影响高强钢汽车板发展的主要问题及其对策

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1、影响高强钢汽车板发展的主要问题及其对策 发表日期：2007-3-23　阅读次数：458　摘要:随着我国汽车工业的快速发展以及汽车保有量的不断增长，汽车减重、节能、小型化、安全、环保等受到人们的普遍关注，高强钢汽车板将是今后汽车板发展的主流，大量使用高强钢是解决汽车减重、节能、安全、环保的重要途径。为此，介绍了高强钢汽车板在钢厂各工序生产中存在的主要问题和汽车厂使用高强钢中存在的主要问题，并对加快发展中国高强钢汽车板提出了相应的解决措施。　关键词:汽车板　高强钢　生产　对策1前言　进入21世纪以来，中国汽车工业的发展呈加速发展态势。从1992年到2000年，中国汽车年产量从100万

2、辆增加到200万辆，而从200万辆/年增加到300万辆/年只用了不到两年的时间。2002年之后，汽车产量平均每年约增加100万辆。随着我国汽车工业的快速发展以及汽车保有量的不断增长，道路、停车场、交通安全和燃油紧张等问题也日趋突出。因此，汽车的减重、节能、小型化、安全、环保等备受人们普遍关注，而高强钢汽车板的大量采用对解决上述问题都有帮助。研究结果表明，汽车板抗拉强度从220MPa提高到700MPa，材料厚度从1.8mm减小到1.4mm，而材料可吸收冲击能指数则基本保持不变。汽车减重也与材料强度密切相关。研究表明，材料抗拉强度从300MPa左右提高到900MPa左右，汽车减重率则

3、从25％左右提升到40％左右。近10年来，汽车用高强钢的发展速度很快。为了适应汽车板高强化的发展趋势，世界各国纷纷开展了高强钢的研发并取得了令人瞩目的进展。2汽车用高强钢板的研究发展　20世纪90年代初，欧洲试生产了全铝汽车。由于可以减轻车重，降低油耗，铝材有跻身汽车行业取代钢材的可能。1994年，国际钢铁学会(简称“IISI”，InternationalIron&steelInstitute)组织主要由北美和西欧35家钢厂和汽车厂组成的联合攻关课题，开展了超轻钢车身项目ULSAB(ultraLightSteelAutoBody)的研究。其主要成果如下：车身结构的抗扭和抗弯强度分

4、别提高80％和52％，车重减少25％，车身结构造价降低15％。1998年，在完成ULSAB项目后，又实施一项被称为先进概念车超轻钢车身计划ULSAB—AVC(AdvanceVehicleConcept)。上述项目的研究结果表明，为了延续钢材对其它竞争材料的优势地位，必需大量使用高强钢，如图1和图2所示。从图中可见，在代表汽车用钢未来发展方向的新车型C级车和PNGV级车中，相变强化的双相钢(DP钢)占整个结构用钢的74％左右，600MPa以上的超高强钢占75％以上。　图l　C级车各类结构用高强钢的使用量　图2PNGV级各类结构用高强钢的使用量　　在完成ULSAB相关项目(包括ULS

5、AS和ULSAC)后，阿赛洛(Arcelor)公司和蒂森(Thyssen)公司分别设计制造了大量采用高强钢的概念车车身，使车身减重分别达到20％和24％。分析其用钢情况，发现未来车身用软钢大幅度下降，而高强钢，特别是强度等级大于80kg级的超高强钢显著增加。　纵观汽车厂在高强钢使用方面的发展，尤其是宝马(BMW)汽车公司，近几年的发展速度在欧美地区是较快的，宝马3系列在不同年代上市的车身用材料的平均最低屈服强度从1997年版的178MPa猛增到2004年版的294MPa，增长了65％，屈服强度在400MPa以上的高强钢的使用比例也大幅度增加，而深冲软钢用量却大幅减少。　日本在高强

6、度汽车板生产和使用方面原本就有较明显的优势。为保持这种优势，日本于1997年启动了“超级钢铁材料”的国家研究计划，为期10年，其主要目的是实现钢铁材料的“强度翻番，寿命翻番”。同年，日本通产省基础产业局又安排由日本5大钢铁公司为骨干的“超级金属”研发项目，其目标是通过新工艺细化钢的金相组织来提高钢的强韧性能，并计划在5年内形成“材料微观领域显微组织的控制制造技术”。　在日本超级钢项目的影响下，韩国在1998年启动了“21世纪高性能结构钢”的国家项目，为期10年，这是以POSCO钢铁公司为主体的国家项目。欧盟则在2001年启动“超细晶钢”项目，由意大利、英国、德国和比利时等国的研究

7、机构参加，欧洲一些公司从工业界加以推进。　中国于1997年启动了“新一代微合金高强高韧钢的基础研究”国家攀登项目(1997～2000年)。1998年，启动“973”重大基础研究项目“新一代钢铁材料的重大基础研究”。宝钢作为国内汽车板生产企业的排头兵也参加了国际ULSAB计划，并在高强汽车板研究开发和生产方面有了较大的投入，做了大量工作，取得了一些成果，走在全国同行业前列。　众所周知，钢的强度和塑性一般是矛盾的，钢强度的提高必然导致塑性下降。对于传统的高强钢，如碳锰钢(CMn)、高