1、寶鋼汽車用高強鋼寶鋼汽車用高強鋼 與奇瑞技術交流與奇瑞技術交流寶鋼技術中心汽車板所寶鋼技術中心汽車板所2007-11一、高強汽車鋼板的發展趨勢一、高強汽車鋼板的發展趨勢二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀四、寶鋼高強度汽車板的未來四、寶鋼高強度汽車板的未來內內 容容1.1 1.1 汽車鋼板汽車鋼板的分類的分類低強度鋼：無間隙原子鋼（低強度鋼：無間隙原子鋼（IFIF）、低碳鋼等）、低碳鋼等普通高強度鋼：碳錳鋼、各向同性鋼、普通高強度鋼：碳錳鋼、各向同性鋼、BHBH鋼、鋼、HSLAHSLA鋼等鋼

2、等先進高強度鋼：先進高強度鋼：DPDP鋼、鋼、TRIPTRIP鋼、鋼、CPCP鋼、鋼、MARTMART鋼等鋼等1.2 1.2 汽車鋼板發展的動力汽車鋼板發展的動力社會對汽車安全性、節能性和環保性的要求社會對汽車安全性、節能性和環保性的要求 提高汽車安全性提高汽車安全性 - - 提高材料吸能的能力提高材料吸能的能力 提高抗撞擊性提高抗撞擊性 節能和環保節能和環保 - - 減少車重降低油耗減少車重降低油耗 提高發動機效率提高發動機效率 降低行駛阻力降低行駛阻力車重（Kg）油耗（Km/L）車重（Kg）油耗（Km/L）車重和油耗之間的關系 轎車減輕自重10可降低油耗37 卡車減重1000kg可降低油耗

3、67一、高強汽車板的發展趨勢1.3 1.3 高強汽車用鋼的發展趨勢高強汽車用鋼的發展趨勢 車身輕量化和提高碰撞安全性是一對矛盾，解決這一矛盾的車身輕量化和提高碰撞安全性是一對矛盾，解決這一矛盾的主要和基本途徑之一就是應用高強度鋼，其有效方法就是在提高主要和基本途徑之一就是應用高強度鋼，其有效方法就是在提高鋼板強度的同時，減薄鋼板厚度。鋼板強度的同時，減薄鋼板厚度。汽車用高強鋼的開發一、高強汽車板的發展趨勢1.4 1.4 汽車輕量化項目汽車輕量化項目 為了應對非鋼鐵材料的挑戰，世界主要鋼鐵企業于上世紀為了應對非鋼鐵材料的挑戰，世界主要鋼鐵企業于上世紀9090年代啟動了汽車輕量化項目，包括超輕車身

4、（年代啟動了汽車輕量化項目，包括超輕車身（ULSABULSAB）、超輕覆蓋）、超輕覆蓋件（件（ULSACULSAC）、超輕懸掛件（）、超輕懸掛件（ULSASULSAS）和在此基礎上的超輕概念車）和在此基礎上的超輕概念車項目（項目（ULSABULSABAVCAVC） ULSABAVC1999年1月開始33家鋼廠參加投入1000萬美元以2004年的需求為目標以安全、環保、價格為中心達到了2004年美國和歐洲的五星級碰撞標準生產成本約920010200美元，可以被普通家庭接受油耗降低，使用了具有高回收性的鋼鐵，并且鋼鐵用量減少ULSAB ULSAC ULSAS ULSAB-AVC C 級 PNGV

5、一、高強汽車板的發展趨勢項目C-ClassPNGV-Class鋼級應用代碼備注重量參考車身平均重243Kg/A輔助件B車體件C覆蓋件S懸掛和底盤件W車輪ULSABAVC202Kg218Kg鋼種比例(重量)DP鋼74%74%DP280/600DP300/500DP350/600DP400/700DP500/800DP700/1000BBA,B,C,W,SA,BA,B,C,WBTRIP鋼4%2%TRIP450/800A,BM鋼4%4%Mart950/1200Mart1250/1520A,BACP鋼1%1%CP700/800BBH鋼12%10%BH210/340BH260/370BBHSSIF鋼3%

