先进汽车用钢

我国先进汽车用钢的发展

摘要：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广阔的前景。本文简述了先进高强度汽车用钢板的最新开发和应用前景情况。随着能源危机和环境问题的加剧，节能和安全已经成为汽车制造业最重要的出发点。为了达到上述目的，减轻车重是非常有效的方法，这导致了先进高强钢的开发和应用发展较快。通过引用国际汽车轻量化项目的主要研究结果，介绍了先进高强度汽车用钢的技术和设备现状及其未来在汽车行业的应用前景。此外，结合我国宝钢先进高强钢的研发情况，探讨了我国先进高强度汽车用钢的研发目标和前景。

关键字：先进汽车用钢，高强度，开发，应用

正文：

一．汽车行业的现状分析。

随着能源危机和环境问题的日益加剧，节能和安全的考虑成为汽车制造业的主要发展方向。在降低油耗、减少排放的诸多措施中，降低车重效果最为明显。车重减轻10％可节省燃油3%～7% 。为了降低汽车的重量，近年来，世界各大车厂的汽车逐步增加了高强钢的使用量。与此发展趋势相适应，钢铁业在高强钢方面的研发投资也有了较大增长。传统的高强钢多是通过固溶、析出和细化晶粒做为主要强化手段，而先进高强钢（AHSS）是指通过相变进行强化的钢种，组织中含有马氏体、贝氏体和/或残余奥氏体，包括双相钢（DP）、TRIP 钢、复相钢（CP）和马氏体钢（Mart）等。先进高强钢的强度和塑性配合优于普通高强钢, 兼具高强度和较好的成形性，特别是加工硬化指数高，有利于提高冲撞过程中的能量吸收，这对减重的同时保证安全性十分有利。此外，还有一种热冲压成型模具淬火硬化的超高强钢在欧洲的汽车制造业获得了广泛应用。该类钢种在Arcelor 的商标为USIBOR1500。

正文：

自2000年以来，中国汽车工业发展进入了快车道，每年均有以两位数以上的速度增长，每年的增长绝对值均超过百万辆，至2009年，中国汽车产销超过1350万辆首次成为世界汽车产销第一大国。【见下图】。

汽车工业的发展，汽车保有量的增加，带来了三大问题：能耗，排放和污染，在国际油价持续攀升和环境污染日益严重的今天，节能减排刻不容缓，而且提高汽车性能，改善汽车安全性也十分迫切。因而现代汽车结构、性能和技术的重要发展方向是减重、节能、降低排放和提高安全性。方法有：一是动力系统的改进，包括多种能源的利用；另一种方法是轻量化。一系列的实验和研究都表明，汽车（乘用车）每减重10%，油耗降低6%~8%，排放减少4%~6%；按照我国目前汽车轻量化材料与技术应用情况，整车自重减重仍有较大潜力。

汽车减重可以通过提高汽车用材料的强度或降低材料的密度来实现。提高安全性主要通过车身本身的合理设计及选择具有高撞击能量吸收能力的材料，即高塑性材料。因而未来汽车用钢的发展应该朝着高强度、高塑性、低成本和易加工化等方向发展。

下一代汽车用钢的开发引起了广泛关注

关于下一代的汽车用钢,各国学者还没有找到明确的研发方向,从资料来看,一些单位介绍了新的研发方向,如:钢铁研究总院董瀚等人的工作是开发回火马氏体+ 奥氏体组织, 强度级别达到1GPa ,伸长率大于40 %的新钢种。主要是利用了马氏体的细晶强化和奥氏体的相变提供塑性的原理。

二．世界先进汽车用钢简介。

新西兰Deakin Univer sity 的Duncan 教授介绍了剑桥大学的工作,纳米板条状贝氏体(或马氏体)+ 奥氏体的新型贝氏体(马氏体) 钢,具有大于1GPa 的强度和很好的伸长率。

美国钢铁在下一代汽车用钢的研发中提出了QP 钢的方案,即马氏体+ 残余奥氏体的方案。

通过本次会议,可以确定汽车用钢的发展方向为:高强度、低成本、新的制造技术和下一代汽车用钢的发展;汽车应用技术的发展方向为:先进加工技术、成形、焊接和先期介入。特别值得一提的是,在界汽车用钢联盟的ULSAB - A VC 项目中,大量

使用了先进高强钢和先进的加工技术,在正在进行的FSV 项目中,先进高强钢和

先进加工技术的使用将进一步提高。

图1 第一代、第二代及处于研发阶段的新型第三代钢铁结构材料

通过图1可以看出，第一代汽车用钢的抗拉强度可以从IF钢的300MPa提高到马氏体钢的2000MPa, 甚至更高。但是它们的塑性基本上随抗拉强度的提高而降低。可以说具有较低强塑积的第一代汽车钢已经不能满足汽车工业未来发展对轻量化和高安全的双重要求。对于第二代汽车用钢，它的抗拉强度在800-1000MPa 的水平上，而且它们的塑性在50-80%的范围内。由此可见，第二代汽车用钢的强塑积远远高于第一代汽车用钢，表明第二代汽车用钢具有非常高的碰撞吸能能力与良好的成型能力。但是相比于合金含量小于5%的第一代汽车用钢，第二代汽车用钢添加了大量的Cr、Ni、Mn、Si、和Al等合金元素，其总合金含量高达25%以上，导致其成本较高、工艺性能较差及冶金生产困难较大。为了适应节约资源、降低成本、汽车轻量化和提高安全性的要求，需要研发具有成本接近第一代汽车用钢而性能接近第二代汽车用钢的低成本高强高塑第三代汽车用钢。以说低成本和高强塑是对未来汽车用钢发展的一个基本定位。

三．先进钢种介绍

1相变诱发塑性钢

相变诱发塑性钢是指钢中存在多相组织的钢，这些相通常为铁素体、贝氏体。残余奥氏体和马氏体。在形变过程中，稳定存在的残余奥氏体向马氏体转变时引起了相变强化和塑性增长，为此残余奥氏体必须有足够的稳定性，以实现渐进式转变，一方面强化基体，另一方面提高均匀的伸长率，达到强度和塑性同步增加的目标。

TRIP钢的性能范围为：屈服强度340-860MPa，抗拉强度610-1080

MPa，伸长率22%-37%。TRIP钢的主要成分是C、Si和Mn，其中Si的作用是抑制贝氏体转变时渗碳体的析出，与它同级的高强度钢相比，TRIP钢的最大特点是兼备高强度和高延伸性能，可以冲制较复杂的零件，还具备有高碰撞吸收性能，车身一旦遭遇碰撞，通过自身形变来吸收能量，而不向外传递，常用作汽车保险杠，汽车底盘。

许多研究表明，高硅含量的TRIP钢有更好的延展性和抗拉性，成分系列有：

C-Mn-Si-N-V,C-Mn-Si-Ti等，但是硅含量高将导致钢表面产生红色氧化皮以及热镀锌性能变差等缺点。近年来，一些研究者开始侧重于用其他元素（如铝）部分取代硅，以降低钢中的硅含量，改善涂镀性能，并通过添加铌，钒，钛及钼等元素来提高TRIP钢的强度。

