TS1800MPa级热冲压钢板的开发
发布时间:2017-06-05 19:17
作者:互联网
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1前言近年来,随着
汽车轻量化,使用材料也高强化,
热冲压加工方法的应用增加了。所谓热冲压加
工法就是把专用
钢板加热到
奥氏体温度区后,用
金属模具按要求形状成形,同时进行
淬火的加工方法(图1)。热冲压加工是高温成形,具有压力负荷低,成形后
强度高,形状冻结性优良的特点。现行的热
冲压钢材中C含量约0.21%,强度为TS1500MPa级。最近为了适应轻量化的要求更进一步高强化,单靠提高现行材料的C含量,由于
韧性不足,得不到完全满意的性能。因此,为了提高韧性开发了热冲压后旧奥氏体晶粒更细微化,
淬透性高的TS1800MPa级热冲压材(下称开发材)。2开发材的各种性能(1)
机械性能一般的TS1500MPa级热冲压材(下记现行材)和开发材的热冲压后机械性能如表1所示。可以看到开发材的强度为TS1800MPa级,
延伸率(EL)为7.6%与现行材没有大的差别。(2)显微组织现行材和开发材热冲压后的显微组织和断面观察结果示于图2(略)。由图可知,开发材的组织比现行材组织显微。(3)淬透性开发材的CCT(连续
冷却相变)曲
线图示于图3(略)。可看出开发材的Ac3点为822℃,发生
马氏体相变所
需要临界冷却速度是20℃/s,用与现行材大致相同的热冲
压条件下就可以
生产。(4)韧性用三块板厚(t)1.4mm的热冲压材组成的重叠试样进行了夏比冲击试验,
测试韧性,图4为测试结果。与现行材
相比,开发材的冲击值相对较低。图4(略)中示出了一40℃的塑性断面。(5)
焊接性图5示出了合适电流
范围。现行材与开发材共同合适的电流范围约2kA,未见大的差别。关于焊点的成长,现行材与开发材显示了同样倾向,从
焊接条件考虑,确认在与现行材同等条件下,用开发材同样可进行焊接装配。(6)延迟断裂性能当材料强度、扩散性氢量和
拉伸残余
应力同时满足一定条件时,就有可能发生延迟断裂(
氢脆)这种担心随着高强化而发生。
钢中扩散性氢含量根据使用环境而变化,而残余应力是可以采用设计和生产
工艺最佳化来
控制(减少)。图6(略)所示为从各种试验后的热冲压材料检出的扩散性氢含量。延迟破坏结果示于图7,表面应力采用施加4点
弯曲负荷的表面变形量,根据S一S曲线的换算值。另外经100h
酸浸后,未发生
裂纹用“O”表示,发生裂纹用“X”表示。现行材在1312MPa未发生裂纹,开发材至1293MPa未见裂纹,但到1434MPa时发生裂纹,该值相当于表1所示开发材的屈服应力。3开发材的部件特性图8(略)所示为具有M字形状的一定断面,用试制设备制成长度(1000mm)的部件,然后进行动态三点弯曲试验。支点间距离为800mm,中央压头半径为R150,试验速度为8km/h,相对于板厚1.6mm现行材,同样板厚开发材最大负荷可以提高26.5%,并且,在使用于板厚1.4mm的开发材时,显示了与板厚(t)1.4mm现行材同等的最大负荷,所以达到12.5%的轻量化是可能的图9(略)。在一40℃下进行了同样的动态三点弯曲试验,确认取得了与室内试验同等的结果,在2.4夏比冲击试验时,发现开发材的韧性比现行材差,但在对部件总的评价方面可以确认没有特别问题。4实用状况在
日本国内开发材取得了专利,并从2011年开始生产,应用于“松田CX一5”的汽车
保险杠横梁。5结束语本文介绍了TS1800MPa级热冲压钢板的特性及各种性能。近年来,为了
改善燃费和提高抗碰撞性能,迅速扩大对
高强钢的
需求,期待本开发对满足这一需求将有所帮助。(来源:
钢铁产业)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。