轿车车身用材料要点.docx

关于轿车车身用材料的认识——学习笔记及认识总结李良30608020406车辆工程轿车车身是轿车的重要组成部分，由它构成了成员的乘座空间和乘乘座环境， 其外表展示了整车的造型艺术和整车的特征因此，车身材料既要满足车身设计、 生产（制造）、装配、维护方面的要求；还要满足使用、安全等方面的要求，即满足 强度、刚度、耐腐蚀、拉延性以及可焊接，易加工成型等方面的要求，所以轿车车 身用材料种类较多车身用材料大致可分为二大类：金属材料：钢板、铸铁等重金属材料；铝、镁、钛等轻金属及其合金材料、 泡沫金属等材料非金属材料：工程塑料、纤维、树脂、玻璃、橡胶、非金属泡沫材料、非 金属复合材料等轿车车身材料的使用分类：1、钢板：热/冷轧钢板、表面处理（镀覆）钢板、不锈钢板、高强度钢板等2、轻金属材料：铝板、铝合金、镁合金、钛合金等3、复合材料：玻璃纤维增强材料（GFRP）、碳纤维增强材料（GFRP）等4、非金属材料：玻璃、塑料、橡胶、皮革、人造革、化学纤维等5、衬垫材料：皮革、纸板、软木、石棉、人造革、泡沫塑料等6、涂装材料：（构成：油料、树脂、颜料、稀释剂、辅助材料）底漆、面漆、 腻子、辅助材料等7、内饰材料：各类织物、皮革，软质材料，塑料等8、胶粘剂：密封胶、粘接剂等一、轿车车身用钢板钢板的主要性质有：可塑性、弹性、加工硬化等热轧软钢板：含碳量一般在0.15 %以下，硬度低、抗拉强度不高。

主要用于挡 泥板、地板、行李箱钱链、保险杠等冷轧软钢板：相比热轧软钢板加工性能好，且表面美观如 Q215、碳钢和低 合金结构钢冷扎钢板、10F、08F、优质碳素结构钢冷轧薄钢板等，用于车身外板、 零件的外壳、车顶板、行李箱盖、发动机罩、车门内外板、保险杠、挡泥板等高强度钢板：抗拉强度相当高，具有很强的抗破坏能力用于车身外板、翼子 板等表面处理钢：镀锌钢板、锌粉漆涂装钢板等，防腐蚀性能好用于车门、车顶 内衬板、下护板、车身底部等汽车车身用钢（3类）：汽车车身外板用钢：汽车车身外板用钢主要用于制造前、后、左、右车门外板、发动机罩外板、行 李箱盖外板等零件汽车车身外板应具很好的成形性，抗腐蚀性和抗凹性以及良好的 点焊性，汽车车身外板多用镀层板，以满足汽车外板4年运行无锈斑的防腐要求（最 近欧洲提出了防腐性更高的要求，即外板的防腐性能与汽车同寿命），为了提高抗凹 性,汽车外板的钢板多用 BH钢（烘烤硬化钢）,IF增磷钢以及高成形性的冷轧退火 双相钢（如DP30260等），以减薄厚度，保证抗凹性；涂层板多用热镀锌板、热镀锌铁 板、电镀锌板以及电镀锌-Ni板等，用合金镀层板的目的是减薄镀层厚度，提高结合 力，改善点焊性，减少焊接车间锌污染。

汽车车身内板用钢（四门两盖的内板用钢）：汽车车身内板零件比外板形状更为复杂 ，要求车身内板用钢应具有更高的成形 性和深冲性能，因此车身内板多用冲压成形性和深冲性能优良的 IF钢,少量用IF -增磷钢;其镀层要求与外板类同，热镀Zn2Fe板或电镀Zn2Ni板;由于合金镀层较薄， 为防止运输或冲压时对镀层的损伤，通常在镀层板的表面再涂一层有机薄膜，既保护 镀层，又改善冲压性能，并可减少冲压摩擦和镀层损伤，改善板材成形性汽车车身结构件用钢一先进高强度钢：高强度钢板的种类主要有：加Si、Mn、P等固溶强化型；加Nb、Ti、V等析出硬化型；复合组织型、双相型和回复退火型等高强度钢板的抗拉强度一般在 600N/m nf以上，其破坏强度为低碳钢板的2〜3 倍车身结构件或者白车身（BIW），既和汽车碰撞安全有关，又和汽车轻量化密切相 关;因此选材要求既有高强度，又有良好的塑性先进高强度钢（ad2vanced high st rength steel ,AHSS）由于具有较好的应变分布能力和较高的应变硬化特性 ，力学性能更加均匀，因而其回弹量的波动小；同时这类钢具有更好的碰撞特性和更高的疲劳 寿命;因此采用这类钢具有更多的降低板厚、减薄规格的可能。