6、4%IF260/410IF300/420CBHSLA鋼1%1%HSLA350/450A,B,S其它2%4%SF570/640MnBSS一、高強汽車板的發展趨勢1.5 1.5 高強鋼在高強鋼在GMGM中的應用中的應用一、高強汽車板的發展趨勢一、高強汽車板的發展趨勢一、高強汽車鋼板的應用及趨勢一、高強汽車鋼板的應用及趨勢二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀四、寶鋼高強度汽車板的未來四、寶鋼高強度汽車板的未來內內 容容2.1 2.1 冷軋冷軋/ /電鍍鋅各向同性鋼（電鍍鋅各向同性鋼（ISIS）典型

7、性能：典型性能：220220級級 YPYP：230MPa TS230MPa TS：380MPa A80380MPa A80：3535 rr： 0.30.3260260級級 YPYP：265MPa TS265MPa TS：410MPa A80410MPa A80：3333 rr： 0.20.2二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼用途：用途：汽車外板或復雜結構件汽車外板或復雜結構件表 2 力 學 性 能 牌 號 Y S （ M P a ） T S （ M P a ） E L8 0（ ） B H （ M P a ） Z S T E 1 8 0 B H 1 8 0 /2 4 0 3 0 0 /3 8

8、0 3 4 3 0 Z S T E 2 2 0 B H 2 2 0 /2 8 0 3 2 0 /4 0 0 3 0 3 0 用戶：用戶：一汽大眾寶來和一汽大眾寶來和GolfGolf外板外板 長安長安FordFord和上海大眾和上海大眾FocusFocus的外板的外板二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼特點：特點：用戶：用戶：2.2 2.2 烘烤硬化鋼（烘烤硬化鋼（BHBH鋼）鋼）供貨標準：供貨標準：二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼原理：原理：強度級別：強度級別： 組織特點：組織特點：典型用途：典型用途：2.3 2.3 冷軋析出強化鋼板冷軋析出強化鋼板(HSLA)(HSLA)二、寶鋼正在推廣

9、應用的部分普通高強鋼一、高強汽車鋼板的應用及趨勢一、高強汽車鋼板的應用及趨勢二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼二、寶鋼正在推廣應用的部分普通高強鋼三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀四、寶鋼高強度汽車板的未來四、寶鋼高強度汽車板的未來內內 容容3.1 3.1 先進高強鋼的分類先進高強鋼的分類 AHSS AHSS鋼主要包括雙相鋼（鋼主要包括雙相鋼（DPDP）、相變誘導塑性鋼）、相變誘導塑性鋼（TRIPTRIP）、復相鋼（）、復相鋼（CPCP）、馬氏體鋼（）、馬氏體鋼（M M）以及熱沖壓成形鋼）以及熱沖壓成形鋼（MnBMnB）等；）等； 從生產工藝來分，主要包括熱

10、軋產品、冷軋產品和從生產工藝來分，主要包括熱軋產品、冷軋產品和鍍鋅產品。鍍鋅產品。三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀60kg60kg熱軋熱軋DPDP典型力學性能，典型力學性能，可以供貨可以供貨牌號牌號Rp0.2Rp0.2Rm Rm A80A80DP600DP600395395MPaMPa625MPa625MPa29%29%轎車輪輻、汽車配件、結構件 3.2.1 3.2.1 熱軋雙相鋼熱軋雙相鋼 3.2 3.2 雙相鋼（雙相鋼（DPDP：D Dual ual P Phasehase）三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀性能性能 具有高強度、低屈強比、無屈服點延伸具有高強度、低屈強比、無屈服點延伸

