鞍钢高强汽车用钢与应用技术研究.pdf

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1、鞍钢高强汽车用钢与应用技术研究郭金宇刘仁东孟劲松唐复平(鞍山钢铁集团公司辽宁114000)摘要：随着节能减排和安全性能要求不断提高，汽车轻量化成为汽车工业发展的主要趋势，而高强钢和先进制造技术的广泛应用是实现汽车轻量化的有效方法。作为国内主要的汽车用钢供应商，鞍钢研制开发了以980MPa级双相钢、TRIP钢和TWIP钢为代表的系列先进高强钢，以700MPa级大梁板为代表的热轧高强汽车用钢，以及1500MPa级的热冲压成形钢和系列内高压成形钢。同时，鞍钢开展了高强钢的回弹研究、焊接性能研究、高速拉伸性能研究等应

2、用技术研究，为客户提供从材料选择到结构设计等一系列的EVI技术支持，为汽车工业的发展做出贡献。关键词：高强钢、TWIP钢、应用技术、EVI介绍鞍钢近年来在高强汽车用钢和应用技术1前言研究上的进展。随着能源危机和地球温室效应的加重，2鞍钢高强汽车用钢的开发世界各国纷纷制定了各种严格措施来限制能源消耗和温室气体排放。研究表明，汽车轻2.1鞍钢汽车用钢发展概述量化是实现节能减排的有效手段，数据显示，汽车质量每下降10%，油耗下降约8%，排在过去的十几年里，鞍钢通过技术引进放下降约4%。但是，在过去的十多年里，由和创

3、新，建成了多条高水平的汽车板生产线，于汽车碰撞安全标准和舒适性要求的提高，形成汽车板核心生产技术，完善汽车板质量汽车的重量不断增加[1-6]。因此同时实现轻管理体系，具备了生产高强汽车用钢所需的量化和提高安全性成为汽车工业必须解决的设备、管理和核心生产技术等条件。难题。当前，鞍钢形成了热轧、冷轧、热镀锌实践表明，高强度钢板和先进制造技术汽车用钢的产品系列，开发了以IF钢为代表的应用是实现汽车轻量化和提高汽车安全性的超深冲冷轧和热镀锌汽车用钢系列产品、能的有效方法。在世界汽车用钢联盟组织未以烘烤硬化钢为代表的传

4、统高强钢系列产来钢制汽车（FSV）项目中，通过大量使用品、以DP、TRIP、TWIP钢为代表的先进高先进高强钢和先进加工技术，在满足五星级强钢系列，以O5板为代表的高表面质量的碰撞标准的条件下，实现车身减重35%的目冷轧、热镀锌汽车用钢系列产品。鞍钢汽车标，同时不增加汽车成本。用钢的主要品种如表1所示。鞍钢作为国内主要的汽车板供应商，不仅为汽车厂家提供高质量的高强汽车用钢，同时提供系统的应用技术研究。本文将主要表1鞍钢汽车用钢主要品种其中：●为商业化生产，○为研发中随着鞍钢汽车用钢品种的增加和质量的提高，鞍钢

5、汽车板的用户不断增加，鞍钢成为一汽、大众、长城、通用等汽车厂家的钢材供应商。同时，鞍钢汽车用钢的产销量逐渐增加，在2012年，汽车用钢产销量达到~200万吨。2.2鞍钢高强汽车用钢的开发2.2.1双相钢的研制开发12001000双相钢是目前使用最为广泛的先进高强钢之一，在世界汽车用钢联盟的未来钢制车800身项目中，使用量达到31.3%。双相钢具有StressMPa600屈强比低、伸长率高和高烘烤硬化性，主要400应用在汽车结构件和安全件等部位。目前鞍钢开发了热轧、冷轧、热镀锌双相钢，最高200强度级别为980

6、MPa。图1为鞍钢生产热镀002468101214锌双相钢的拉伸曲线和金相组织照片。为了Strain%满足客户对焊接性能的要求，鞍钢研制开发图1鞍钢DP980的微观组织照片和拉伸曲线了碳当量小于0.21和0.24的DP590和DP780冷轧钢板。2.2.2TRIP钢的研制开发2.2.3TWIP钢的研制开发TRIP钢是由铁素体、贝氏体和奥TWIP钢是一种高锰奥氏体钢，具有强氏体组成，具有强度高、塑性好、加工硬化度高、伸长率好的特点，相比于其它的先进率高的特点，适用于高成形性的结构部件。高强钢，TWIP钢具有更好

7、的成形性能和吸传统TRIP钢采用高Si或高Al的成分设计，能效果。不足之处在于其合金含量高、生产尽管较高的Si含量或Al含量能够有效地抑困难。鞍钢采用新的生产技术在传统产线上制渗碳体的析出，提高TRIP效应，但是，实现980MPa级TWIP钢的工业化生产，生高的Si含量会导致钢板表面氧化，影响钢板产出中厚板、热轧、冷轧系列产品，具备批表面质量，高的Al含量会影响连铸生产。针量供货能力。图3所示为鞍钢生产TWIP钢对上述问题，鞍钢开发了低硅低铝含磷的的微观组织照片和拉伸曲线，产品的强塑积TRIP钢，具有表面质量

8、好、生产工艺稳定的达到70GPa%。优点。目前，鞍钢已经开发出590、780、980MPa级冷轧TRIP钢，产品应用在侧围加强板、前端梁等结构件和安全件。图2所示为鞍钢生产的TRIP980的微观组织照片和拉伸曲线。12001000800StressMPa600400120020010000010203040506070800Strain%图3鞍钢TWIP钢的微观组织照片和拉伸曲线StressMPa6