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汽車大梁板生產中,使用得多的還是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有很好的塑性加工性能,強度和剛度也能滿足汽車車身的要求,同時能滿足車身拼焊的要求,因此在汽車車身上應用很廣。為了滿足汽車制造業追求輕量化的要求,鋼鐵企業推出高強度汽車鋼材系列鋼板。這種高強度鋼板是在低碳鋼板的基礎上采用強化方法得到的,抗拉強度得到大幅增強。利用高強度特性,可以在厚度減薄的情況下依然保持汽車車身的機械性能要求,從而減輕了汽車重量。例如BH鋼板是在低強度的條件下,經過沖壓成形之后,進行烤漆加工熱處理,以提高其抗拉強度。對比之下,以往生產的強度在440MPa的鋼板,在采用這種加工技術以后強度可增加到500MPa。原來用厚度1毫米鋼板做側面板,用高強度鋼板只需厚度0.8毫米。采用高強度大梁鋼板還可以有效地提高汽車車身的抗沖擊性能,防止在行駛中由于路面的砂石飛濺碰撞產生凹痕,延長了汽車的使用壽命。




汽車大梁板工業的迅猛發展為國民經濟和社會發展發揮了重要作用。但受能源短缺、本地環境污染等問題的影響,該行業發展之矛盾也日益凸顯。展望未來,該行業的發展只有建立在自然、本地生態、本地節能、本地等背景下,其發展才可持續。 在此背景下,汽車輕量化以及高強鋼的應用成為了重要發展方向。但隨著高強鋼板材強度的提高,傳統的冷沖壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象,無法滿足高強度鋼板的加工工藝要求。在此情況下,國際上逐漸研究超高強度鋼板的熱沖壓成形技術——綜合了成形、本地傳熱以及組織相變的一種新工藝,汽車大梁板主要是利用高溫奧氏體狀態下,板料的塑性增加,屈服強度降低的特點,通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、本地金屬相變、本地CAE分析技術進行深入研究,但該技術被國外廠商壟斷,國內發展緩慢。 據調查統計,部分汽車品牌高強鋼的應用不斷擴大,有些車型的車身框架高強度鋼的應用已達90%。根據美國鋼鐵學院能量部的研究,即使高強度鋼降低部分數值其拉伸還是要比傳統的冷板困難得多。高強鋼汽車大梁板的延展率只有普通鋼材的一半。 當材料被沖壓成形時,會變硬,不同的鋼材,變硬的程度不同。


汽車大梁板制造車橋(又稱車軸)通過懸架與車架(或承載式車身)相連接,其兩端安裝車輪。車橋的作用是承受汽車的載荷,維持汽車在道路上的正常行駛。車橋通常與非獨立懸架配合;車橋也可以是斷開式的,像兩把雨傘插在車身兩側,汽車大梁板再各自通過懸架系統支撐車身,所以斷開式車橋與獨立懸架配用。根據驅動方式的不同,車橋也分成轉向橋、同城驅動橋、同城轉向驅動橋和支持橋四種。其中轉向橋和支持橋都屬于從動橋。大多數汽車采用前置后驅動(FR),因此前橋作為轉向橋,后橋作為驅動橋;而前置前驅動(FF)汽車大梁板汽車則前橋成為轉向驅動橋,后橋充當支持橋。



汽車大梁板隨著人們對汽車輕量化和防撞性要求的提高,汽車鋼不斷向高強度和高塑性方向發展,強塑積成為衡量汽車鋼性能的重要指標。代汽車大梁板薄板鋼的強塑積一般為15GPa%,輕量化和性指標都很低;第二代汽車鋼的強塑積雖然達到了50GPa%,但由于合金含量高、工藝復雜,生產成本居高不下,很難被市場接受。所謂第三代汽車鋼,是指輕量化和性指標高于代汽車鋼、生產成本又低于第二代汽車鋼的高強高塑鋼。高速發展的汽車產業給我國鋼鐵行業帶來了巨大的發展空間,但此前中國汽車鋼汽車大梁板未能取得技術突破,中國鋼企只能眼巴巴地看著汽車企業從國外一船接一船地進口汽車鋼。2011年2月21日中國鋼研科技集團宣布,其率先研發出的第三代汽車鋼,具有高強度、汽車大梁板高可塑性的特點,成本遠低于第二代汽車鋼,有望于2014年實現商用。




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汽車大梁板目前市場上已有的兩類第三代高強鋼汽車大梁板(TG鋼)實現了高強度、高韌性特點,Q&P鋼強塑積≥21GPa%,中錳ART第三代高強鋼的強塑積≥30GPa%,有很高的吸能性,符合汽車未來輕量化和性的需要。同時由于具備較高的塑性,利用傳統的冷成形工藝即可滿足汽車零部件成形要求,超高強度中錳ART鋼有較好的溫成形前景,減少了對傳統熱壓成形涂層材料22MnB5和熱成形工藝的依賴,豐富了未來汽車大梁板汽車超高強度鋼板選材的空間,簡化了超高強鋼板成形技術難度和工藝要求,降低了生產成本。




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