寶鋼汽車用高強鋼

—與奇瑞技術交流寶鋼技術中心汽車板所2007-11一、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內容1.1汽車鋼板的分類低強度鋼：無間隙原子鋼（IF）、低碳鋼等普通高強度鋼：碳錳鋼、各向同性鋼、BH鋼、HSLA鋼等先進高強度鋼：DP鋼、TRIP鋼、CP鋼、MART鋼等1.2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提高汽車安全性---提高材料吸能的能力提高抗撞擊性節能和環保---減少車重降低油耗提高發動機效率降低行駛阻力車重和油耗之間的關系

轎車減輕自重10％可降低油耗3～7％卡車減重1000kg可降低油耗6～7％一、高強汽車板的發展趨勢1.3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。汽車用高強鋼的開發一、高強汽車板的發展趨勢1.4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90年代啟動了汽車輕量化項目，包括超輕車身（ULSAB）、超輕覆蓋件（ULSAC）、超輕懸掛件（ULSAS）和在此基礎上的超輕概念車項目（ULSAB－AVC）ULSAB－AVC1999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9200～10200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

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ULSAB－AVC202Kg218Kg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%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高強鋼在GM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、高強汽汽車鋼板的的應用及趨趨勢二、寶鋼正正在推廣應應用的部分分普通高強強鋼三、寶鋼先先進高強度度汽車板的的開發現狀狀四、寶鋼高高強度汽車車板的未來來內容容2.1冷冷軋軋/電電鍍鍍鋅鋅各各向向同同性性鋼鋼（（IS））各向向同同性性鋼鋼是是起起源源于于歐歐洲洲的的一一種種外外板板用用鋼鋼，，主主要要用用于于歐歐洲洲一一些些車車型型的的外外板板，，其其特特點點是是低低碳碳鋼鋼，，具具有有較較好好的的成成形形性性和和抗抗時時效效性性。。目目前前有有微微Ti處處理理和和固固溶溶強強化化兩兩種種設設計計流流派派。。典型型性性能能：：220級級YP：：230MPaTS：：380MPaA80：：35％％ΔΔr：：0.3260級級YP：：265MPaTS：：410MPaA80：：33％％ΔΔr：：0.2二、、寶寶鋼鋼正正在在推推廣廣應應用用的的部部分分普普通通高高強強鋼鋼用途途：：汽車車外外板板或或復復雜雜結結構構件件用戶戶：：一汽汽大大眾眾寶寶來來和和Golf外外板板長安安Ford和和上上海海大大眾眾Focus的的外外板板二、、寶寶鋼鋼正正在在推推廣廣應應用用的的部部分分普普通通高高強強鋼鋼特點點：：烘烤烤硬硬化化鋼鋼板板在在沖沖壓壓成成形形前前，，交交貨貨狀狀態態下下的的屈屈服服強強度度比比較較低低，，有有利利于于成成形形。。沖沖成成零零件件后后在在涂涂漆漆烘烘烤烤過過程程中中屈屈服服強強度度進進一一步步提提高高，，最最終終表表現現出出較較高高的的抗抗凹凹性性。。用戶戶：：寶鋼鋼的的BH鋼鋼板板采采用用微微碳碳設設計計，，具具有有溫溫度度的的烘烘烤烤硬硬化化性性和和很很好好的的抗抗時時效效性性，，已已經經廣廣泛泛應應用用于于大大眾眾的的Passat和和Audi等等車車型型的的外外板板生生產產2.2烘烘烤烤硬硬化化鋼鋼（（BH鋼鋼））供貨貨標標準準：：二、、寶寶鋼鋼正正在在推推廣廣應應用用的的部部分分普普通通高高強強鋼鋼原理理：：利用用微微合合金金元元素素細細化化晶晶粒粒和和彌彌散散強強化化，，得得到到高高強強度度和和良良好好的的焊焊接接性性能能,其其屈屈強強比比較較高高（（0.80以以上上））強度度級級別別：：YP：：280、、340、、410、、450、、500MPa組織織特特點點：：鐵素素體體典型型用用途途：：結構構及及其其加加強強件件如如，，蓄蓄電電池池托托架架，，座座椅椅骨骨架架，，梁梁、、柱柱等等，，用用戶戶包包括括大大眾眾和和通通用用的的配配套套廠廠2.3冷冷軋軋析析出出強強化化鋼鋼板板(HSLA)二、、寶寶鋼鋼正正在在推推廣廣應應用用的的部部分分普普通通高高強強鋼鋼一、、高高強強汽汽車車鋼鋼板板的的應應用用及及趨趨勢勢二、、寶寶鋼鋼正正在在推推廣廣應應用用的的部部分分普普通通高高強強鋼鋼三、、寶寶鋼鋼先先進進高高強強度度汽汽車車板板的的開開發發現現狀狀四、、寶寶鋼鋼高高強強度度汽汽車車板板的的未未來來內容容3.1先先進進高高強強鋼鋼的的分分類類AHSS鋼鋼主主要要包包括括雙雙相相鋼鋼（（DP））、、相相變變誘誘導導塑塑性性鋼鋼（（TRIP））、、復復相相鋼鋼（（CP））、、馬馬氏氏體體鋼鋼（（M））以以及及熱熱沖沖壓壓成成形形鋼鋼（（MnB））等等；；從生生產產工工藝藝來來分分，，主主要要包包括括熱熱軋軋產產品品、、冷冷軋軋產產品品和和鍍鋅鋅產產品品。。