В даний час загальні вимоги до автомобільних матеріалів - висока міцність, стійкість до втоми, стійкість до повзучості, стійкість до високих температур, стійкість до розчинників, стабільність розмірів, чудові електричні властивості тощо, що висуває більш високі вимоги до вітчизняних автомобільних матеріалів. Серед матеріалів кузова автомобілів металеві матеріали становлять майже 90 %, з них 70 % — сталеві матеріали, 20 % — алюмінієві сплави, магнієві сплави тощо, а конструкційні пластики, вуглецеве волокно та інші матеріали — близько 10 %. З огляду на вартість, безпеку, легкість та інші характеристики, сталь ще довго залишатиметься найбільш підходящим матеріалом для кузовів автомобілів.
За рівнем міцності автомобільну сталь можна розділити на три категорії: низьковуглецева сталь, звичайна високоміцна сталь і вдосконалена високоміцна сталь.
1. М'яка сталь
Низьковуглецева сталь в основному відноситься до сталі з низьким вмістом вуглецю, деформованої алюмінієм, або сталі, що не містить проміжних частинок (IF сталь). Має низьку межу текучості та високе подовження після розриву. Він має відмінні властивості обробки пластику і дуже підходить для виробництва складних деталей і може використовуватися в автомобільних дверях. Для штампування використовуються плита, відсік для запасного колеса, кришка колеса та інші вироби глибокої та надглибокої витяжки. Зокрема, сталь без проміжних елементів виготовляється шляхом додавання відповідної кількості титану та/або ніобію до наднизьковуглецевої сталі. Міжвузлові атоми (вуглець, азот) у сталі існують у формі карбідів і нітридів, відновлюючи міжвузлові атоми твердого розчину в сталі. , надаючи йому кращу формувальність.
2. Звичайна високоміцна сталь
Звичайні високоміцні сталі включають чотири категорії: високоміцна сталь з додаванням фосфору, високоміцна IF сталь, загартована сталь і низьколегована високоміцна сталь.
Високоміцна сталь із додаванням фосфору означає додавання не більше ніж 0.12% зміцнювальних елементів у твердому розчині, таких як фосфор, до сталі з наднизьким вмістом вуглецю (на основі сталі без проміжних елементів) або сталі з низьким вмістом вуглецю (на основі низьковуглецева алюмінієва сталь) для підвищення міцності сталі. Ця сталь має високу міцність і хороші властивості холодного формування, а також гарну стійкість до ударів і втоми, і часто використовується для виготовлення автомобільних панелей або конструкційних деталей.
Високоміцна сталь IF покращує коефіцієнт пластичної деформації (значення r) та індекс зміцнення при деформації (значення n) сталі шляхом контролю хімічного складу сталі. Завдяки ефекту зміцнення твердого розчину легуючих елементів у сталі та відсутності міжвузлових атомів ця сталь має як високу міцність, так і відмінні властивості холодного формування. Зазвичай його використовують для виготовлення складних деталей, що вимагають глибокої витяжки.
Загартована сталь зберігає певну кількість атомів вуглецю та азоту в твердому розчині в сталі, а міцність сталі можна покращити, додавши зміцнюючі елементи, такі як фосфор і марганець. Після обробки, формування та запікання при певній температурі межа текучості сталі значно підвищується завдяки старінню. Зазвичай він використовується в автомобільних зовнішніх панелях, які вимагають вищих характеристик загартування.
Низьколегована високоміцна сталь виготовляється шляхом додавання окремих або композитних мікролегуючих елементів, таких як ніобій, титан і ванадій, до низьковуглецевої сталі з утворенням частинок карбонітриду та осаду для посилення. У той же час мікролегуючі елементи очищають зерна, щоб отримати більш високу високу міцність, в основному використовується для структурних частин і деталей зміцнення з високими вимогами до формування фланців.
3. Удосконалена високоміцна сталь
Удосконалена високоміцна сталь може мінімізувати вагу автомобіля без зниження його безпеки, таким чином задовольняючи вимоги автомобільної промисловості щодо енергозбереження та скорочення викидів.
Удосконалена високоміцна сталь в основному включає вісім категорій: двофазна сталь, двофазна сталь із покращеною формоздатністю, пластична сталь із фазовим перетворенням, багатофазна сталь, багатофазна сталь із покращеною формоздатністю, загартована розділена сталь, мартенситна сталь та гаряча сталь -формована сталь.