一些汽车板材和先进的汽东高强度板材的典型的力学性能和差鸣/ MPaMPan值门旺帖的延伸卡〕折“JF150钝0.24蜴低弱度诏DQSK170油00-2243BH2102205430.19J7IFrepboa2203450.223B高强受钥HSLA3 钟养4450.172SDP600340MB现1727DFS0O450S4Q0. 1117超高强度铜DPLOOO72010000白611(<4 ■- 55UMPS)TSJ 附 S3SQ父1也23J4TRIPSOO4708200.232E注：IF.无间翎弟子网.也似一深冲镇静恻.EH.燃的硬比制.11钟誓IF席璘利.JiSLA-低合强高强度诩.DP -奴相纲.TRIP -用 变语发型性钢,高强度钢板的成分没计与汽车用构件的活用例强化觇I甲成分慢计例强度T5 h聆特性适用例固常修他；低/P.AL. P.B ■A餐券-490冲乐用一股加工用外相内构.结构部件固溶强化嘴低口r :bi p-五（NW .旧）等*490深冲用外板内根.结构部件析出搔化保中G物-Nb导-hi - Nb耳-590一般加工用内航.藉拘邮件祖盥通化 （马氏体型），低坤C》J Aii S .工出. P等590-980DPffl 《低，脏比型）结构部件组细强化 骐/T型）祗中c> a - X ti 等530-980残智具工体（TW钠结构部件析出丰组织强化保中G笈-■知-H-［岫）等-1470超高刑度制板加固部件具体钢种举例（9种）：1、超深冲IF冷轧钢板在碳q. 008 %的超低碳钢中，加入足够量的强碳、氮化合物形成元素钛和花 使钢中的碳、氮原子完全被固定成碳、氮化合物 （Ti （C、N） ,Nb（C、N）），钢中无间隙原子存在，这种钢称为“无间隙原子钢:即Interstitial Free Steel ,缩写成IF钢。

正褐的化学成分（也）和力学性能一号1 ■CsiMebPS AiTi”N - Eiirir1/? JNa iiieiinF值（平地评tSt 16定信O.OOIR0.0100J630.04^13* 1293.545.62.1520.241宝钢0.00170.0K)“IISggoao0.0200.05 10150.029S.fi5L22 J010.253St16眩铜0.00250.0120.1640用0.00600.04000393U2.6297.62.0S2O.23SNII I NNhKO.(XH30.01004750.0135Q.OOfl?仇3 5O.tM)6314S.6洲加4492.102心，内CSP3E浦项右不消0.063MOW0.00790.03S0.0370155 J299.74A.(I.S540.250工业生产超低碳IF钢，若不经过钛或锂微合金化处理，具（111）退火织构不强, r值不高,因为微合金化处理是为了消除固溶体中的碳、 氮间隙原子，得到纯净的铁素 体基体钢中加入钛和花的量,要使钢中的C、N原子被完全固定,而纯净的铁素体 中无间隙原子存在，这就是IF钢的冶金学基础在IF钢中，根据添加微合金元素不同,可将IF钢分为Ti - IF钢、Nb - IF钢 和（Ti + Nb） - IF钢三类。

我国开发的IF钢主要是Ti- IF钢（St16）和（Ti +Nb） - IF 钢（BIF3、相当于St17）IF钢的性能受化学成分、钢坯加热温度、终轧温度、卷取温度、冷轧压下量和 退火温度等参数的影响 但最终热轧板卷应获得细小的铁素体组织和粗大的析出物，如碳、氮化合物 因为粗大的析出物有降低再结晶温度的作用和有利于 r值和塑性的提高IF钢再退火过程中，要完成铁素体再结晶和晶粒长大以及发展再结 品结构#高的退火温度有利于｛111｝织构的发展和晶粒粗化钢板的力学性能：屈服强度在127〜190 MPa波动，波动范围较大，但其平均值 为137〜149 MPa，即在150 MPa以内，屈服强度不高；抗拉强度在 275〜320 MPa波动，平均值为286〜301 MPa，比较适中；伸长率在40 % -52 %波动，平均 值43. 1 % -46. 6 % ,均值可达St 17冷轧钢板的水平2、冷轧高强度钢板深冲冷轧高强度钢板主要用磷强化，这是由于磷的强化能力很强，约为硅的 7 倍，钮的10倍钢中加入0.1 %的磷和加入0.7%的硅或1.0%疑，其强化效果是 等同的，这可节约大量的合金元素，既降低了钢的生产成本，又不会因钢中加入多 量的合金元素（Si或Mn）而降低钢板的塑性。

冷轧高强度钢板附化学成分（帆）和力学性能辆号cSiMnPsAlTi.oy-N mm ■"/N • innii 2r值｛平均;n阚平均）itnnPiOJk) 10.010 0而不0,0^1WhM n0,055 口一206.235 L6用'1.926一ILIOPj0.002 270.020 605880.0750.009 20.039 3—255.6421.639.01.97 i । Q—It31&40.002 2()0010 00.14*turnOJ009 70.031 ft204.()36S.2非31.767BP38O0.055 00(1,026 00433(1.0730.(109 8.0.04S08—263.0400334.8一一SH6133. L293.545.62A520241SU4161.23OL642:91 J57()224强化原理：磷属于置换固溶强化，当磷原子置换铁原子时 #在磷原子周围产生弹性形变，引起晶格位移，从而使钢强化磷在钢中的冷脆性常被人们关注只要 钢中磷含量00.12%,其对钢的冷脆性影响就很小 还应当指出，随着钢中含碳量增加，磷的冷脆性倾向加大，一般深冲高强度钢板均用低碳或超低碳生产。

3、冷轧烘烤硬化钢板薄板在冲压成形前具有较低的屈服强度，经冲压成形或预拉延变形后，随即进 行烘烤（约170 C）或高温处理，薄板的屈服强度得到一定程度的提高，这种薄板 称烘烤硬化钢板（简称BH钢板）冷轧燃璃般砧川比学成分1%］和二j学性能病号ifi-Jt方式C SiUn PM 411r使《平均》 utlf平均j"M ：' kmir )选患OAOQO0.M5 0^13 0.0461内*300647 85«AJnisr。