此外，TRIP钢板还可以作为热镀锌和Zn-Ni电镀锌的基板，从而用来生产高强度、高塑性，高拉伸以及高耐腐蚀镀锌板。

2双相钢

DP钢是由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控扎控冷得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体。普通的高强钢是通过控制扎制细化晶粒，并通过微合金元素的碳氮化物的析出来强化集体，而双相钢是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布较硬的马氏体相，因此气强度与韧性得到很好的协调。DP 钢板的主要组织是铁素体和马氏体，其中马氏体的含量在5％～20％，强度为500～1200MPa。双相钢具有低屈强比、高的加工硬化指数、高烘烤硬化性能、没有屈服延伸和室温时效等特点。DP 钢一般用于需高强度、高的抗碰撞吸收能且也有一定成形要求的汽车零件，如车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件等。双相钢的基本成分为C 和Mn，有时为了提高淬透性还添加一定量的Cr 和Mo。

由微观组织知道，马氏体为强化相，以小岛形状分布在铁素体基体上，其体积分数通常随强度增加而增加，从而是这种钢具有极好的延展性，当发生变形时，应变主要集中在被岛状马氏体包围的强度较低的铁素体上，产生高得硬化速率且有高的延伸率。因此，与具有相同屈服强度的普通钢相比DP钢具有刚高的抗拉强度。

3 TRIP 钢

TRIP 钢包括热轧、冷轧、电镀和热镀锌产品，主要组织是铁素体、贝氏体

和残余奥氏体，其中残余奥氏体的含量在5％～15％，强度为600～800MPa。TRIP 钢具有高延伸率，同DP 钢相比，TRIP 钢的起始加工硬化指数小于DP 钢，但是TRIP 钢的加工硬化指数在很长的应变范围内仍保持较高，特别适合胀形成形。渗碳体的析出，但对于钢板表面质量不利。

4复相（CP）钢

CP 钢同TRIP 钢的组织类似，只是CP 钢中含有马氏体而非残余奥氏体。通过马氏体和贝氏体以及析出强化的复合作用，CP 钢的强度可达800～1000MPa，特别适合于车门防撞杆、保险杠和 B 立柱等安全零件。

5 马氏体（M）钢

M钢的生产是通过高温的奥氏体组织快速淬火转变为板条马氏体组织，可通

过热轧、冷轧连续退火或成型后热处理实现，是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢种。主要用于成型要求不高的车门防撞杆等零件代替管状零件，减少制造成本

6 MnB钢

MnB钢或热成形钢主要含有Mn和B等元素，具有非常好的淬透性。热成形过程包括将毛坯件加热奥氏体化，然后在红热状态将钢板冲压成形，然后利用模具的冷却能力将零件淬硬成马氏体。整个成形过程约需要15～25s。

四．高强钢和先进高强钢未来的应用前景

汽车轻量化项目是世界主要钢铁企业针对铝或塑料等非钢铁材料的在未来

的可能挑战而采取的应对措施，旨在维持钢铁材料在汽车业现有的市场地位。汽车轻量化项目主要包括超轻车身（ULSAB）、超轻覆盖件（ULSAC）、超轻悬挂件

（ULSAS）和在此基础上的超轻概念车项目（ULSAB－A VC），包括一个 2 门掀背轿

车和一个 4 门中级轿车的设计。33 个全球领先的钢铁厂商参加并资助了该项目，

宝钢作为中国大陆唯一的钢厂参加了该项目。

由于使用了大量高强钢，汽车轻量化项目备受关注，ULSAB 和ULSAC 分别减重25％和30%.ULSAB－A VC 概念车则达到了五星级的碰撞标准，并且成本低适于

家庭购买。为各种高强度钢板在ULSAB－A VC 项目中被使用的情况。

五宝钢先进高强度钢板现状与发展目标

汽车板是宝钢的战略产品，宝钢一直致力于汽车用钢板品种的拓展和质量的

提高，经过多年的发展，已经建设和改造以辊冷和气冷为快速冷却方式的 3 条连

续退火机组和 4 条热镀锌机组用于汽车板生产。宝钢已经开发了高强度IF 钢、烘烤硬化钢和各向同性钢等产品并获得了市场的欢迎。随着国内汽车板市场竞争的加剧，宝钢需要不断开发新产品来提升其竞争力，其中先进高强钢钢板系列将

是现在和今后一段时间内的一个主要研发方向，具体如下：

(1) 高强度和超高强度先进高强钢的开发，包括热轧DP 钢、TRIP 钢、CP 钢、

热镀锌DP 钢和TRIP 钢

开展先进高强钢钢板的使用技术研究，主要包括镀锌钢板的成形、高强度钢

板的高速动态性能、疲劳性能以及焊接性能等，为用户更好地使用奠定技术基础。

目前，宝钢已经开始了热轧双相钢和热TRIP 钢的研发，并在实验室取得的成

功，不久将应用于生产。冷轧先进高强钢方面完成了600MPa 冷轧TRIP 钢和

500MPa 冷轧DP 的开发，并试制成功。同时，开展了高可焊性双相钢的研究，

以针对特定用户的需求。此外热镀锌TRIP 钢也已经开展了实验室研究。

另外，宝钢正在规划的旨在解决先进高强钢制造的新机组的建设，在不远

的将来，宝钢即可大大提高先进高强钢产品的制造能力，从而大大提高宝钢高强

度汽车板的国际竞争力，满足国内外市场的需要。

六结语

汽车轻量化项目的研究结果表明，大量使用先进高强钢是维护钢铁材料市场

地位的唯一可行的途径。世界上设备和技术领先的钢厂已经具备了较为充分的先

进高强钢技术储备和生产能力。

为了提高先进高强钢的制造能力，保持宝钢产品在汽车板市场的竞争优势，

宝钢正致力于不断的技术创新和设备能力的提高。先进高强钢是下一阶段宝钢汽

车板产品开发的主要方向，我们也相信这样的中国钢铁行业巨头，必将带动着整

个中国的先进汽车用钢的蓬勃展。

参考文献

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中国汽车零部件钢制车轮行业分析报告

汽车零部件钢制车轮行业分析报告 目录 一、行业管理体制与政策 (4) 1、行业主管部门及监管体制 (4) 2、行业的主要法律法规和政策 (4) （1）主要法律法规 (4) （2）产业政策 (5) 二、行业发展概况 (8) 1、汽车零部件行业基本情况 (8) （1）国际汽车零部件行业 (8) （2）我国汽车零部件行业 (11) 2、汽车车轮行业基本情况 (12) （1）钢制车轮 (13) （2）钢制车轮的分类与比较 (15) （3）全球钢制车轮行业 (16) （4）我国钢制车轮行业 (18) 三、行业竞争状况 (23) 1、钢制车轮市场竞争格局及市场化程度 (23) （1）全球钢制车轮市场的竞争格局 (23) （2）中国钢制车轮市场的竞争格局 (24) 2、国内车轮行业的主要企业及市场份额 (24) 3、进入本行业的主要壁垒 (25) （1）技术壁垒 (25) （2）营销渠道壁垒 (26) （3）资金及经济规模壁垒 (27)