三、、寶寶鋼鋼先先進進高高強強度度汽車板的開發發現狀60kg熱軋軋DP典型力力學性能，可可以供貨牌號Rp0.2RmA80DP600395MPa625MPa29%轎車輪輻、汽汽車配件、結結構件3.2.1熱熱軋雙相鋼鋼3.2雙相相鋼（DP：DualPhase）三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀性能特點：具有高強度、、低屈強比、、無屈服點延延伸具有良好的冷冷成形性能、、高的應變硬硬化指數、有有高的烘烤硬硬化性能、良良好的疲勞強強度以及優異異的碰撞性能能三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀生產方法：由低碳低合金金高強度鋼經經臨界區處理理和快速冷卻卻獲得組織：鐵素體＋馬氏氏體（10-20%））種類：冷軋和電鍍鋅鋅：500、、600、8001000和1200MPa熱鍍鋅：500、600、800和和1000MPa熱鍍鋅合金化化：500、、600、800和1000MPa3.2.2冷冷軋/鍍鋅鋅雙相鋼三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀性能特點：加工硬化:在在低的應變區區（2%-3%）屈服強度提高高很快(140-220MPa)無屈服延伸，，無室溫時效效BH：35～～80MPa屈強比較低（（0.5－0.65）典型用途：車底十字構件件（Floorcrossmember））防撞加強構件件（Bumperreinforcement）軌（Rail）前翼構件（frontsidemember）后側外部構件件（Externalrearsidemember）懸掛構件(Towersuspension)三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀牌號板厚(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+ZF>1.5340-480≥590≥18≥200.5aB410/780DPD+Z1.0-1.5410-480≥780≥14≥160.5aB410/780DPD+ZF>1.5410-550≥780≥15≥170.5a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暫行供貨技術術條件：熱鍍鋅雙相鋼鋼(GI和GA)三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀暫行供貨技術術條件：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-<1.6≥1.6B340/590DP340-500≥5901618200.5aB410/780DPD400-550≥780－14161.0a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、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀TRIP鋼是是形變誘導塑塑性鋼，即在在成形過程中中殘余的奧氏氏體會逐漸轉轉變為硬的馬馬氏體，有利利于均勻變形形,實現了強強度和塑性較較好的統一，，較好地解決決了強度和塑塑性矛盾。組織：鐵素體＋貝氏氏體＋殘奧種類：熱軋：600MPa、700MPa、800MPa冷軋和電鍍鋅鋅：600MPa、700MPa、、800MPa熱鍍鋅：600MPa、、700MPa、800MPa成分組織特點點：0.1C+1.4Mn+1.0Si,F＋B＋rA(5-15%)3.3相變變誘導塑性鋼鋼（TRIP:TRansformationInducedPlasticity）三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀性能特點：高碰撞吸收能能高強度塑性積積高的n值，成成型性好典型力學性能能：用途：結構件、安全全件等三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀寶鋼冷軋TRIP和電鍍鍍鋅TRIP鋼可供貨標標準：牌號：B380TR化學成分（熔熔煉）：（wt%）CSiMnPS0.22.02.00.020.015力學性能：YS380MPa，TS600MPa，EL5026％尺寸規格：（（0.8～2.0）×（（800～1200）mm三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀寶鋼熱軋TRIP鋼的技技術指標級別(MPa)Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A80(%)TRIP600≥400≥590≥23TRIP700≥410≥700≥22TRIP800≥450≥800≥19TRIP950≥480≥950≥14三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀△已完成實驗室室研究，工業業性試驗需在在三熱軋進行行。△TRIP950通過公公安部槍擊試試驗認證，可可用作運鈔車車的防彈板。。國外鋼廠熱軋軋復相鋼廠家抗拉強度級別（MPa）THYSSENKRUPP780950ARCELOR800900100012001400寶鋼復相鋼技技術指標牌號Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A

