超輕汽車(chē)材料主要技術(shù)進(jìn)展

超輕車(chē)身(ULSAB)(ULSAC)、超輕懸架系統(ULSAS)和新概念超輕車(chē)身(ULSAB-AVC)等項目的成功實(shí)施,驗證了高強度鋼在減輕汽車(chē)自重和改善車(chē)輛性能中的有效性。為了將這些項目所取得的技術(shù)成果轉化為現實(shí)的生產(chǎn)力,近期的高強度鋼技術(shù)研究,主要集中在支撐技術(shù)(Enabling Technologies)上。

  當前正處于新一代高強度鋼開(kāi)發(fā)的前夜。從冶金學(xué)的角度看,近幾年高強度鋼材料的開(kāi)發(fā),大多只是對原有鋼種牌號的補充或性能改善,厚度進(jìn)一步減薄,材料本身并未取得突破性進(jìn)展。

  開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)是要針對不同的零件,力求在產(chǎn)品的強度、塑性和成本之間取得平衡。

  SFGHITEN、NANOHITEN、ERW和HISTORY是日本JFE公司最近開(kāi)發(fā)出的幾種高強度鋼。其中SFGHITEN為含Nb系列高強度IF鋼板,主要應用對象是汽車(chē)車(chē)身外板。SFGHITEN利用析出的Nb(C,N)微粒和細化晶粒得到強化,其獨特之處在于晶界附近存在所謂“無(wú)沉淀區”,它降低了材料的屈服強度。與普通深沖鋼板相比,SFGHITEN具有高的r值和二次脆性抗力,以及優(yōu)良的表面質(zhì)量。

  成形性分析表明,該材料滿(mǎn)足轎車(chē)翼子板的成形性要求NANOHITEN是強度級別為780MPa的熱軋鋼板,其特點(diǎn)是塑性好、擴孔率高,具有優(yōu)良的翻邊成形性能和穩定的力學(xué)性能。NAN0780可應用于車(chē)身和底盤(pán)中的各類(lèi)加強件、臂類(lèi)與梁類(lèi)零件,以及車(chē)架零件等。

  ERW和HISTORY是JFE針對汽車(chē)懸架系零部件開(kāi)發(fā)的高強度鋼管,強度級別也是780 MPa。該材料具有良好的液壓成形性能——其彎曲半徑小于2D(D為鋼管外徑) ,較高的疲勞強度和韌性,以及較好的涂裝性能。新鋼管已開(kāi)始應用于懸架系統的臂類(lèi)零件。

  SteIco公司最近開(kāi)發(fā)出了一種代號為SteIR MM的高強度微合金,并已投放市場(chǎng)。

  試驗表明,SteIR MM的斷裂韌性較傳統彈簧鋼SAE5106和SAE9259約高22%,這種提高得益于微量合金元素添加所帶來(lái)的材料顯微組織、晶粒尺寸、夾雜物形態(tài)的改善,以及化學(xué)強化與沉淀強化作用的加強。利用SteIR MM制造SUV后簧,其工作壓力提高了11%,質(zhì)量從5.6 kg降至4.6kQ,減重幅度為18%。