4、市场供求状况及变动原因 (27) （1）市场供应状况及其变动情况 (27) （2）市场需求状况及其变动情况 (28) 5、行业利润水平的变动趋势及原因 (32) 四、影响行业发展的有利因素和不利因素 (32) 1、影响行业发展的有利因素 (32) （1）中国汽车市场的繁荣带动钢制车轮行业的快速发展 (32) （2）跨国汽车公司的全球采购策略为中国钢制车轮生产企业提供了发展良机 (33) （3）钢制车轮行业的发展得到了国家产业政策的扶持 (33) （4）钢制车轮生产中新材料新工艺的应用，提高了本行业产品的市场竞争力 (34) 2、影响行业发展的不利因素 (34) （1）企业规模小、产品结构不合理、生产设备技术水平落后是行业发展的主要瓶 颈 (34) （2）成本上升及下游整车行业压缩成本对本行业盈利水平造成影响 (35) 五、行业技术水平及技术特点 (35) 1、钢制滚型车轮行业技术水平 (35) （1）新型钢材的运用 (35) （2）新工艺的运用 (36) （3）新开发工具的运用 (36) （4）新款式的开发 (36) 2、我国钢制滚型车轮行业与世界先进水平之间的差距 (36) （1）车轮生产用钢材上的差距 (37) （2）车轮生产技术及装备上的差距 (37) 3、钢制滚型车轮的技术特点 (38) 六、行业的经营模式 (38) 七、行业周期性、区域性和季节性特征 (39)

有助于轻量化的汽车用钢板的开发现状与未来展望

有助于轻量化的汽车用钢板的开发现状与未来展望 1 前言 21世纪可以说是可以开发与环境共生技术的世纪。在环境问题当中最引人注目之一的是CO2的排放。贯穿汽车生涯的CO2的排放，有8~9成是在汽车行驶当中所排放出来的，降低燃耗可以对减少CO2排放量做出较大的贡献，这一点是众所周知的。为了减少CO2，在开发像混合动力车和燃料电池车那样的新动力和开发改善发动机燃烧效率技术等同时，车身轻量化也依然是一个重要的目标。 本文中，在介绍目的在于轻量化汽车用钢板的研究开发现状的同时，也提及到对未来的展望。 2 车用钢板 有关车身板的开发是在二个大的方面所被推进的。一个是满足外板板上所见的耐压痕性和耐面应变性两特性的钢板开发。再一个是为了确保空间，可以进行严格形状成形的超成形性钢板的开发。超成形性钢板在从轻量化的角度来看，寄予的希望较小，因此，在此不与涉及，请参考即报。 满足耐压痕性和耐面应变性两特点钢板的代表是BH（Bake Hardening）。BH 钢板在冲压加工时，YP低，容易进行冲压加工，根据成形后的涂装固化处理，成为YP变高的、合理的钢板。钢板的BH原理是，固溶C、N根据BH处理，转位固定，在转位动态中抵抗，提高屈服应力的现象。但是，该现象由于是即使在接近室温的较低温度下，如果经过一段时间后也会发生，因此，需要限定固溶C、N的上限，使其到进行冲压为止，不会明显产生该自然时效现象。如果产生自然时效的话，那么在冲压时就会出现在屈服点延伸（YP-El）中引起的被称之为拉伸应变（St-St）的条状表面缺陷，就不能保证作为汽车外板用的表面质量。原来的BH钢板，BH处理后的BH量的下限为30MPa，但是，在不出现St-St 的条件下，将BH量的下限提高到什么程度为好，这是现在所存在的课题。 在最近，开发了灵活利用了在常温下，Mo控制C的动态、在BH温度下其相互作用减弱、可以保证高BH量这种C与Mo相互作用的温度依赖性的新型BH钢板。图1所示的就是这种钢板，它控制了YP-El的发生，获得了较高的BH，

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钢铁行业分析报告 一、行业拐点得到确认，钢铁行业投资价值凸现 2002年国际、国内钢材市场虽历经风波，但钢材价格总体上呈稳步回升的趋势。亚洲地区已经成为世界钢铁产品的主要消费地区，由于亚洲国家和地区，尤其是中国、韩国和东南亚的经济增长迅速，拉动了对钢铁产品的需求。2002年是我国加入WTO 的第一年，也是我国钢铁行业不平静的一年。由于高关税、配额制等钢材贸易壁垒的取消，市场经营环境急剧变化，钢材市场行情跌宕起伏。2002年，我国钢铁行业经受了WTO 带来的压力和冲击、经历了运用世贸规则实施临时保障措施和最终保障措施。在和国际接轨的步伐中，国内市场和国际市场的联动性在进一步加强，而我国的钢铁行业政策更是紧扣国际脉搏。从钢材市场价格运行态势看，我国钢材价格伴随国际价格脚步，在2002年初创出近20年的低位，经过这一年多的国际、国内市场考验，行业拐点得到确认。2003年3月份以来的钢材价格下跌，可以认为是价格涨幅过大的合理回归。 图1、近年我国主要钢材综合价格走势 资料来源：钢材信息。 WTO 恐慌期和消化 临时保障措施期 拐 点 最终保障措施

从世界范围看，全球经济已经度过最困难时期，正处在恢复之中。据国际钢铁协会调查资料，2002年国际钢材表观消费量（实际估算）为7.84亿吨，比上一年增加2.0%。而中国2002年达1.82亿吨，比2001年增加7.0%。国际钢铁协会（IISI）在罗马召开的第36次年会上，发表了如下的预测：2003年世界的钢铁的表观消费预计是8.41亿吨，比2002年增加4.9%。特别是消费增加显著的中国，预计2003年表观消费1.9亿吨，比上一年增加4.5%，维持高增长。中国将会成为世界钢铁消费的牵引车。IISI预测世界GDP的增长率为2003年2.9%(2001年1.1%，2002年1.7%)，中国GDP的增长率为2003年7.8%（2001年7.3%，2002年7.5%）。而根据目前国际、国内经济和钢铁行业实际运行情况看，2003年钢铁行业的生产和消费增长将完全可能再次超过IISI的预测。 2003年一季度全球钢材消费量为20124.4万吨，同比增长7%。除独联体外，世界主要地区钢材消费量均有不同程度的增长。一季度，北美钢材消费量为2916.3万吨，同比增长6%；欧盟为3657.7万吨，增2.7%；独联体为816.9万吨，降5.5%；亚洲为8410.6万吨，增16.6%。其中，中国为5194万吨，增23.7%；日本为1734.5万吨，增6.7%；韩国为10108.6万吨，增3.6%；中国台湾为463.4万吨，增13.6%。从一季度主要地区钢材消费所占的比重来看，北美、欧盟、独联体等地区都有所降低，只有亚洲增加。一季度亚洲地区钢材消费占全球消费比重已达到41.8%，比去年同期上升3.4个百分点，主要是中国占全球消费比重已达到25.8%，比去年同期上升了3.5个百分点。中国在2002年被国际公认为世界钢铁消费的牵引车后，2003年对国际钢铁行业的影响力在进一步加大，我国钢铁行业到了“不是中国看世界，而是世界看中国”的时候了。 图2、2002年世界各区域钢产量

