钢研发及应用

柳钢在2 800 mm中厚板生产线试制汽车车厢用钢过程中,采用Nb-Ti复合强化成分设计,通过制定合理的冶炼、连铸、轧制工艺,成功开发出600 MPa级Nb-Ti微合金化高强度、薄规格超宽汽车车厢用钢板。其产品尺寸、板型、组织性能等完全满足用户使用需求,同时具有较低的脆性转变温度,并在商用改装车车厢上得到批量应用。

微量稀土元素对冷成型超高强度汽车钢组织性能的影响

随着新能源汽车产销量的快速崛起,超高强度汽车钢的需求量越来越大。而超高强度汽车钢冷成型过程中的回弹和变形开裂问题成为制约超高强度汽车钢应用的主要因素。因此,开发一种强度高且成型性能优良的汽车钢具有实际应用价值,市场潜力巨大。许多研究发现,在汽车钢中加入稀土元素可以提高其综合性能。文章设计了两组成分方案,采用相同的逆相变退火(ART)工艺参数,通过拉伸试验、扫描电镜以及XRD等手段研究了稀土元素对冷成型超高强度汽车钢的组织性能影响机制。结果表明,在ART退火工艺下,试验钢微观组织均为马氏体、残余奥氏体和微量铁素体,但两种成分方案中添加稀土试验钢的残余奥氏体含量略高于不含稀土试验钢,为后续成型过程中的TRIP效应提供了组织基础。在800℃淬火保温5 min,随后645℃退火保温15 min的最佳热处理工艺参数下,方案一中含稀土试验钢的残余奥氏体含量比不含稀土的提高了8.1%,断后伸长率提高了21.8%,强塑积提高了17.2%,达到了28.47 GPa·%;方案二中含稀土试验钢残余奥氏体含量比不含稀土的提高4%,断后伸长率提高了2.8%,强塑积提高了5.1%,达到了34.8 GPa·%,说明添加稀土元素可以不同程度地改善超高强度汽车钢的综合性能。

激光螺旋点焊的断裂行为与断口研究

为研究激光螺旋点焊的断裂行为和断口特征,以期为高性能激光点焊的应用提供理论支持。采用振镜搭载机器人的激光螺旋焊接系统对1 mm厚汽车用高强钢进行焊接,设计了一种类阿基米德螺旋线扫描路径以使焊点热输入均匀分布,并对焊接接头的断裂行为进行分析。研究发现,在拉剪力的作用下,激光螺旋点焊主要发生的断裂失效形式为单面焊点撕出断裂和双面焊点撕出断裂,裂纹的萌生及扩展均是沿着熔合区和热影响区交界处。粗晶热影响的大角度晶界比例相对较少,为18.69%,KAM均值最大为0.65,存在的应力应变相对较大,使得裂纹更倾向于在粗晶热影响区萌生和扩展。

490MPa汽车外板用高强钢的组织性能分析

采用OM和拉伸试验机等仪器分析了490 MPa级汽车外板用高强钢组织与性能,并利用仿真模拟技术对试验钢的应用性能进行了研究。结果表明,模拟退火处理后试验钢的显微组织主要为铁素体与岛状马氏体的混合组织,还有少量碳化物在晶界处分布;应力-应变曲线未出现明显的屈服平台,屈服强度与抗拉强度分别达到300 MPa和550 MPa以上,在2%预应变下BH(bake hardening)值在60 MPa以上。结合试验钢材料特性,以某车型后车门外板为研究对象,通过仿真技术研究了490 MPa级高强钢抗凹性能及应用到车门外板的抗凹性,结果显示零件高强减薄后抗凹刚度下降,但抗凹性得到一定提升,满足外板抗凹性能的要求。490 MPa高强钢的组织和力学性能满足汽车外板应用需求,连续硬化的应力-应变曲线可以避免产生拉伸应变痕,证明490 MPa高强钢具备应用于汽车外板的可行性。

国外新型汽车用钢的技术要求及研究开发现状

为了满足未来新一代汽车工业发展的需求,开发了大量的新钢铁材料,如超高强钢(AHSS)、高强钢(HSS)、双相钢(DP钢)、TRIP钢,TWIP钢等。介绍了这些钢铁材料,给出并分析了它们的成分、结构、工艺、性能和特点。

汽车用先进高强度钢的开发及应用进展

先进的高强度钢在汽车减重、节能、提高安全性、降低排放等方面展现出了广阔的前景,在新一代汽车伙伴计划、超轻钢车身——先进概念车等项目上得到了应用和推广。简述了先进高强度汽车用钢板的最新开发和应用进展情况。

汽车用先进高强钢的成形性能

通过试验,对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590的力学性能、微观金相组织、成形极限图进行研究,并与超深冲钢DC01成形极限进行对比。运用成形极限预测近似公式,对DP590、DP780、TRIP590、DC01的成形极限曲线进行预测,并与实测曲线进行对比。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,并具有较低的屈强比,能有效避免成形时局部颈缩和断裂。同时,DP钢和TRIP钢均具有良好的成形性能,DP590、TRIP590的成形能力甚至优于超深冲钢DC01。成形极限预测经验近似公式能很好的适用于DP590、DP780、TRIP590的成形极限预测,误差在2%以内,但对于DC01的成形极限预测误差则稍微偏大,约为4%。

汽车轻量化用高强度钢板的发展

轻量化是汽车“减重节能”的需要,采用高强度钢板不但可以实现汽车的轻量化,同时还能提高汽车的被动安全性,因此高强度钢板在汽车上的使用日益增多。简要回顾了近年来国外汽车轻量化项目研究的成果,特别是高强度钢板的发展情况,结合汽车使用的部件,重点介绍了宝钢各类高强度钢板的特性及其使用情况,探讨了今后在汽车轻量化过程中所应开展的工作。

