车用板材概述.doc

精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流车用板材概述.....精品文档......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，对缺口敏感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①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 ②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 ： 铁素体+ 三次渗碳体 ， 铁素体+少量珠光体 ③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F－P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)、DP780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 钢系列冷轧板典型牌号为DC04、DC05、DC062） 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 BH3404）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 ①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 ②Zn-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。