汽车制造业钢铁材料的发展方向

世界金属导报/2010年/6月/15日/第020版 质量品种 汽车制造业钢铁材料的发展方向 先越蓉 1概述 提高超高强度钢和高强度钢的利用是汽车制造业材料学的发展方向。只有发展超高强度钢和高强度钢，才能满足当今汽车制造业的要求，提高汽车钢生产企业的竞争力。 任何运输工具首先要满足的四条标准是:安全性、可接受的价格、燃料效率、环境友好(即SAFE 标准，Safe、Affordable、Fuel efficient、Environmentallyfriendly)。在现代化工业发展阶段，这些标准的水平、重要性、相互关系和相互影响，取决于技术、社会、经济、政治和许多其他因素。第一个标准(安全性)和其他3个标准是相互矛盾的。例如提高安全性，要求增加投资来提高现有的和新的安全部件效率和可靠性；要求应用有效的动力消耗系统，这就增加了汽车重量，因此提高了燃料消耗量，恶化了运输工具的环境。 满足可接受的价格、燃油效率和环境友好标准的最简单的方法是减轻汽车重量。实现这一目标有四种方法。 首先，就是显著缩小汽车规格尺寸，但不改变主要结构部件使用材料名目。除了满足上述3条标准外，从提高大城市公路通行能力、增加车位数量的观点来看，这个方法是吸引人的。预计在相当遥远的未来，生产小规格尺寸的汽车将成为主导趋势，小型和微型汽车将占世界总额的决大多数份额。然而今天的现实是这样汽车的发展受到了阻碍，除了主观因素(包括多年的习惯，尤其在北美大陆，习惯宽敞和舒适的汽车)，还有客观因素(首先是安全性)。小规格尺寸本身就限制了无论是固定的还是活动的安全部件的应用。任何一种方法都不能成功平衡上述因素时，这样保证符合SAFE标准的方法将不可以接受。在此必须指出，在很少改变部门标准的条件下，根据用户某种抽象概念的汽车安全，已成为评价的因素。 其次，减轻中级车的重量，在结构中采用轻质合金、复合材料和塑料。这些材料实质上具有更低的密度、更高的耐蚀性，使他们成为钢的重要竞争者。尽管这些材料的推广应用受到限制，如轻质合金和复合材料价格高，汽车企业必须重新装备；与现代汽车钢相比，这些替代材料极大地降低了强度，不能保证应有的安全水平。但是，采用这些材料的比例在增长。汽车的统计数据显示，钢质部件占50%，这些材料占18%。这些材料绝大部分用于发动机、内部装置和管线。 第三，降低汽车钢本身的厚度。然而，如果“变薄”的部件结构强度损失，没有任何一种方法的补偿，那么这不可避免地导致降低车身的支承能力，按安全标准是不能接受的。在一定程度上，这种损失实际上能够通过进一步优化结构部件形状得到补偿。但“简单”降低汽车重量不能充分保证执行安全标准。 第四，用高强度钢和特高强度钢制成的部件来降低汽车重量。它被认为是今天唯一的及未来最充分符合SAFE全部标准的方法。 为应对铝材等替代产品的竞争，世界主要钢铁生产企业联合起来一同进行汽车轻量化的研发。参加的单位有:日本JFE钢公司、日本神户制钢公司、瑞典SSAB公司、韩国浦项钢铁公司、美国钢铁公司等30多家钢铁生产企业，国际钢铁协会汽车工业钢材应用委员会(AUTOCO)起着调配员的作用。 研发的方向是制造超轻、节能、对人和环境安全的汽车。委员会协调重点钢材生产厂开发新品种，并进行应用实践。根据汽车制造要求，制定高强度钢生产、加工及其应用新工艺过程的标准文件。致力于汽车制造用现有和未来钢种的分类。

车用钢板的知识普及

车用钢板的知识普及 钢板, 知识 汽车车身外壳绝大部分是金属材料，主要用钢板。现代汽车的钢板用什么方式防锈？为什 么有些轿车声称车身防锈蚀年限达10年以上？ 镀锌薄钢板广泛应用在汽车上，这是因为它有良好的抗腐蚀能力。早年人们在试验中发现，将铁和锌放人盐水中，二者无任何导线联结时，铁和锌都会生锈，铁生红锈，锌生“白锈”；若在二者间用导线联结起来，则铁不会生锈而锌生“白锈”，这样锌就保护了铁，这种现象叫牺牲阳极保护。工程师正是将这种现象运用到实际生产中，生产了镀锌钢板。经研究，在镀锌量350克／平方米（单面）时，镀锌钢板在屋外的寿命（生红锈），田园地带约为15一18年，工业地带大约3一5年，这比普通钢板长几倍甚至十几倍。 从20世纪70年代开始轿车车身钢板采用镀锌薄钢板，装配时镀锌面置于汽车内侧，提高车身耐蚀性能，非镀锌面置于汽车外侧，喷涂油漆。随着汽车对耐腐蚀性能的要求不断提高，镀锌钢板不断增加镀锌层重量，还出现了双层镀锌钢板。但由于增加镀锌重量也会使电镀锌的电能消耗大幅增加，导致材料成本的上升，因此20世纪70年代末又出现一种采用热浸镀锌工艺生产的镀锌钢板，称为热镀锌钢板。这种镀锌钢板用连续热镀锌工艺：冷轧板（注*）→加热→冷却至镀锌温度→镀锌→冷却→矫直。为了满足汽车对镀锌钢板的各种要求，一些生产厂家在镀锌生产线上对镀锌钢板进行扩散退火等特殊处理，以使钢板表面形成一种“锌－铁”合金镀层，其特点是涂漆后的焊接性和耐腐蚀性比纯锌镀层板要好。以后还出现了诸如“锌－铝－硅”、“锌－铝－铼”等合金化热镀锌钢板，使得热镀锌钢板的耐腐蚀性成倍提高，与油漆间 的结合性能长期稳定。 目前轿车已经广泛使用镀锌钢板，采用的镀锌钢板厚度从0.5至3.0毫米，其中车身复盖件多用0.6至0.8毫米的镀锌钢板。德国奥迪轿车的车身部件绝大部分采用镀锌钢板（部分用铝合金板），美国别克轿车采用的钢板80%以上是双面热镀锌钢板，上海帕萨特车身的外复盖件采用电镀锌工艺，内复盖件内部采用热镀锌工艺，可以使车身防锈蚀保质期长达11年。 材料是影响汽车质量的重要因素。在现代汽车中，车身材料占全车材料的很大部分。为了提高汽车行驶的经济性，减轻汽车重量是世界各大车厂的目标，近年来汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件，例如奥迪A2全铝制车身，日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板，更多的乘用车保险杠用塑料制成。在日益广泛使用非钢铁材料做车身部件的形势下，高度依赖汽车制造业的钢铁企业将面临直接的威胁。因此，研制和发展轻质、高强度的汽车钢板 成为多年来钢铁企业的一个热点。

中国特殊钢行业与汽车另部件用钢

中国特殊钢行业 与 汽车另部件用钢
中国特钢企业协会 胡名洋 2006.11. 上海

提要：
中国特钢市场运行 格局与特征 中国特钢行业 进入新一轮调整期 中国汽车另部件用特殊钢 生产技术及品种质量

关注中国特钢行业“十一五”发展
“十一五” 中国特钢三大变化
市场拉动强劲:机械、汽车、高新技术 制约条件突出:能源、资源、环保 升级目标明确:品种、质量、技术 微合金化非调制钢
结 构 调 整
技 术 提 升
陶 汰 落 后
如Nb, V复合微合金技术
国外特钢比15-20%，国内约8-10% 国外合金钢比10-15%，国内约5-7% “十一五”中国特钢处於良性发展期

特钢市场格局
汽车 35% 机械 24% 铁路 船舶 土木建筑 高技术 环境保护 日常生活 军工配套
特殊钢是制造业用 钢最主要的钢类
特钢市场特点
专业化强、市场 辐射面窄、市场 对特钢的需求是 多品种、小批量。