11、具有良好的冷成形性能、高的應變硬化指數、有高的烘烤硬化具有良好的冷成形性能、高的應變硬化指數、有高的烘烤硬化性能、良好的疲勞強度以及優異的碰撞性能性能、良好的疲勞強度以及優異的碰撞性能三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀 生產方法：生產方法：由低碳低合金高強度由低碳低合金高強度鋼經臨界區處理和快速冷卻獲得鋼經臨界區處理和快速冷卻獲得 組織：組織：鐵素體馬氏體（鐵素體馬氏體（10-10-20% 20% ）3.2.2 3.2.2 冷軋冷軋/ /鍍鋅雙相鋼鍍鋅雙相鋼三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀性能特點：性能特點：加工硬化加工硬化: :在低的應變區（在低的應變區（2% - 3%2% - 3%）屈服

12、強度提高很快屈服強度提高很快 (140-220 MPa)(140-220 MPa)無屈服延伸，無室溫時效無屈服延伸，無室溫時效BHBH：353580MPa80MPa屈強比較低（屈強比較低（0.50.50.650.65）典型用途：典型用途：車底十字構件（車底十字構件（Floor cross memberFloor cross member）防撞加強構件（防撞加強構件（Bumper reinforcementBumper reinforcement）軌（軌（RailRail）前翼構件（前翼構件（front side memberfront side member）后側外部構件（后側外部構件（Ext

13、ernal rear side memberExternal rear side member）懸掛構件懸掛構件(Tower suspension)(Tower suspension)三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀牌號板厚(mm)RpL (MPa)Rm (MPa)A80 (%)A50 (%)180度冷灣試驗（b 20mm）B340/590DPD+Z1.0-1.5340-500 590 17 180.5aB340/590DPD+ZF1.5340-480 590 18 200.5aB410/780DPD+Z1.0-1.5410-480 78014 160.5aB410/780DPD+ZF1.5

14、410-550 780 15170.5a牌號/成分,%C Si Mn Alt S P B340/590DPD+ZB340/590DPD+ZF0.180.42.00.020.030.03B410/780DPD+ZB410/780DPD+ZF0.200.52.50.020.030.03暫行供貨技術條件：暫行供貨技術條件：熱鍍鋅雙相鋼熱鍍鋅雙相鋼(GI(GI和和GA)GA)三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀暫行供貨技術條件：暫行供貨技術條件：冷軋雙相鋼冷軋雙相鋼牌號屈服強度(MPa)抗拉強度 (MPa)A50（）180度冷灣試驗（b 20mm）厚度mm0.6-1.01.0-1.61.6B340/59

15、0DP340-500 5901618200.5aB410/780DPD400-550 78014161.0a牌號/成分,%C Si Mn Alt S P B340/590DP0.180.82.00.020.030.035B400/780D0.200.82.50.020.030.035三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀 TRIP TRIP鋼是形變誘導塑性鋼，即在鋼是形變誘導塑性鋼，即在成形過程中殘余的奧氏體會逐漸轉變成形過程中殘余的奧氏體會逐漸轉變為硬的馬氏體，有利于均勻變形為硬的馬氏體，有利于均勻變形, ,實實現了強度和塑性較好的統一，較好地現了強度和塑性較好的統一，較好地解決了強度和塑性矛盾

16、。解決了強度和塑性矛盾。 組織：組織：鐵素體貝氏體殘奧鐵素體貝氏體殘奧熱軋：熱軋：600MPa600MPa、700MPa700MPa、800MPa800MPa冷軋和電鍍鋅：冷軋和電鍍鋅：600MPa600MPa、700MPa700MPa、 800MPa800MPa熱鍍鋅：熱鍍鋅：600MPa600MPa、700MPa700MPa、800MPa800MPa成分組織特點：成分組織特點： 0.1C+1.4Mn+1.0Si,0.1C+1.4Mn+1.0Si, F FB BrA(5-15%)rA(5-15%) 3.3 3.3 相變誘導塑性鋼相變誘導塑性鋼 （TRIP:TRIP:TRTRansformat

