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项目简介信息
关键词
标题
科技新进展:汽车用高性能复相钢制造关键技术及应用
所属领域
产业化示范工程
简述
复相钢通常包含两类产品,其中冷轧复相钢主要用来制造对刚度、强度、耐撞性等要求极高的门槛、保险杠、座椅滑轨等安全结构件,热轧复相钢主要用来制造对成形及疲劳要求更高的控制臂、纵臂等底盘核心承重部件。近年来,国内钢铁企业借助于热轧产品升级及冷轧高强产线能力提升,积累了一定的复相钢生产开发经验,但国内外复相钢还存在一些难题尚未有效解决,主要包括:
1、传统热轧复相钢采用微合金成分体系设计,通过卷取温度控制相变,从而获得铁素体+贝氏体+残余奥氏体等复相组织。但是扩孔率与伸长率具有负相关性,同时满足高扩孔性(≥40%)、高拉延性(≥12%)要求存在技术矛盾,如国际知名高端品牌某复杂成形零部件时因伸长率低和扩孔性能不足造成的冲压开裂率高达4%。且在传统控制冷却思路下,相同终轧/卷取温度而不同冷却路径时组织差异较大,导致扩孔率及伸长率波动大。
2、传统冷轧复相钢采用“高碳成分+高温退火”获得少量铁素体+贝氏体+马氏体+少量残余奥复相组织。但高温加热及快速冷却容易造成温度不稳定,从而造成材料性能的波动。且高碳复相钢存在带状组织,对折弯要求较高的零件适用性一般,如某国际知名一级配套商用进口材加工某零件时折弯开裂率高达8%,难以满足门槛、滑轨等零件高折弯性能的成形需求。
3、超高强复相钢冷轧生产时变形抗力起点值高,极限厚宽规格轧制负荷极大,导致带钢板形问题突出。如国外某先进钢企极限厚宽规格热镀锌复相钢仅可实现平直度5mm/2000mm,因板形不良导致最终零件空间尺寸合格率仅有90%,严重影响了门槛等零件的装配精度及碰撞安全。
4、超高强度复相钢零件生产过程中翻边、扩孔等涉及边部成形工序较多,极易引发冲压边裂质量问题。因边部裂纹敏感性和零件冲压边裂的预测技术还不完善,缺乏边部裂纹敏感性评价体系及相应的材料解决方案,典型零件冲压边部开裂率达到5%。目前国际上往往被迫采用改良模具或采用激光切割的方式解决此类问题,加工成本显著提高。
首钢通过扩孔/拉延协同控制和材料局部成形的机理创新,提出组织调控新思路,实现复相钢综合力学性能提升;通过轧制工艺、退火工艺、板形控制工艺等创新,实现复相钢性能稳定性、极限规格产品板形质量的提升,在上述机理创新和工艺创新的基础上,最终实现高性能复相钢的稳定生产。
项目承担单位
首钢集团公司技术研究院
项目组织单位
首钢集团公司技术研究院
发布时间
2022-05-19 09:24:25
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