特钢市场潜力大
特钢产品升值空间大
特钢市场潜力大.特钢产品升值空间大: 今年1-8月机械行业销售收入和完成工业总产值实 际增长29.23%和29.35%，汽车增长29.46%。机械行业 出口交货值增长23.69%。从耗钢较多的机械产品增长 看，增幅最大的是炼油化工专用设备，增长177.28%， 轿车增长43.0%。 我国特钢产品技术附加值与进口产品相差大,进出 口特钢产品单价相差很大。今年1-8月出口合金钢棒线 材出口量63.16万吨，平均单价只有639.97美元/吨， 进口11.78万吨，平均单价高达1344.29美元/吨，是出 口价格的2.1倍。 特钢市场需求正向高技术含量、高附加值方向发 展。特钢企业正在加快技术升级，产品升级，技术附 加值低的，效益差的产品，供大于求，价格上不去。

热冷轧汽车用钢品种钢知识资料

汽车用钢品种钢知识相关资料 第一部分热轧汽车专用钢 1.类别 汽车大梁钢（LG420L-LG610L） 车轮(结构)用钢（SAPH370-SAPH440）热轧汽车专用钢 冷成型用高强钢（S355MC-S700MC） 先进汽车结构用钢(DP540-DP600) 2.牌号与用途 汽车车轮（结构）用钢进行重点介绍。

A．汽车大梁钢LG510L、LG590L（LG610L）用途 图1制作横梁（直横梁、圆宝梁等） 图2. 汽车大梁钢液压成形的纵梁、车架 （钢种：LG510L LG590L等）

B．汽车车轮（结构）钢SAPH370、SAPH400用途 图3. 汽车车轮 SAPH440 钢种：SAPH370 钢种：SAPH370SAPH440

3.技术标准 3.1汽车大梁钢 汽车大梁钢按GB/T3273-2005、或技术协议执行，主要要求如下： ③表面质量 钢板和钢带表面不得有裂纹、气泡、氧化铁皮压入、夹杂、结疤、折叠和明显的划痕，钢板和钢带不得有分层。 ④板形 板形要求平整，一般要求小于40 I ⑤内部质量 厚度不大于8.0mm的钢板、钢带晶粒度应不小于8级；厚度大于8.0mm 的钢板、钢带晶粒度应不小于7级；其相邻级别不得超过三个级别。

3.2车轮（结构）用钢 汽车车轮（结构）用钢按JIS 3113、或技术协议执行，主要要求如下： ②性能 ③表面质量 钢板和钢带表面不得有裂纹、气泡、氧化铁皮压入、夹杂、结疤、折叠和明显的划痕，钢板和钢带不得有分层，车轮用钢要求更严格。 ④板形 板形要求平整，一般要求小于30 I ⑤厚度及宽度允许偏差（mm）

金属与非金属材料对汽车轻量化的影响

金属与非金属材料对汽车轻量化的影响 1汽车轻量化 1.1 汽车轻量化的必要性 2007年，我国汽车销量达到了880万辆，汽车消费规模居世界第二。我国汽车产量和保有量的持续高速增长为汽车及相关行业的进步带来巨大机遇的同时，汽车工业也面临着一个巨大的挑战。汽车及相关行业的发展对社会能源供给、环境保护等方面的影响日益明显，因此要承受的节能减排的压力也日趋增大。 有关研究数据表明，若汽车整备质量降低10%，燃油消耗可减少6%～8%。由此可见，伴随轻量化而来的突出优点就是油耗的显著降低。尤其汽车车身约占汽车总质量的30%，对空载而言，约70%的油耗是用在车身质量上的，因此车身的轻质化对减轻汽车自重，提高整车燃料经济性至关重要。同时，轻量化还将带来车辆操控稳定性和冲撞安全性的提升:因为车辆行驶时的颠簸会因底盘重量减轻而减轻，整个车身会更加稳定；轻量化材料对冲撞能量的吸收，又可以有效提高冲撞安全性。因此汽车轻量化已成为汽车发展产业中的一项关键性研究课题。 汽车轻量化的技术内涵是:采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计，或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下，尽可能降低汽车产品自身重量，以达到减重，降耗，环保，安全的综合指标。然而，汽车轻量化绝非是简单地将其小型化而已。首先应保持汽车原有的性能不受影响，既要有目标地减轻汽车自身的重量，又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性，同时汽车本身的造价不被提高，以免给客户造成经济上的压力。 1.2 实现汽车轻量化的主要途径 1.2.1 合理的结构设计 目前国内外汽车轻量化技术发展迅速，主要的轻量化措施是轻量化的结构设计和分析，设计已经融合到了汽车设计的前期。轻质材料在汽车上的应用，包括铝、镁、高强度钢、复合材料、塑料等，并在前期与结构设计以及相应的装配、制造、防腐、连接等工艺的研究应用融为一体。 在现代汽车工业中，利用CAD/CAE/CAM一体化技术起着非常重要的作用，涵盖了汽车设计和制造的各个环节。运用这些技术可以实现汽车的轻量化设计、制造。轻量化的手段之一就是对汽车总体结构进行分析和优化，实现对汽车零部件

中国汽车用钢材深度分析报告

中国汽车用钢材深度分析报告 新闻出处：中国矿业联合会发布时间： 2006-10-19 09:00 汽车用钢品种构成 汽车用钢品种主要包括钢板、优质钢、型钢、带钢、钢管、金属制品等。汽车工业的发展，对钢铁材料提出了更高的要求。汽车用钢中的板材（包括热轧钢板、冷轧钢板和镀层板）是生产汽车的最主要原材料，发达国家板材产量的50%以上是供应给汽车制造厂的。目前，全球汽车制造业在全球所消费的钢材已超过了1亿吨，加上生产汽车部件所消费的钢材，全球每年仅汽车行业消费的钢材就超过1.5亿吨。用于制造汽车的钢板简称汽车板，制造一辆轿车约需使用薄钢板600～800kg。根据汽车板的使用部位是否暴露在外，又可将它分为汽车外板和汽车内板。其中，汽车外板是汽车板中生产难度最大的产品，通常采用德国标准称之为“O5”板，它要求表面无缺陷，同时还要具有一般汽车板所要求的优良冲压成型性、焊接性及耐蚀性。为解决腐蚀问题，新型的镀层钢板应运而生。目前，汽车制造业规定的汽车车体表面涂层耐蚀为5年、车体穿孔耐蚀为10年。为了保证人员的乘车安全，要检验汽车的安全性，作为主要手段之一的实车正面碰撞破坏性实验是国际上的通用做法，这也检验了汽车板的性能，对汽车板的质量提出了更加严格的要求。虽然新材料将取代部分汽车用钢，但钢铁在相当长的时间内仍是汽车最主要的原材料，并长期稳定在60～70％的比例。钢铁是汽车安全、长寿及低成本的关键。当前全球汽车工业正积极寻求减轻汽车自重的方法和途径。汽车工业用来减轻汽车自重的先进的高强度钢材主要用于汽车外壳和结构件，并和轻金属进行竞争。同时，夹层钢板也是改善刚度减轻汽车自重的另一种材料选择。据预测，未来几年内，高强度钢在汽车中的应用将迅速增长，，年增长率达到5%。有人预计，到2010年，在通用汽车公司车身所用的材料中，双相钢可能占约45%，中强度钢约33%，低碳钢和马氏体钢各占约10%。 中国汽车板生产企业情况 自2002年起，宝钢已实现向南京菲亚特、上海通用、上海大众、一汽大众、神龙汽车、广州本田、风神汽车、东南汽车、长安汽车、四川丰田及国内各