17、ion ansformation I Induced nduced P Plasticitylasticity ）三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀性能特點：性能特點： 高碰撞吸收能高碰撞吸收能 高強度塑性積高強度塑性積 高的高的n n值，成型性好值，成型性好試樣標距試樣標距(mm)試樣方試樣方向向(o)屈服強度屈服強度(MPa)抗拉強度抗拉強度(MPa)斷裂延伸斷裂延伸率率(%)均勻延伸均勻延伸率率(%)TSELnr50(1mm)046264638.526.524871 0.2361.02(JIS5#)4547566336.425.1241330.230.8459047565837.224.

18、8244780.231.395均值47265837.125.424412 0.232 1.02680(1mm)046965333.325.921745 0.234 1.004(JIS13#A)4547466032.62421516 0.227 0.8499047466032.624.321516 0.227 1.413均值47365832.824.621582 0.229 1.029典型力學性能：典型力學性能：用途：用途：結構件、安全件等結構件、安全件等三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀寶鋼冷軋寶鋼冷軋TRIPTRIP和電鍍鋅和電鍍鋅TRIPTRIP鋼可供貨標準：鋼可供貨標準： 牌號：牌號：B

19、380TRB380TR 化學成分（熔煉）：（化學成分（熔煉）：（wt%wt%） C Si Mn P S C Si Mn P S 0.2 0.2 2.0 2.0 2.0 2.0 0.02 0.0150.02 0.015 力學性能：力學性能：YSYS 380MPa380MPa，TSTS 600MPa600MPa，ELEL5050 2626 尺寸規格：（尺寸規格：（0.80.82.02.0）（80080012001200）mmmm三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀寶鋼熱軋寶鋼熱軋TRIPTRIP鋼的技術指標鋼的技術指標級別級別(MPa)Rp0.2 (MPa)Rm (MPa)A80 (%)TRIP60

20、040059023TRIP70041070022TRIP80045080019TRIP95048095014三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀 已完成實驗室研究，工業性試驗需在三熱軋進行。已完成實驗室研究，工業性試驗需在三熱軋進行。TRIP950 TRIP950 通過公安部槍擊試驗認證，可用作運鈔車的防彈板。通過公安部槍擊試驗認證，可用作運鈔車的防彈板。國外鋼廠熱軋復相鋼國外鋼廠熱軋復相鋼廠廠 家家抗拉強度級別（抗拉強度級別（MPa）THYSSENKRUPP780950ARCELOR800900100012001400寶鋼復相鋼技術指標寶鋼復相鋼技術指標牌牌 號號Rp0.2 (MPa)Rm (

21、MPa)A (%)備注備注B900FD70090013防彈鋼，可以供貨防彈鋼，可以供貨CP900720-85085010延伸率為延伸率為A80 組織由鐵素體、貝氏體、馬氏體和沉淀析出相等組成。具有晶粒細、組織由鐵素體、貝氏體、馬氏體和沉淀析出相等組成。具有晶粒細、高屈服強度和抗拉強度、吸收功的能力強、良好的成形性能和耐磨性能。高屈服強度和抗拉強度、吸收功的能力強、良好的成形性能和耐磨性能。 3.4 3.4 熱軋復相鋼（熱軋復相鋼（CPCP）三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀 B900FD鋼板鋼板典型典型機械性能機械性能 厚度（厚度（mmmm）Rp0.2 (MPa)Rp0.2 (MPa)Rm (

22、MPa)Rm (MPa)A A (%)(%)2.852.85745745103010301717 寶鋼防彈鋼用于運鈔車防彈鋼板，下圖是槍擊照片寶鋼防彈鋼用于運鈔車防彈鋼板，下圖是槍擊照片正面正面 反面反面 防彈鋼防彈鋼B900FD目前在目前在2050熱連軋生產線生產，由于卷取溫度不能熱連軋生產線生產，由于卷取溫度不能降低，屈服強度有偏低的現象。目前，降低，屈服強度有偏低的現象。目前，CP900將在三熱軋考核時進行將在三熱軋考核時進行工業性試驗，預期將取得良好效果。工業性試驗，預期將取得良好效果。三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀3.5 3.5 馬氏體鋼馬氏體鋼（M Martensitearte

