车用板材概述

1、车用板材Part one常用车用板材概述汽车用钢板从生产工艺特点划分为热轧钢板、冷轧钢板和涂镀层钢板；从强度角度可划分为：普通钢板（软钢板）、低合金高强度钢板（HSLA）、普通高强度钢板（高强度IF钢、BH钢、含磷钢和IS钢等）和先进高强度钢板（AHSS）等。在以强度划分的钢板中，前两类钢种目前国内外应用均已趋于成熟；第三类钢种在国际上已批量商业化应用，国内也处于研制、试用（IS钢）和推广应用阶段；第四类钢种在国际上处于研制趋于成熟和推广应用阶段，国内处于研制起步阶段。本文介绍了按工艺生产分类的热轧钢板，冷轧钢板和热涂成钢板。重点介绍了热轧钢板。一、热扎钢板生产，分类、牌号以及其特性汽车用 热轧钢板主要用在载货用商用车上，占全部消耗量的85 左右， 其中以中、轻型载货商用车的消耗量最大、占 50 左右 。 中轻型 商用车、微型车和轿车占热板消耗量的 65 左右，是汽车热轧板消耗的主要车种，且对热板的质量要求也较其他车种高 。 轿车的消耗量虽较小 ， 但对热轧钢板的质量要求较高 。汽车热轧板的应用比例19%。 按零件应用及 用途 ： 可分为梁用钢板 、 车轮钢板 、 桥壳钢板 、 传动轴

2、管用钢板 、 弹簧钢板 、 不锈钢板 、 耐磨钢板等 。 按 表面供货状态 ： 可分为普通热轧钢板 、 热轧酸洗钢板 、 黑皮钢板及花纹钢板等 。（1）汽车热轧板主要分类 按成分 、 组织 、 工艺等 冶金特征 ： 可分为碳素钢板 （ 普通碳素钢板 、优质碳素钢板 ）、 低合金高强度钢板 、 双相钢板 、TRIP 钢板 、TWIP 钢板 、 贝氏体钢板 、 马氏体钢板 、 硅钢板等等 。（2）汽车热轧钢板相关检验及评价 缺口敏感系数：为比较各种材料对缺口敏感的程度，常进行缺口静拉伸试验 。缺口强度比 NSR=RmN/Rm ，NSR 1 缺口使材料的屈服强度或抗拉强度升，但塑性降低，“ 缺口强化”。 动态疲劳性能：钢板的中值疲劳强度及p-S-N 曲线必须满足要求，尤其是中值疲劳强度 。 影响钢板疲劳性能的因素很多，通常有钢质纯净度、杂质数量及形态、成分及组织均匀程度、表面质量、晶 粒大小等 。 成形性能：热轧钢板通常成形难度远小于冷轧钢板，成形性能一般通过屈强比、延伸率(主要考虑最大力均匀塑性延伸率Ag ，即均匀塑性延伸率)冷 弯性能体现，对于高强塑积先进高强钢板，n值、r值也需考虑，如

3、热轧奥氏体不锈钢 、TWIP 钢 、中/ 高Mn 第三代汽车钢等 。 厚度 、宽度等尺寸规格符合常规，便于采购 。性价比高 。汽车热轧板选材需注意的几个方面，牌号精简及统一 。 集中采购-大趋势 。汽车热轧钢板介绍（3）碳素钢板 ：主要按冶金特征及零件用途进行钢板介绍。磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢 。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽 ，用量最大。普通碳素钢板 ： 对含碳量 、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。每个钢板牌号按质量可分为A、B、C、D不同的等级 ，最少一种， 最多四种。代表牌号：Q235/SS400，常用于强度级别不高的汽车结构件及成形要求不高的冲压件 。优质碳素钢板：和普通碳素钢板相比 ，硫、磷及非金属夹杂物含量较低 。根据含碳量不同，又分为：低碳钢板 ：碳含量 小 于0、25% ， 代表牌号 08- - 08Al(SPHC-SPHD-SPHE-SPHF)10、20 钢等 ，具有很好的深冲性和焊接性 ， 广泛用于冲压件及结构件 。典型金相组织分别为