高强汽车用钢的研究现状及发展趋势

汽车产业的发展趋势是节能、降耗、环保和安全,使用高强度汽车用钢可以有效地达到这一目标。介绍了几种高强度钢,如高强度IF钢、DP双相钢、TRIP钢、BH钢、CP复相钢、马氏体钢、TWIP钢、Q&P钢等的原理、性能以及开发现状。阐述了第三代高强度汽车用钢的发展趋势。

高强钢热冲压成形工艺及装备进展

从加热技术、成形-淬火冷却技术、变强度热冲压技术、新型高强钢材料热冲压、摩擦磨损和数值模拟技术等方面,阐述了其技术应用的现状以及未来发展趋势。当材料和装备确定之后,热冲压模具的设计、制造和维护是保证热冲压生产质量和效率的重点,着重对几种新工艺的模具结构做了介绍。经典的辊底炉生产线适应大规模生产,其高效率主要体现在生产节拍上。随着汽车产品的多样化,特别是在新能源车的开发和规模化生产之前,要求高强钢热冲压生产线更能够适应中小批量和多种材料（如高强铝合金）。这些新的需求,导致了多样化加热方式的研究,以及智能试验线的出现。辊底炉生产线、多层箱式炉生产线和智能试模线的研究及应用,推动了全球热成形生产和汽车轻量化的步伐。

高强度薄钢板研究的新进展及其在汽车上的应用

通过分析钢板强化机制 ,并结合国内外高强度薄钢板研究的最新进展 ,分别就热轧和冷轧高强度薄钢板的组织成分特征、产品性能、生产工艺特点以及在汽车上的应用等进行了全面的研讨。将有益于提高我国高强度薄钢板生产技术水平 。

新型汽车用高强度钢的应用现状与发展趋势

对先进的高强度钢及其在汽车工业中的应用进行了评述,详细介绍了几种高强度钢,如烘烤硬化钢、双相钢、相变诱发塑性钢等的原理、成分、性能特点以及目前的应用现状与开发进展状况。简述了高强度钢板在成形中所遇到的延伸凸缘性和弯曲成形性有所降低、回弹和弯曲开裂现象增多等问题,指出应把高强度钢板研究与对应的成形应用技术研究结合起来。还简述了国内外在高强度钢板上的研究方向,即在进一步提高强度、降低车重的同时,综合考虑安全、成形等因素,通过更多的新的强化机制来提高强韧性。

我国汽车用钢板的现状和研究进展

介绍了我国汽车用钢板的生产现状，并就我国汽车板生产存在的问题进行了分析。最后着重论述了我国超深冲ＩＦ钢的研究进展。

汽车用高强度钢板的最新研究进展

应用高强度、高性能钢板是汽车减轻质量、提高安全性的基础。为适应汽车工业发展的需要,利用各种强化机制的多种组合开发出具有各种不同性能的高强度钢板。简述了高强度汽车用钢板的最新研究进展,包括热轧钢板、冷轧与热镀锌钢板、以及TWIP钢等。

汽车零部件用高强度钢材的进展

论述了近年来汽车用高强度钢材 (钢板和钢管 )的发展现状和未来研究方向 ,着重评价日本在汽车用高强钢方面的新材料、新工艺和新技术的研究与开发的情况。

Ti微合金化700MPa级汽车大梁钢的研究

通过实验，采用低成本Ti微合金元素进行强化，获得了抗拉强度745～760MPa，下屈服强度640～655MPa，伸长率为23．0％～23．5％的热轧钢板。同时，通过调整热轧工艺，获得了终冷温度与热轧板强度的关系。此外，研究了轧制过程不同阶段析出相的种类、分布以及析出量的变化情况。结果表明，钢板屈服强度、抗拉强度与其终冷温度基本呈线性关系，随终冷温度的降低，屈服强度和抗拉强度均明显提高。析出相的定量分析结果表明，在粗轧结束时，Ti的析出率接近50％，在精轧结束时，Ti的析出率接近60％。在700℃等温卷取后，Ti的析出率超过95％。降低卷取温度到650、600℃时，Ti的析出率分别降低到87．5％、75．2％。如果700℃终冷后采用空冷方式冷却，Ti的析出率最低，降低到只有63．3％，与精轧结束时析出量相近。

700MPa级超高强度汽车大梁用钢研究与开发

根据超高强度汽车大梁钢的特点和要求,介绍了莱钢开发700MPa级大梁钢的Nb-Ti微合金化成分设计及控轧控冷技术,以及该钢的组织形态和析出相分布与形貌。经检测,产品的力学性能和成型性能良好,均满足制造汽车大梁的要求。

连续热镀锌工艺进展与展望

介绍了国内外近年来连续热镀锌工艺的进展及差距,主要包括热镀锌工艺方法、工艺流程和热镀锌生产线的核心设备;并进一步介绍了几种汽车用高强度镀锌钢板及应用前景。此外,针对目前热镀锌工艺存在的能源消耗量大的问题,指出应在还原工艺上进行改进和优化。

汽车用先进高强钢的发展及其在车身设计中的应用

当今社会的能源和环境问题日益突出,因此在保证安全的前提下实现车身减重以降低油耗和排放是现代汽车工业的发展趋势。综合比较可供选择的汽车用材,汽车轻量化的首选材料是高强度钢。对于汽车安全而言,最基础、最重要的是结构设计,最新的车身安全设计理念认为安全车身应该包括:前后碰撞变形区和高强度乘员舱。本文通过比较传统高强钢和先进高强钢的特点,重点介绍了先进高强钢的发展现状及其在车身设计中的应用。