汽车用高强钢发展综述分析解析

安 徽 工 业 大 学 研究生考试试卷 考试科目：_________________________ 阅 卷 人：_________________________ 专 业：_________________________ 学 号：_________________________ 姓 名：_________________________ 注 意 事 项 1、 考前研究生将上述项目填写清楚 2、 字迹要清楚，保持卷面清洁 3、 教师将成绩单送研究生学院归档 年 月 日 现代工程材料 研材料12 20120049 季承玺 方俊飞

汽车用高强钢发展综述 摘要:综述了目前国内外高强钢材汽车钢板的使用现状及全球趋势，探究了国内外在高强钢材的科技水平，并且在此基础上提出了高强钢材的应用前景，为汽车钢板行业实现可持续发展提供了思路。 关键词:汽车；高强钢；轻量化；种类；发展 1. 高强钢材的优势 与普通强度钢材相比，高强度钢材(以下简称高强钢)具有更高的屈服强度和抗拉强度，因此，采用高强钢构件替代普通强度钢构件可以减小截面尺寸，节约钢材用量，降低制造、运输、安装费用等。高强钢的应用不仅能体现更高的结构效率，还可以带来可观的经济效益和社会效益。 高强度钢材的优点有很多，研究结果表明，在同样的轴心受压条件下，采用高强度钢材的钢柱，在整体稳定方面，极限应力δu与屈服强度f y的比值δu/f y(即整体稳定系数φ)，要比普通强度钢材钢柱高很多[1]。相对于普通钢材，钢结构采用高强度钢材具有以下优势:能够减小构件尺寸和结构重量，相应地减少焊接工作量和焊接材料用量，减少各种涂层(防锈、防火等)的用量，使得运输安装更加容易，降低钢结构的加工制作、运输和安装成本。高强度钢材能够降低钢材用量，从而大大减少铁矿石资源的消耗；焊接材料和各种涂层(防锈、防火等)用量的减少，也能够大大减少不可再生资源的消耗，同时能够减少因资源开采对环境的破坏。2. 低合金高强度钢生产工艺技术的发展 自60年代以来，在低合金高强度钢发展的第三阶段中，生产工艺技术有了长足的进步，这是由三方面因素促成的。 (1)对低合金高强度钢性能的要求有了新的认识和提高。对焊接钢材要求不仅有高的抗裂纹生成能力，还要求有良好的抗裂纹扩展能力，即良好的缺口韧性。强度越高，要求韧性越好。 (2)组织一性能关系的基础研究有了重大的突破。Hall和Petch的基础研究首次向人们展示，晶粒细化可以同时提高屈服强度和冲击韧性。Morrison和Wodhead 等的研究表明，在适当条件下，低合金高强度钢中可以形成一定体积分数的尺寸为纳米级的碳氮化物粒子，具有非常强烈的沉淀硬化效果，而加入的钒、妮、钦等元素，以前仅作为细化晶粒元素使用，实际上它们还有析出强化作用。Garland 和Plateau等关于第二相质点对塑性断裂过程影响的理论分析表明，材料的总体塑性与质点的形状有关，第二相质点的长宽比增加，提高沿夹杂物长度方向的拉伸塑性，由此产生塑性的各向异性。这种各向异性影响扁平产品的纵向弯曲性能以

一种新型超高强钢汽车B柱热冲压成形工艺及组织性能

一种新型超高强钢汽车B柱热冲压成形工艺及组织性能 轿车B柱是轿车安全性的一个重要部件。本课题以某厂汽车B柱为研究对象,运用数值模拟软件,对22MnB5钢汽车B柱热冲压成形工艺过程进行了有限元分析,截取汽车B柱成形过程中形变最困难的区域,设计制造了热冲压成形模具。 随后设计熔炼了一种新成分的超高强度合金钢,进而轧制成符合热冲压成形 实验的板料,并进行了热冲压成形实验。主要成果如下:通过有限元分析发现,与板料紧密接触的压边圈严重影响板料温度场,使温度场产生了较大的温度梯度,导致压边圈区域的板料强度远高于拉深区域板料的强度。 板料形变过程中,压边圈区域的板料难以进入圆角,最终导致板料被拉裂,间隙压边圈与板料点接触,对温度场的影响较小。形变过程中,间隙压边圈区域的板料可以顺利进入圆角,对热冲压成形而言,使用间隙压边圈更加合理。 对汽车B柱进行了常规的热冲压成形有限元分析,发现B柱难成形区域始终出现褶皱,通过分析褶皱的成因,发现使褶皱区域的板料先成形可以有效解决这 一问题,即通过采用内部间隙压边圈,有效消除了褶皱。同时确定汽车B柱最优的热成形工艺参数为板料初始加热温度930℃,冲压速度为150mm/s。 对自主设计的超高强度合金钢进行轧制,获得1.5mm厚度的板料,经880℃正火、260℃回火后,材料抗拉强度达到了1600MPa,屈服强度达到1298MPa,硬度达到47HRC。针对汽车B柱的难成形区域自主设计制造热成形模具,模具采用内压板的设计来消除热成形过程中板料产生的褶皱。 通过采用轧制的超高强度合金钢板料进行热成形实验,获得了褶皱较少的实验件,验证了内压板工艺的正确性,经过热冲压成形后,实验件的抗拉强度达到了1213MPa,屈服强度达到了986MPa,硬度达到37.9HRC。

中国天车制造行业市场现状及发展前景调研报告

中国天车制造行业市场现状及发展前景调研报告2016-2021年 编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

【报告目录】 第1章：中国天车制造行业发展环境分析 1.1 天车制造行业定义及统计标准 1.1.1 天车制造行业定义 （1）天车制造行业定义 1.4.1 行业融资环境分析 1.4.2 行业融资租赁渗透情况 1.5 天车制造行业技术环境分析 1.5.1 行业专利申请数量分析 1.5.2 行业专利申请人分析

1.5.3 行业热门技术发展分析 第2章：中国天车制造行业上游市场分析 2.1 钢材行业对天车制造行业的影响 2.1.1 钢材行业供需分析 （1）钢材产量分析 （2）减速机产销规模分析 （3）减速机产销衔接分析 2.2.2 减速机行业竞争分析 2.2.3 减速机行业技术发展分析 2.2.4 减速机行业对天车制造行业的影响

2.3 电动机行业对天车制造行业的影响 2. 3.1 电动机行业产销分析 （1）电动机产量分析 （2）电动机销售规模分析 （3）电动机产销衔接分析 3.2.1 天车制造行业经营效益分析 3.2.2 天车制造行业盈利能力分析 3.2.3 天车制造行业运营能力分析 3.2.4 天车制造行业偿债能力分析 3.2.5 天车制造行业发展能力分析

3.3 中国天车制造行业经济指标分析 3.3.1 行业主要经济效益影响因素 3.3.2 天车制造行业经济指标分析 3.4 中国天车制造行业供需平衡分析 3. 4.1 天车制造行业整体供给情况分析 3.5 中国天车制造行业进出口分析 3.5.1 天车制造行业出口分析 （1）行业出口整体情况 （2）行业出口产品结构 3.5.2 天车制造行业进口分析

