汽车用低合金钢的现状与发展

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1、汽车用低合金钢的现状与发展康永林杨雄飞北京科技大学材料科学与工程学院，100083摘要：简要论述了国内外汽车生产的现状与发展趋势、分析了我国汽车用低合金钢材，包括汽车用低合金、微合金热轧钢板、冷轧钢板、弹簧钢、渗碳钢、易切削钢等的成分与性能及应用状况，对今后汽车用低合金、微合金钢的发展进行了探讨。关键词：汽车、低合金钢、微合金化、钢板ThePresentSituationandDevelopmentofLow-AlloySteelsforAutomobileKANGYonglinYANGXiongfeiSchoolofMateria

2、lScienceandEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083ABSTRACT:Thisbriefreviewprovidesthepresentsituationanddevelopmentofproducingautomobile.Thecompositionandpropertyaswellasapplicationoflow-alloysteelmaterialsincludinghot/coldrolledlow-alloy/micr

3、oalloyedsheet,springsteel,cementationsteel,free-cuttingsteelhavebeendescribed,whichareusedforautomobileparts.Alsothefuturedevelopmentoflow-alloyandmicroalloyingsteelforautomotivehasbeendiscussed.Keywords:Automobile,Lowalloysteel,Microalloying,Steelsheet近年来，世界主要发达国家大都将汽

4、车工业作为国民经济的支柱产业。虽然汽车正向轻量化、节能和低成本方向发展，但钢铁材料仍是汽车制造的主要用材，约占总用材量的70%。目前世界上汽车保有量约5亿多辆，年产5000万辆左右，每年消耗占世界钢铁材料总产量的24%左右。汽车用钢品种构成为：钢板约占50%以上（轿车约占70%以上），优质钢占30%，型钢占6%，带钢占6.5%，钢管占3%，[1]金属制品及其它占1%。[2]2000年我国全年累计生产汽车2069069辆。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国汽车工业在“十五”期间将会以较快的速度发展。特别是轿车工业，将因轿

5、车进入家庭的时代潮流的涌起而获得迅速发展。通用汽车总经理就曾表示过：可以断言，在未来的20年至25年之内，中国将成为世界最大的汽车市场。根据我国近年来发展速度测算汽车产量和汽车保有量的增加，预计我国汽车工业在“十五”末期，年需钢材约1000万吨。10年后我国将年需轿车300万辆，亚[3]洲年需轿车500万辆。我国汽车工业的发展，对钢铁材料提出了更高的要求。汽车钢板业是近年来低合金钢和微合金钢研究开发最活跃的领域之一。11.汽车用热轧钢板随着汽车向轻量化和节能方向发展，用高强度钢板生产汽车零件已成为发展趋势。热轧高强度钢板在载货汽车上

6、用量很大，约占载重车用热轧钢板总量的[4]60~70%。主要用于汽车车架纵梁和横梁，车厢的纵、横梁以及刹车盘等受力结构件和安全件。经过30多年的开发和应用研究，我国已形成锰钢或锰稀土钢系列，硅-钒钢、含钛钢系列和含铌钢系列。日本开发的贝氏体钢：0.05%~0.3%C+MnCrBMo，[5]马氏体钢：0.05%~0.3%C+MnCrBMoTiNb。(1)含钛系热轧钢板含钛热轧钢板在汽车上的用量很大。由于含钛钢板强度高，实际冲压性能好，不仅可大幅度降低汽车自重，同时，汽车使用寿命成倍提高。钢中加入钛，既提高钢板的强度，又改变钢中硫化物夹

7、杂的形态和分布。含钛2钢板的冲击韧度很高，常温αKU达300~400J/cm。但热轧含钛钢也存在一些问题，一是钛对温度很敏感，当终轧后冷却速度控制不当，会导致含钛钢板的头、中、尾的强度波动大，形成强度分布的盆形曲线。如图1所示。(2)热轧含铌钢系列为节约合金元素，降低钢的生产成本，目前，国内外大量应用热轧含铌钢板。钢中加入微量合金元素，铌的强化能力大于钛，由于钛优先与氮化合并与硫形成钛硫化合物，直接增加了钛在钢中的含量。铌只是强化元素，要获得同级强度的钢板，钢中含铌量仅为含钛量的1/3左右，显示图1.08TiL热轧钢板整卷强度分布曲

8、线了含铌的优越性。热轧含铌钢板的实际性1—宽度方向边部；2—宽度方向中间部位能见表1。表1.含铌钢板的实际性能o横向180弯曲钢号σs/MPaσb/MPaδ5/%σs/σb(B=35mm)合格率/%B420L350~470450~55