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先进高强度钢AHSS汽车板的开发
近年来世界各国在先进高强度钢AHSS汽车板的开发与应用方面取得了重要进展,尤其是高强塑性双相DP钢、相变诱导塑性TRIP钢、淬火-碳分配处理Q-P钢和淬火-碳分配-回火处理Q-P-T钢涌现,目前已成为系列化的高强度钢产品,区分为3代。
1、第1代
代表牌号DP600、DP800、DP1000,显微组织是铁素体+马氏体岛+残奥(F+M+RA);以及TRIP600、TRIP700、TRIP800、TRIP1000,显微组织是铁素体+贝氏体+残奥(F+B+RA)。
2、第2代
代表牌号TWIP600、TWIP800,显微组织是奥氏体A;以及SS515、304不锈钢(TS600)显微组织是奥氏体A。
3、第3代
代表牌号Q-P1000、Q-P1200、Q-P1400 显微组织是马氏体+奥氏体(M+A)。
生产方法也呈现多样化,主要是:
1、冷轧工艺
抗拉强度在1GPa及以上的冷轧超高强度钢汽车板的生产工艺流程为:铁水预处理-转炉复合吹炼-LF炉精炼-板坯连铸-热连轧-连续酸洗-冷连轧-连续退火-平整。
其主要技术难点在于对连续退火工艺参数的控制,尤其是对冷却速率和残余奥氏体的控制,因此对连续退火设备及其冷却能力的要求很高。目前,国内只有宝钢五冷轧及其连续退火线装备能达到要求,不仅可以系列化生产冷轧DP590~DP980级双相钢和TRIP590~TRIP980级相变诱导塑性钢,而且在世界上首先批量试制出第3代先进高强度Q-P钢,开发出抗拉强度高达1180、1500MPa的冷轧马氏体钢。
2、热轧工艺
首推CSP+AHFT工艺路线。
短流程CPS工艺生产热轧超薄(1.2~2.3mm厚)酸洗板作为热成形的板料,可以取代传统厚板坯连铸-传统热连轧-连续酸洗-冷连轧-连续退火-平整等长流程和复杂工艺。
先进AHFT工艺,区别于传统热冲压成形CHPF工艺,增加了1台用于贝氏体等温处理和淬火-碳分配-回火处理的低温热处理炉。
两者采用结合可以生产出超高强塑性在15-30GPa·%高端汽车构件。即采用22MnB5、TRIP钢、Q-P钢和Q-P-T钢为基础的化学成分,将热冲压成形工艺与贝氏体等温淬火处理或者淬火-碳分配-回火处理(Q-P-T)结合起来,使热成形淬火构件获得铁素体-残余奥氏体为基体的F-TRIP钢、贝氏体-残余奥氏体为基体的B-TRIP钢、马氏体-残余奥氏体为基体的M-TRIP钢(即Q-P钢)。
CSP+AHFT工艺路,可以大幅度缩短汽车构件的整体生产制造工艺流程和生产周期,大幅度降低吨钢能耗、吨钢排放和整体流程生产成本,大幅度减少汽车构件制造过程中和汽车使用过程中的CO2排放,是未来高强度钢AHSS的一个发展趋势。