先进高强钢和汽车轻量化

汽车轻量化项目主要包括超轻车身( U L SA B) 、超轻覆盖件( U L SA C) 、超轻悬挂件( UL S AS) 和在此基础上的超轻概念车项目( ULS AB -AVC) , 均是以使用钢铁为基础.除了利用先进高强度钢板外 , 还大量采用了激光拼焊、激光焊接、液压成型和计算机模拟等技术来进行汽车的设计和制造。 AHSS 钢主要包括双相钢( D P)、相变诱发塑性钢( TRI P) 复相钢( CP )和马氏体钢( M)等,这类钢是通过相变组织强化来达到高强度的, 强度范围500 ～1500 MPa 。具有高的减重潜力、高的碰撞吸收能、高的疲劳强度、高的成型性和低的平面各向异性等优点 D P钢 DP 钢板的商业化开发已近30，年包括热轧、冷轧、电镀和热镀锌产品。主要组织是铁素体和马氏体, 其中马氏体的含量在5 %～20 %, 随着马氏体含量的增加, 强度线性增加, 强度范围为500～ 1 200 MPa 。除了AHSS 钢的共性特点外, 双相钢还具有低的屈强比、高的加工硬化指数、高的烘烤硬化性能、没有屈服延伸和室温时效等特点。DP 钢一般用于需高强度、高的抗碰撞吸收能且成形要求也较严格的汽车零件, 如车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件等. 热轧 D P 钢的生产是通过控制冷却来得到铁素体和马氏体的组织的, 冷轧和热镀锌DP 钢是通过铁素体和奥氏体两相区退火和随后的快速冷却来得到铁素体和马氏体组织的。 D P 钢的主要成分是C和Mn , 根据生产工艺的不同可适当添加Cr 、Mo 等元素使C曲线右移, 避免冷却时析出珠光体和贝氏体等组织。 复相钢 复相（Complex Phase: CP）钢是指两相在数量和尺寸上有相同的数量级，其组织特点是

汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺

汽车用先进高强度钢的特点和生产工艺 发表时间：2018-11-07T09:37:30.243Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：刘振广王娜斌徐飞[导读] 汽车轻量化和安全性对汽车用钢的性能提出了新的、较高的要求 长城汽车股份有限公司徐水分公司河北省保定市 071000 摘要：汽车轻量化和安全性对汽车用钢的性能提出了新的、较高的要求，具体有以下6个方面：优良的成形性能；在保证塑性、延性指标的同时，提高强度降低冲压件重量；良好的表面状态和形貌、严格的尺寸精度；良好的连接性能和保型性能；抗时效性稳定性和油漆烘烤硬化性；耐蚀性能。先进高强度钢，其英文缩写为AHSS（Advanced High Strength Steel），主要包括双相（DP）钢、相变诱导塑性 （TRIP）钢、复相（CP）钢、马氏体（M）钢、热成形（HF）钢和孪晶诱导塑性（TWIP）钢。 关键词：先进高强度钢汽车用钢发明热轧冷轧 前言：迅猛发展的汽车工业更加突显出环保、能源等方面的难题。汽车用高强度钢对汽车工业的发展起着举足轻重的作用，是汽车轻量化的关键材料之一。在未来的数年内，我国汽车工业将会取得更大的发展，对汽车用高强度钢的要求也会越来越多，汽车开发公司需进一步加强与钢铁研究者的合作，这对发展汽车用高强度钢板，促进我国汽车行业发展以及提高我国汽车竞争能力大有裨益。 1高强度板料的特性高强度板料具有很高的抗拉强度、耐冲击性，其抗拉强度是普通材料的3倍甚至更多，因此对汽车的碰撞安全性能非常重要。高强度板料的这种特性对汽车的安全、减重和节能是非常重要的，其效果也是非常明显的。研究结果表明，使用高强度板料，汽车冲压件抗拉强度从220MPa提高到700MPa，材料厚度从1.8mm减小到1.4mm，而材料可吸收冲击能指数则基本保持不变。汽车减重也与材料强度密切相关。研究表明，材料抗拉强度从300MPa左右提高到900MPa左右，汽车减重率则从25%左右提升到40%左右。由此可以看出使用高强度板料已是汽车行业以后发展的趋势。但板料的强度和塑性一般是矛盾的，板料强度的提高必然导致塑性下降。而板料塑性的下降就为冲压件的成型带来了很多问题和难题，回弹就是其中冲压件成型过程中很难避免的缺陷之一。如何预防、减少高强度板料的回弹就成了摆在高强度板料冲压件面前最大的问题。 2 各种先进高强度钢的特点和生产工艺 2.1双相钢（DP） 双相钢组织是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体或贝氏体（一般在15%），强度与韧性协调很好，兼有高强度和良好的成形性。双相钢生产方法有热轧法和热处理法两种。热轧法是将热轧钢材的终轧温度控制在两相区的某一范围，然后快速冷却，即通过控制最终形变温度及冷却速度的方法获得铁素体+马氏体双相组织。该方法又分为两种：一是常规热轧法，即在通常的终轧及卷取温度下获得双相组织；二为极低温度卷取热轧法，即在Ms点以下进行卷取，以获得双相组织。热处理法是将热轧或冷轧后的钢材重新加热到两相区并保温一定时间，然后以一定速度冷却，从而获得所需要的铁素体+马氏体双相组织。 宝钢发明提供的一种热轧高强度双相钢板，其化学成分设计（按重量百分含量计）为：C：0.10一0.13%，Si：0.85一1.15%，Mn：1.40一1.70%，P：≤0.015%，S：≤0.005%，Al：0.015一0.035%，N：≤0. 006%，余量为铁和不可避免杂质。 生产过程：转炉吹炼和真空处理→连铸→加热和轧制→轧后进行分段冷却→卷取→空冷。 第一段水冷速度70一100℃/s，快速水冷目的是使材料迅速进入铁素体相区，中间空冷温度控制在620一660℃，空冷时间4一6s，空冷温度和时间的配合是为了获得适量的铁素体组织（体积分数80%左右）和较低的屈服强度，第二段水冷速度要求大于100℃/s，终冷温度≤200℃，第二段水冷的终冷温度优选150一200℃，其目的在于使未相变的奥氏体组织淬火成马氏体组织，提高钢材的抗拉强度。由于生产热轧双相钢的关键是控制热轧后的冷却方式，因此本方法可以通过控制相变组织类型和比例来得到双相钢板所需的性能。 通过该方法制造的钢板：屈服强度≥450MPa，抗拉强度≥800MPa，延伸率A50≥15%，具有较高的强度、塑型性和成形性，较好的延伸性、焊接性、冷弯性等使用性能 [2]。 2.2相变诱发塑性钢（TRIP） 相变诱发塑性钢是指钢中存在多相组织的钢。这些相通常为铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体。在形变过程中，稳定存在的残余奥氏体向马氏体转变时引起了相变强化和塑性增长。为此残余奥氏体必须有足够的稳定性，以实现渐进式转变，一方面强化基体，另一方面提高均匀的伸长率，达到强度和塑性同步增加的目标[3]。 鞍钢发明提供的一种高强塑积TRIP钢板，其化学成分以质量百分比计为：C：0.08%一0.5%，Si：0.4%一2.0%，Mn：3%一8%，P：≤0.10%，S：≤0.02%，Al：0.02%一4%，N：≤0.01%，Nb：0―0.5%，V：0―0.5%，Ti：0―0.5%，Cr：0―2%，Mo：0―1%。 生产过程，冶炼→连铸→热轧→酸洗→冷轧→罩式炉退火。热轧加热温度：1100一1250℃，保温时间为≥2h，开轧温度为≥1100℃，终轧温度850一950℃，卷取温度<720℃，热轧板厚度为2―4mm；如果客户要求钢板厚度在2―4mm之间，也可以不进行冷轧；冷轧累积压下量40%一80%。罩式炉退火：随炉加热，保温温度为：550一750℃，保温时间：1―20h，随炉冷却。得到的冷轧TRIP钢板强塑积大于30GPa%，显微组织中马氏体以面积率计为30―90%，奥氏体以体积率计为5一30%，其余为少量铁素体和渗碳体[4]。 2.3马氏体钢（MART） 马氏体钢的生产是通过高温奥氏体组织快速淬火转变为板条马氏体组织，可通过热轧、冷轧、连续退火或成形后退火来实现，是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢种。 首钢发明提供的一种热轧马氏体钢，其化学成分按重量百分比为：C：0.10一0.18%，Si：0. 0l一0. 4，Mn：l.0一2.0，P：≤0.012%，S：≤0.006%，Nb：0.02一0.06%，Ti：0.0l一0.05%，Cr：0.1一0.5%，余量为Fe及其它杂质元素。生产过程：冶炼、铸造，形成钢坯；将所述钢坯加热至1200一1250℃，保温1一2小时；将保温后的钢坯进行热轧；对热轧后的钢坯采用直接冷却工艺，以30一70℃/s的冷却速率冷却到马氏体相变点以下后进行卷取。获得的热轧马氏体钢屈服强度大于1000MPa，抗拉强度达到1200一1320MPa，延伸率8一11%，d=8a冷弯性能良好[5]。