Структура двофазної сталі (сталь DP) в основному складається з фериту та мартенситу. Він має низький коефіцієнт текучості, високу ефективність робочого зміцнення, гарне рівномірне подовження та продуктивність загартування. За однакового рівня межі текучості двофазна сталь має вищу міцність, ніж низьколегована високоміцна сталь, не піддається старінню при кімнатній температурі та має хорошу формувальність. В даний час рівень міцності двофазної сталі становить 450 ~ 1310 МПа і в основному використовується для конструкційних деталей і арматури.
Структура двофазної сталі з покращеною формоздатністю (сталь DH) в основному складається з фериту, мартенситу та невеликої кількості бейніту або залишкового аустеніту. Порівняно з двофазною сталлю з такою ж міцністю на розрив, вона має більш високе подовження та індекс зміцнення. Тому ця марка сталі підходить для деталей з підвищеними вимогами до креслення.
Структура сталі, викликаної трансформацією пластичності (сталь TR), в основному складається з фериту, бейніту та залишкового аустеніту, а вміст залишкового аустеніту становить не менше 5%. У процесі формування залишковий аустеніт може перетворюватися на мартенсит, тому сталь має високу швидкість зміцнення, рівномірне подовження та міцність на розрив. У порівнянні з двофазною сталлю з такою ж міцністю на розрив, вона має більш високе подовження.
Структура сталі зі складною фазою (CP-сталь) — це переважно невелика кількість мартенситу, залишкового аустеніту або перліту, розподілених на феритовій або бейнітній матриці, яка зміцнена дрібним зерном або дисперсійним зміцненням мікролегуючих елементів. Порівняно з двофазною сталлю з такою ж міцністю на розрив, вона має вищу межу текучості та хороші властивості на вигин, і в основному використовується для згинання та фланцевих деталей.
Сталі комплексної фази з покращеною здатністю до формування (сталь CH) базуються на традиційній структурі сталі складної фази (ферит + мартенсит + бейніт) і вводять метастабільну фазу залишкового аустеніту. , мартенсит і бейніт, надаючи йому вищу міцність і вищу швидкість розширення отвору. Ферит у сталі може забезпечити кращу пластичність, покладаючись на спричинену фазовим перетворенням пластичність залишкового аустеніту для отримання більшого рівномірного подовження та загального подовження. Завдяки багатофазній структурі композитна сталь CH має високу міцність і має високу ефективність розширення отворів і хороші показники подовження.
Сталь для загартування та розділення (сталь QP) — це сталь надвисокої міцності з високою формоздатністю, виготовлена за допомогою процесу гартування та розділення. Мікроструктура сталі складається з кількох фаз, таких як мартенсит + ферит + залишковий аустеніт. Він використовує надвисоку міцність мартенситу та індуковану трансформацією пластичність (TRIP) залишкового аустеніту. ) ефект, досягаючи кращої формуваності, ніж традиційна надвисокоміцна сталь, із середнім співвідношенням плинності до міцності та високими властивостями зміцнення, і підходить для деталей рами кузова та деталей безпеки з відносно складною формою та високими вимогами до міцності.
Структура мартенситної сталі (MS сталь) майже повністю мартенситна. Зазвичай він має високу міцність на розрив і високий коефіцієнт текучості. В основному використовується для деталей, що запобігають зіткненню, і деталей безпеки з високими вимогами до міцності. штук.
Сталь гарячого штампування (сталь HS) полягає в нагріванні сталевої пластини вище температури аустенізації. Нагріта сталева пластина штампується у прес-формі, одночасно завершується формування та загартування, і аустеніт перетворюється на повну мартенситну структуру. Досягайте точного штампування високоміцних деталей і вирішуйте такі проблеми, як легке розтріскування пластин із надвисокої міцної сталі під час холодного штампування, сильна віддача, труднощі формування складних деталей і серйозна втрата форми. В даний час міцність гарячеформованої сталі становить 1300 ~ 2000 МПа, і вона в основному використовується для структурних частин і частин безпеки, таких як B-стійки та балки проти зіткнення.
Підсумовуючи, серед металоконструкційних матеріалів міцність і пластичність сталі мають широкий діапазон регулювання. У той же час можна використовувати різні процеси, такі як лиття, кування та зварювання, і він все ще широко використовується в автомобільній галузі.
Компанія GNEE STEEL зосереджується на наданні більш професійної сировини для автомобільної сталі та індивідуальних послуг зі сталі. Зв'яжіться з нами, щоб дізнатися більше!
