耐磨鋼板首先通過(guò)熱軋和冷軋工藝軋薄三層重疊的材料,然后再制成環(huán)形中間材料,以中間材料的形式向汽車(chē)廠(chǎng)商等供貨。采用熱軋工藝將厚度約為250mm的初軋板坯軋薄至約30mm時(shí),三層鋼板會(huì )牢固地接合在一起。
強度和可加工性可通過(guò)改變三層鋼板的厚度比例來(lái)調整。如果是中柱用鋼板,兩塊500MPa級鋼板的厚度比例各為10%,而1.5GPa級鋼板的厚度比例為80%。如果是前大梁用鋼板,兩塊500MPa級鋼板的厚度比例各為20%,而1.5GPa級鋼板的厚度比例為60%。
日本。對層壓復合鋼板的開(kāi)發(fā),是日本文部科學(xué)省“以超精加工技術(shù)材料為中心融合新興領(lǐng)域”的研究開(kāi)發(fā)項目,該項目以開(kāi)發(fā)使汽車(chē)進(jìn)一步輕量化的新超高強度、高延展性材料為目標。研究成果顯示,通過(guò)將硬質(zhì)組織與軟質(zhì)組織層狀組合,可實(shí)現高強度和高延展性的統一,即在保持超高強度的同時(shí),層壓復合可實(shí)現現有單一材料難以實(shí)現的高水平的延展性。一直參與項目的新日鐵住金和JFE鋼鐵公司將把這些經(jīng)驗應用于汽車(chē)用高比強度材料的開(kāi)發(fā)中。
日本政府主導的科研項目“創(chuàng )新型結構材料研究開(kāi)發(fā)”中的子項目“超高張力鋼板開(kāi)發(fā)”有望縮短預期的研發(fā)時(shí)間,于2017年提前完成。項目的目標是在2020財年開(kāi)發(fā)出能同時(shí)實(shí)現抗拉強度1.5GPa和延伸率20%的超高強鋼板,以新日鐵住金、JFE鋼鐵和神戶(hù)制鋼所為主導的日本鋼企開(kāi)展了該項目的研究。項目中期目標是在2015財年研發(fā)出抗拉強度1.2GPa、延伸率15%的鋼板,但在2014財年,這3家公司就已經(jīng)在實(shí)驗室試制成功。
韓國。韓國政府非常支持“常溫成型延伸率25%以上、密度7.05g/cm3以上的GPa級低密度輕量鋼材”的開(kāi)發(fā)工作。浦項和現代制鐵正在加快研制具有2GPa級強度的汽車(chē)板。浦項為了滿(mǎn)足客戶(hù)需求,正在致力于開(kāi)發(fā)質(zhì)量?jì)?yōu)秀的超高強度馬氏體鋼,以及拉伸強度為1.8GPa—2GPa級熱成型鋼?,F代制鐵稱(chēng),正在開(kāi)發(fā)1.8GIGA—2GIGA級熱成型鋼和780MPa級底盤(pán)用熱軋鍍鋅板,而980MPa級底盤(pán)用熱軋鍍鋅板產(chǎn)品還在研究之中。
先進(jìn)高強度耐磨鋼板的應用獲得認可
鋼鐵企業(yè)所付出的巨大努力也已經(jīng)獲得汽車(chē)行業(yè)的高度認可,多款新品得到了應用。
2016年,通用旗下邁銳寶、君越、新君威、XT5陸續推出,上述新車(chē)均采用通用最新中高級車(chē)平臺打造,相比之前,運用更多全新技術(shù)、材料,致力于在保證安全的前提下提升輕量化水平。其中,邁銳寶XL在車(chē)身大比例應用了高強度耐磨鋼板和超強度鋼,在保證強度的情況下,成功實(shí)現減重。作為別克新一代高檔轎車(chē)的代表之作,全新一代君越車(chē)身高強度材料的使用比例達75%,其中超高強度鋼比例罕見(jiàn)性地達到41%。在A(yíng)柱、B柱、門(mén)檻梁、車(chē)頂和車(chē)底等核心區域,屈服強度在900MPa—1500MPa的超高強度鋼和熱成型鋼被大量使用,極大地提高了整個(gè)乘員艙的強度。前后車(chē)門(mén)內,同樣以最高規格的PHS熱成型鋼作為防撞梁。此前,通用雪佛蘭樂(lè )風(fēng)RV率先在國內大規模量產(chǎn)應用寶鋼第三代先進(jìn)高強鋼,整車(chē)采用高強度車(chē)身安全結構,其中超高強度鋼使用比例為6%,超過(guò)同級其他車(chē)型,成功實(shí)現相關(guān)零部件減重20%。2015年6月上市的上海通用新生代運動(dòng)轎車(chē)別克威朗車(chē)身采用高強鋼比例達72%。2015年7月,上汽通用五菱汽車(chē)發(fā)布家用SUV“寶駿560”,車(chē)身高強鋼使用比例超過(guò)55%。2016年1月,北汽紳寶X55上市,車(chē)身高強鋼使用比例達到68%。
在歐洲,浦項與雷諾三星汽車(chē)近日聯(lián)合發(fā)布公告稱(chēng),即將面世的車(chē)型SM6面板和內部車(chē)體材料上已采用浦項生產(chǎn)的高強度汽車(chē)板。其中浦項生產(chǎn)的1000MPa級超高強鋼板在該車(chē)上的比重高達18.5%,而在雷諾三星現有SM5、SM7車(chē)型上的比重僅為2%左右,有了大幅提高。在18.5%的應用比重中,抗拉強度1300MPa級的超高強鋼板比重為16%,剩下的2.5%為1180MPa級的超高強度鋼板,同時(shí)采用了TWB—HPF技術(shù)。
鋼鐵行業(yè)追求進(jìn)步的腳步從未停止。在可見(jiàn)的未來(lái),鋼材仍是汽車(chē)輕量化的主角。鋼鐵企業(yè)近年取得的顯著(zhù)進(jìn)展和先進(jìn)高強鋼在汽車(chē)企業(yè)的應用情況也表明,鋼鐵仍然大有潛力可挖,鋼鐵材料的應用仍大有可為,尤其先進(jìn)高強度鋼的應用還將有較大的增長(cháng)空間。為了提升產(chǎn)品競爭力,汽車(chē)主機廠(chǎng)和鋼廠(chǎng)EVI合作會(huì )越來(lái)越重要。鋼鐵企業(yè)要進(jìn)一步提高作為材料供應商對汽車(chē)開(kāi)發(fā)的認識,深層次理解汽車(chē)對材料的要求,引導汽車(chē)制造商使用先進(jìn)高強鋼和先進(jìn)成型技術(shù)等,共同推動(dòng)汽車(chē)工業(yè)鋼鐵材料研發(fā)和應用的進(jìn)步。
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