世界汽车用铝发展新趋势

世界汽车用铝发展新趋势 中国需组建汽车铝产品开发中心 董春明王祝堂 摘要：交通运输业已成为最大的用铝部门，占铝的总消费量的28%左右。介绍了铝在汽车中应用发展的新趋势，为了开拓铝在汽车中的应用，跨国铝业公司采取了 哪些措施。2009年，北美小轿车与轻型卡车的平均铝含量可达157kg/辆。提 出中国铝业集团需在西南铝加工厂成立汽车铝产品开发中心。 关键词：铝汽车轿车铝化率防热层压铸 1．铝汽车行业联姻共同开发铝在汽车中应用 目前，全世界汽车工业与铝工业都在讨论铝在汽车中的应用，一些大的汽车企业与铝企业在联手开发全铝汽车与汽车铝合金零部件，共同设计，共同研究铝合金零部件的制造工艺。为了开发铝及铝合金在汽车工业中的应用、协调铝企业与汽车制造公司之间的关系、加速原型车与原型零部件的制造与定型，全世界六个地区的九个铝业协会/联合体于1999年秋组建了“全球铝业协作体（Global Aluminum Cooperation）”。参加该协作体的成员有：美国铝业协会公司（Aluminum Association Inc.），国际原铝协会（International Primary Aluminium Institute），欧洲铝业协会（European Aluminium Association），澳大利亚铝业联合会（Australian Aluminum Council），印度铝业协会（Aluminium Association of India），巴西铝业协会（Associacdo Brasileira Do Aluminio），日本铝业联合会（Japan Aluminium Federation），加拿大铝业协会（Aluminium Association of Canada），南非铝业联合体（Aluminium Federation of So. Africa ）。该协作体的成立标志着铝在汽车工业中的应用进入了一个新的更高的阶段。 在目前及未来的汽车设计制造中铝以挤压材、板材、铸件与复合材料的形式得到应用，其中铸件的用量最大，约占汽车用铝总量的80%，这都是由于铝合金有高的强度/质量比值，优秀的装饰性能，好的成形性能与强的抗蚀性，以及高的回收再生性能。现在铝在汽车工业中的应用已达到铝工业向汽车制造厂提供成品零部件的时期。 跨国铝业公司都先后组建了汽车产品开发部，建设了一些专门生产汽车零部件的工厂，如美国铝业公司（Alcoa）在其技术中心（Alcoa Center）成立了美铝汽车结构公司（Alcoa Automotive Structures），负责高性能汽车铝车身结构设计与制造，从零部件的设计、加工制造一直到组装成汽车车体，著名的奥迪A8全铝高级轿车就是该公司与汽车公司共同开发的。美国铝业公司还有近20个专门生产汽车零配件与材料的工厂，如：设在德国索斯特州埃斯林根市（Esslinger, Soest）的美铝汽车结构公司（Alcoa Automotive Structures GmbH）；建在匈牙利斯泽克斯弗黑瓦市（Szekesfehervar）的美铝欧洲轮毂产品公司（Alcoa Wheel Products ——Europe），专门锻造大型公共汽车与卡车铝合金轮毂，产品除满足欧洲市场需求外，还出口到澳大利亚与巴西等国，梅塞德斯—奔驰（Mercedes-Benz）、沃尔沃（V olvo）与斯卡尼亚（Scania）等汽车公司生产的公共汽车都用的是该公司的重型轮毂；位于意大利莫得纳市（Modena）的美铝（意大利）汽车结构公司（Alcoa Italia S.p.A Automotive Structures）；设在荷兰德卢内市（Drunen）的美铝荷兰公司（Alcoa Nederland B.V.）与挪威利斯特市（List）的A-CMI公司；宾夕法尼亚州美铝技术中心、密执安州南菲尔德市（Southfield）的美铝汽车结构公司（Alcoa Automotive Structures, Inc.）；佐治亚州诺克罗斯市（Norcross）的美铝布赖特产品公司（Alcoa Brite Products, Inc.）；密执安州弗卢特波特市（Fruitport）、肯塔斯州哈威斯维尔市（Hawesville）的A-CMI公司；俄亥俄州巴贝顿市（Barberton）的B&C研究公司；委内瑞拉瓦利西亚市（Valencia）的AFL委内瑞拉公司，等等。 其他的跨国铝业公司也大都如此，都有各自汽车铝制品开发部门与生产汽车铝材的专业企业，如挪威海德鲁（Norsk Hydro）轻金属部在奥斯陆（Oslo）以北128公里的雷福斯

汽车材料教案设计1(基础知识、钢铁材料)

第一章汽车材料基础知识 第一节：汽车材料概述 第二节：金属材料性能 ?课时：2课时 ?教学目标： 基础知识：掌握强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念 能力培养：通过本次学习，培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯 ?重点：金属材料的力学性能 ?难点：屈服强度和金属疲劳概念 ?教学方法：讨论+讲授 ?所用教具：课件 ?时间分配：引入5分、新课讲授75分，小结10分，作业布置及答疑10分 ?新课导入： 请同学们思考以下两个问题： 1）你所知道的汽车材料有哪些？ 2）汽车材料的选用与环境有关吗？ 第一节：汽车材料概述 一、汽车材料分类： 1.汽车零部件材料

2.汽车运行材料 第二节：金属材料性能金属材料性能：

使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能 工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理 一、力学性能 力学性能定义：材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。 力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性 二、两个概念： 强度---在外力作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力 塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力 三、同学分组讨论你们所知的外力（载荷）指的是哪些？并指出实例 四、强度有关知识：（请同学描述你所知的强度） 强度的大小用应力表示，金属材料在受到外力作用时必然在材料部产生与外力相等的抵抗力，即力。 单位截面上的力称为应力。 用符号σ表示，σ=F/S 单位：Pa 通过拉伸试验得到的指标有；弹性极限、屈服强度、抗拉强度。 五、塑性 定义：指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。