23、nsite） 熱軋或者熱軋或者冷軋連續退火冷軋連續退火后淬火成馬氏體組織，后淬火成馬氏體組織，具有非常高的強度。具有非常高的強度。組織：組織：板條馬氏體板條馬氏體用途：用途：汽車的加強件和安全件汽車的加強件和安全件 分類：分類： 冷軋產品：冷軋產品：1000、1200、1400、1500MPa 熱軋產品：熱軋產品： 1000MPa到到1500MPa級別的冷軋馬氏級別的冷軋馬氏體鋼在實驗室研發已經取得成功體鋼在實驗室研發已經取得成功三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀NoImage3.6 3.6 熱沖壓成型鋼（熱沖壓成型鋼（MnBMnB） 為滿足日益苛刻的車體減重和抗碰撞安全性能的要求，要求進一為

24、滿足日益苛刻的車體減重和抗碰撞安全性能的要求，要求進一步提高車體部件強度。但隨著強度的提高，鋼板的成形性能降低，要步提高車體部件強度。但隨著強度的提高，鋼板的成形性能降低，要提高沖壓設備能力，沖壓時易出現開裂、回彈大、形狀穩定差等缺陷。提高沖壓設備能力，沖壓時易出現開裂、回彈大、形狀穩定差等缺陷。 板材熱成形工藝就是利用金屬在高溫狀態下延展性會迅速增加、板材熱成形工藝就是利用金屬在高溫狀態下延展性會迅速增加、屈服強度迅速下降的特點，利用模具使零件成形的工藝。屈服強度迅速下降的特點，利用模具使零件成形的工藝。 將鋼板被加熱到奧氏體溫度區間（約將鋼板被加熱到奧氏體溫度區間（約900）進行熱沖壓，同

25、時在）進行熱沖壓，同時在沖模內對沖壓件快速冷卻（淬火），可制造抗拉強度達到沖模內對沖壓件快速冷卻（淬火），可制造抗拉強度達到1400MPa以以上的部件。上的部件。三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀成分特點特點：成分特點特點：炭含量低，炭含量低，MnMn和和B B含量高含量高顯微組織：顯微組織：馬氏體馬氏體應用：應用： 結構件結構件分類：分類：熱軋和冷軋產品熱軋和冷軋產品三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀 寶鋼熱成形用鋼技術指標寶鋼熱成形用鋼技術指標牌牌 號號RpL (MPa)Rm (MPa)A 50 (%)BR1500HS320 80016BR1800HS BR1500HS鋼典型力學性能鋼典型

26、力學性能RpL (MPa)Rm (MPa)A 50 (%)40060024 BR1500HS熱處理后力學性能熱處理后力學性能Rp0.2 (MPa)Rm (MPa)A 50 (%)120015006三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀3.7 3.7 其他高強鋼其他高強鋼3.7.1 3.7.1 高擴孔鋼高擴孔鋼 許多汽車零件需沖孔翻邊，其擴孔翻邊性能與鋼板的組織有關。許多汽車零件需沖孔翻邊，其擴孔翻邊性能與鋼板的組織有關。研究表明單項組織具有較好的擴孔翻邊性能，兩相硬度差越小（如研究表明單項組織具有較好的擴孔翻邊性能，兩相硬度差越小（如F+BF+B）的鋼板擴孔翻邊越好。）的鋼板擴孔翻邊越好。用擴孔率

