QP980钢是第三代汽车用超高强钢,屈服强度在980MPa.
Q&P(Quenching
andPartitioning)钢又被称为淬火配分钢,具有良好的强度和塑形,特别适用于加工汽车结构件、防撞件及内部加强板,迎合了汽车用钢减薄发展趋势。作为第三代汽车用钢的代表品种之一,Q&P钢具有优异的力学性能,且克服了第二代汽车用钢合金含量过高的缺点,因此,近年来已成为国内外科研院所和钢铁企业争相研发的热点。
随着我国环境法规逐步向发达国家水平看齐,汽车轻量化的发展趋势趋于常态化,实践表明实现汽车轻量化最有效、可靠性高、性价比高的方法之一是提高汽车先进高强钢和超高强钢的应用比例,通过结构薄壁化、优化零件结构等方法实现车身轻量化。然而,随着汽车先进高强钢强度的增加,材料延展性降低、回弹增加,对材料的成形性和焊接性造成不利影响,提高了汽车制造企业的加工难度和制造成本。围绕着汽车钢强度高、易成形的发展趋势,目前的汽车高强度钢板可分为第一代、第二代、第三代三大类,其中第三代高强钢引起汽车及冶金企业的广泛关注,它弥补了第一代汽车钢强塑积较小和第二代汽车钢工艺复杂、生产成本高的不足,以强度高、吸能性强、塑性适中、冶金性能稳定、成本适中为主要特点。高强钢吸能性评价是以它的强塑积(抗拉强度×伸长率)作为评价指标,目前第一代高强钢的强塑积≤15GPa%,第二代高强钢为50~70GPa%,第三代高强钢介于第一代与第三代之间,为20~40GPa%。第三代汽车高强度钢板的轻量化和安全性指标高于第一代汽车钢,而生产成本又显著低于第二代汽车钢。
目前市场上已有的两类第三代高强钢(TG钢)实现了高强度、高韧性特点,Q&P钢强塑积≥21GPa%,中锰ART第三代高强钢的强塑积≥30GPa%,有很高的吸能性,符合汽车未来轻量化和安全性的需要。同时由于具备较高的塑性,利用传统的冷成形工艺即可满足汽车零部件成形要求,超高强度中锰ART钢有较好的温成形前景,减少了对传统热压成形涂层材料22MnB5和热成形工艺的依赖,丰富了未来汽车超高强度钢板选材的空间,简化了超高强钢板成形技术难度和工艺要求,降低了生产成本。
第一代汽车钢
这类钢材强度越高,可塑性越低,因而很难同时实现高强度和高可塑性。目前,全球车企普遍采用的DP钢、CP钢、热成形硼钢都属于第一代汽车钢。这类钢材抗拉强度与延伸率的乘积(强塑积)一般为15GPa%的水平,强度越高,可塑性越低,很难同时实现高强度和高可塑性,因而难以适合未来汽车的轻量化和安全性需求。
第二代汽车钢
这类钢材(如TWIP钢、奥氏体钢)塑性较高,强塑积达到了较高的50GPa%的水平,实现了强度和可塑性的同步提升。但它的缺点是,由于合金含量高,生产工艺要求复杂,成本昂贵,至今鲜有应用。
第三代汽车钢
这类钢材性能和成本介于第一代和第二代汽车钢之间,强度高、可塑性强,性价比更易被企业接受。第三代汽车钢可以全面应用在汽车车身、悬挂、发动机外壳等部位。在有些零部件上,使用更薄的第三代汽车钢,能比第一代汽车钢轻10%左右,让汽车更省油。
2009年,中国钢研在实验室研究出了兼具高强高塑特性的第三代汽车钢,其抗拉强度比第一代汽车钢翻两番,延伸率达到35%,合金含量却不到第二代汽车钢的三分之一,生产成本只比第一代汽车钢多几十元;算上工艺成本,也只比第一代汽车钢多百元左右。但与第二代汽车钢相比,第三代汽车钢成本则下降了近7成。去年下半年,太原钢铁公司在生产线上开发出第三代汽车钢热轧卷和冷轧板,实现了部分生产技术的固化定型。现在科学家正在继续攻克第三代汽车钢的温成型技术、镀锌板技术和冷轧卷技术,预计到2014年有望实现大规模商用。
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