4、 ： 铁素体+ 三次渗碳体 ， 铁素体+少量珠光体 。中碳钢板 ： 碳含量0.25 0.50%， 代表牌号 35、45钢等，多用于汽车结构件，典型金相组织为铁素体+珠光体 。（4）低合金高强度钢板：汽车用热轧低合金高强度钢板，也称为FP型低合金高强度钢板，藉助添加合金元素而使钢得以强化，主要强化机制有细晶强化、析出强化、固溶强化等 。代表牌号 ：Q345 、355L 、380L等、常用于强度要求较高的汽车结构件及成形要求不高的冲压件。（5）微合金化高强度钢板：目前通常采用低C、化微合金化( 通过添加Nb 、Ti 、V等合金元素)及控轧控冷路线的低合金高强度钢板和微合金化高强度/ 超高强度钢板，主要强化机制有细晶强化，析出强化 、固溶强化等 。代表牌号 ：500L、700L（SSABQStE700MC ）等，目前主要用于强度级别高的汽车梁类零件及结构件 。典型金相组织 ： 铁素体+析出碳化物+少量珠光体(或少量低碳贝氏体)。（6）双相钢板：基体为软的铁素体，其上弥散分布硬质的岛状马氏体，两者分别确定材料的低的屈服强度和高的抗拉强度。代表牌号：DP590( 国内已应用于汽车车轮)、DP78

5、0及DP980( 国内正进行应用研究) 。特点及应用 ：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。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、悬挂系统构件及支架/ 支撑板/ 加强板等加强件( 欧美日等已大量应用) 。（7）TRIP 钢板(相变诱导塑性钢板)：显微组织为铁素体、贝氏体和残余奥氏体，残余奥氏体含量不低于5% 。成形过程中，残余奥氏体可相变为马氏体具有较高的加工硬化率、均匀伸长率和抗拉强度。相比同等抗拉强度的双相钢，具有更高的延伸率。代表牌号：TRIP590、TRIP780、TRIP980（国内正在开发中）。特点及应用：TRIP钢具有高延伸率的本质是应变诱发残余奥氏体转变为马氏体 ，TRIP 钢的起始加工硬化指数小于 DP钢，但TRIP钢的加工硬化指数在很长应变范围内仍保持较高，特别适合要求具有高胀形性能的情况 。目前国内尚无汽车零件应用热轧 TRIP 钢板的报道，国外已有应用 。（8）TWIP 钢板( 孪晶诱导塑性钢板)：塑性变形的主要机制是位错滑移，产生大量孪晶，从而导致TWIP钢非常强的加工硬化能力和

6、非常大的延伸率。这种性能即使在高应变速率下仍然保持着，因此在撞击等高应变过程中，可以保证汽车非常高的安全性。代表牌号：TWIP980 。优点：WIP钢具有高强度、高塑性（强塑积达到60GPa%），碰撞吸能好，形好，减重效果明显。缺点 ：合金含量高，炼钢、连铸困难，轧制变形抗力大， 性能差，本较高，工业化困难，应用受限 。（9）贝氏体钢板( 高扩孔钢板)：轧贝氏体钢有铁素体+贝氏体双相钢和贝氏体钢，主要添加元素为Si 、Mn 、Nb 、 Cr 等 ， 显微组织为铁素体+贝氏体或单相贝氏体 。特点及应用： 拉强度较高、凸缘翻边成形性优良，适合冲压汽车支撑部件类 要求厚度较大、尤其是翻边性能良好的部件，如悬架摆臂、轮辐等 。（10）热轧马氏体钢板(耐磨钢板)：显微组织主要为马氏体组织，硬度一般在360HBW以上，是目前商业化高强度钢板中强度级别最高的钢板。轧马氏体钢板目前主要用于有耐磨要求的汽车零件。马氏体钢板金相组织代表牌号：1) 瑞典SSAB公司的Domex We系列钢板及HarDOX 系列钢板 。2)宝钢耐磨钢板360A 等。特点及应用：强度、硬度高，耐磨性好。常用于自卸车车箱底板、边

7、板或衬板等有耐磨要求的零部件 。二、冷轧钢板冷轧板是以热轧卷为原料，在室温下在再结晶温度以下进行轧制而成。冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，也称冷轧板，俗称冷板，有时会被误写成冷扎板。冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。尽管汽车产量在高速增长，但中国目前是以中低档轿车、商务用车为主。在全球经济危机的影响下，从降低成本考虑，冷轧汽车板在汽车用钢中仍占有较大比重，主要品种有深冲(IF)钢系列、加磷高强钢系列、BH 钢系列、低合金高强钢系列等四大类型。（1）深冲 IF钢系列深冲 IF 钢由于具有良好的深冲性能和无时效性，广泛用于生产汽车中的复杂冲压件和外覆盖板，如轿车侧围板、轿车油底壳、门板、行李箱盖板等， 一般占轿车用冷轧钢板总量的 40%60%。 IF钢的含碳量极低，再通过添加微量的 Ti、Nb 合金元素，形成微量碳氮化合物，避免了间隙固溶原子的存在，没有时效性。IF