27、用擴孔率表示擴孔性能表示擴孔性能 ：= (df- d0)/d0 = (df- d0)/d0 100100 用途：用途：汽車擺臂、輪輞輪輻、底盤構件及需要擴孔或翻邊的構件等汽車擺臂、輪輞輪輻、底盤構件及需要擴孔或翻邊的構件等牌牌 號號Rp0.2 (MPa)Rm (MPa)A50 (%)(%)BR440HE29044028100BR490HE3404902580BR540HE3905402280BR590HE4405901875BR690HE5406901570BR780HE6407801265寶鋼高擴孔鋼的技術指標寶鋼高擴孔鋼的技術指標三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀鐵素體高擴孔鋼鐵素體高擴孔

28、鋼屈強比高、具有高的擴孔性能，適合高溫卷取可在屈強比高、具有高的擴孔性能，適合高溫卷取可在2050熱軋線生產。可熱軋線生產。可批量供貨。目前每月有批量供貨。目前每月有100噸的訂貨量，用于汽車擺臂的制造。噸的訂貨量，用于汽車擺臂的制造。典型力學性能典型力學性能牌牌 號號Rm (MPa)Rp0.2 (MPa)A50 ()擴孔率擴孔率 ()BR390/540HE5464972882 102BR440/590HE6255682780 115 FB高擴孔鋼高擴孔鋼 具有高的擴孔性能、屈強比低，需采用分段控制冷卻、卷取溫度比較低。具有高的擴孔性能、屈強比低，需采用分段控制冷卻、卷取溫度比較低。已完成實驗

29、室研究，已完成實驗室研究，590級進行過一輪工業性試驗級進行過一輪工業性試驗FB典型微觀組織HSLA鋼 FB高擴孔鋼后橋懸架擺臂（天津豐田）三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀高強度大梁鋼板高強度大梁鋼板牌牌 號號ReH (MPa)Rm ( MPa)A (%)180度冷彎度冷彎,彎心直徑彎心直徑B600L550600760141.5aB650L 600650820 131.5aB700L650700880122.0aB750L700750950122.0a工業性試驗鋼板機械性能工業性試驗鋼板機械性能牌牌 號號屈服強度級別屈服強度級別(MPa)(MPa)厚度厚度（mmmm）Rp0.2 Rp0.2

30、(MPa)(MPa)Rm Rm (MPa)(MPa)A A (%)(%)冷彎冷彎B700LB700L6506503 36826827487482121合格合格8 86826827687682121合格合格10106516517527522121合格合格QZS700LQZS700L7007008 87307308008002121合格合格三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀3.7.3 3.7.3 輪輞鋼輪輞鋼 有有500MPa500MPa、550MPa550MPa等幾個級別等幾個級別 技術指標技術指標牌牌 號號RpL (MPa)RpL (MPa)Rm (MPa)Rm (MPa)A50A50 (%)

31、(%)B550CLB550CL4504505505506506502424 B550CLB550CL典型機械性能典型機械性能厚度厚度（mmmm） RpL (MPa)RpL (MPa) Rm (MPa)Rm (MPa) A50A50 (%)(%)2 24954955805802727三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀一、高強汽車鋼板的應用及趨勢一、高強汽車鋼板的應用及趨勢二、部分正在推廣應用的普通高強鋼二、部分正在推廣應用的普通高強鋼三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀三、寶鋼先進高強度汽車板的開發現狀四、寶鋼高強度汽車板的未來四、寶鋼高強度汽車板的未來內內 容容4.1 4.1 國外和寶鋼部分品種大類和強度級別情況國外和寶鋼部分品種大類和強度級別情況 1 1注：*代表一個抗拉強度下有2個或2個以上的屈服強度；:目前可生產，:實驗室研發中，/:無此產品鋼種級 別（MPa）熱軋普板/電鍍熱鍍國外寶鋼國外寶鋼國外寶鋼DP450500*600*70080090010001200/1400/M900/1000/120014001500四、寶鋼高強度汽車板的未來 鋼種級 別（MPa）熱軋普板/電鍍熱鍍國外寶鋼國外寶鋼國外寶鋼TRIP6007008009001000CP700/800/900/1000/1200/M