8、 钢系列冷轧板典型牌号为DC04、DC05、DC06。（2） 加磷高强钢加磷高强钢兼具良好的成形性、较高的强度、良好的焊接性及耐腐蚀性等综合性能，其强度级别主要为 340MPa、390MPa、440MPa，用于中高档轿车的外覆件、冲压件、结构件等，一般占轿车用冷轧钢板总量的 10%40%。其机理是在低碳或 IF 钢机体中加入适量的 P，通过固溶强化而提高材料性能。典型牌号为 B170P、B210P、B250P、B220P2等。（3）BH钢BH钢板是为了克服高强度钢板屈服应力高、冲压成形性差的缺点而开发的一种汽车用钢板，具有良好的成形性与抗凹陷性能，主要用于中高档汽车外覆件和一些变形量较大的结构件，如轿车发动机盖、顶盖等。其机理是含有间隙固溶原子碳、氮的钢板经过预变形，导致机体内位错密度增加，随着涂漆烘烤的时效处理，碳、氮间隙原子在位错处聚集，钉扎位错，从而使强度提高。典型牌号为 BH340。（4）低合金高强钢低合金高强钢具有高的屈强比，有利于提高结构件的安全性，主要用于汽车内部结构件，如车门铰链加强板、车门防撞梁等。其机理是在低碳钢中添加少量的铌/或钛等合金元素，使其与碳、氮等元素形成

9、碳化物、氮化物并在铁素体机体上析出从而提高钢的强度，典型牌号为 B340LA 等。三、涂镀层钢板在汽车制造过程中，涂镀层钢板要经过冲压成型、焊接、表面处理、涂漆、烘烤工序，因此汽车工业对涂镀层钢板有如下性能要求：1）、成型性：基板适合成型的要求，镀层附着力强、抗剥落、抗粉化；2）、耐蚀性：抗冬季道路撒盐的腐蚀，抗海洋性气候大气腐蚀；3）、涂漆性：磷化和电泳涂漆性能好；4）、焊接性：对电极损伤小、焊接参数范围宽；5）、表面质量：表面平整、镀层厚度均匀；6）、公差尺寸：板形平整，公差小。汽车车体使用的各类镀层板，主要包括热镀锌（热镀纯锌GI，合金化热镀锌GA等）钢板、电镀锌（电镀纯锌、电镀锌镍合金以及合金化电镀锌等）钢板和有机、无机涂镀层钢板等。1汽车用涂镀层钢板的主要品种涂镀层钢板的品种，根据涂镀材料加以区分。涂镀材料主要有Zn,Al,Sn,Ni等金属及合金和有机树脂。由这些材料在金属基板上构成单层或多层镀层。目前汽车用主要涂镀层板品种有镀锌板、镀铝钢板、镀铅钢板、镀锡钢板、镀铬钢板、涂层钢板。电镀锌板是汽车车身应用最多的钢板，这是由于电镀锌对基体钢板的性能和表面影响小。同时，电镀锌还可用于单面镀，镀锌量易控制，镀层较薄，一般为2.5一7 .51cm。目前，电镀锌板已部分被热浸镀锌和锌合金板取代。（1）镀锌板简介 纯锌镀层板 纯锌镀层板中热镀锌板和电镀锌板是汽车中应用最多的镀层板品种，我国也在大量使用。提高热镀锌板的质量，主要是提高镀层粘附性、涂敷性、锌层均匀性及深冲性和最终板形。 Zn-Fe合金镀层板(GA) 主要分为热镀锌板、电镀Zn-Fe合金板、蒸气镀Zn-Fe合金三类。该板的特点为涂漆后的焊接性和耐腐蚀性较纯锌镀板要好。GA板是由基板在镀锌后再进行扩散退火而生产的，镀层是由扩散退火期间生成的Zn-Fe金属间化合物组成，所以其焊接性和耐腐蚀性较纯锌镀层好。GA板生产工艺简单，只需在连续镀锌生产线上增设I座扩散退火炉即可。热浸镀锌铝板 热浸镀锌铝板中具有

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