(%)備注B900FD≥700≥900≥13防彈鋼，可以供貨CP900720-850≥850≥10延伸率為A80組織由鐵素體體、貝氏體、、馬氏體和沉沉淀析出相等等組成。具有有晶粒細、高高屈服強度和和抗拉強度、、吸收功的能能力強、良好好的成形性能能和耐磨性能能。3.4熱軋軋復相鋼（CP）三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀△B900FD鋼板典型機械性能厚度（mm）Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A

(%)2.85745103017△寶鋼防彈鋼用用于運鈔車防防彈鋼板，下下圖是槍擊照照片正面反反面面△防彈鋼B900FD目前在2050熱連軋軋生產線生產產，由于卷取取溫度不能降降低，屈服強強度有偏低的的現象。目前前，CP900將在三熱軋考考核時進行工工業性試驗，，預期將取得得良好效果。。三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀3.5馬氏氏體鋼（Martensite）熱軋或者冷軋連續退火火后淬火成馬氏氏體組織，具具有非常高的的強度。組織：板條馬氏體用途：汽車的加強件件和安全件分類：冷軋產品：1000、1200、1400、1500MPa熱軋產品：1000MPa到1500MPa級級別的冷軋馬馬氏體鋼在實實驗室研發已已經取得成功功三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀3.6熱沖沖壓成型鋼（（MnB）為滿足日益苛苛刻的車體減減重和抗碰撞撞安全性能的的要求，要求求進一步提高高車體部件強強度。但隨著著強度的提高高，鋼板的成成形性能降低低，要提高沖沖壓設備能力力，沖壓時易易出現開裂、、回彈大、形形狀穩定差等等缺陷。板材熱成形工工藝就是利用用金屬在高溫溫狀態下延展展性會迅速增增加、屈服強強度迅速下降降的特點，利利用模具使零零件成形的工工藝。將鋼板被加熱熱到奧氏體溫溫度區間（約約900℃））進行熱沖壓壓，同時在沖沖模內對沖壓壓件快速冷卻卻（淬火），，可制造抗拉拉強度達到1400MPa以上的部部件。三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀成分特點特點點：炭含量低，Mn和B含量量高顯微組織：馬氏體應用：結構件分類：熱軋和冷軋產產品三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀寶鋼熱成形用用鋼技術指標標牌號RpL(MPa)Rm(MPa)A50(%)BR1500HS≥320≤800≥16BR1800HSBR1500HS鋼典型力學性性能RpL(MPa)Rm(MPa)A50(%)40060024BR1500HS熱處理后力學學性能Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A50(%)120015006三、寶鋼先進進高強度汽車板的開發發現狀3.7其其他高強鋼3.7.1高高擴孔孔鋼許多汽汽車零零件需需沖孔孔翻邊邊，其其擴孔孔翻邊邊性能能與鋼鋼板的的組織織有關關。研研究表表明單單項組組織具具有較較好的的擴孔孔翻邊邊性能能，兩兩相硬硬度差差越小小（如如F+B））的鋼鋼板擴擴孔翻翻邊越越好。。用擴孔孔率λλ表示示擴孔孔性能能：：λ=(df-d0)/d0××100％％用途：：汽車擺擺臂、、輪輞輞輪輻輻、底底盤構構件及及需要要擴孔孔或翻翻邊的的構件件等牌號Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A50(%)λ(%)BR440HE≥290≥440≥28≥100BR490HE≥340≥490≥25≥80BR540HE≥390≥540≥22≥80BR590HE≥440≥590≥18≥75BR690HE≥540≥690≥15≥70BR780HE≥640≥780≥12≥65寶鋼高高擴孔孔鋼的的技術術指標標三、寶寶鋼先先進高高強度度汽車板板的開開發現現狀◆鐵素體體高擴擴孔鋼鋼屈強比比高、、具有有高的的擴孔孔性能能，適適合高高溫卷卷取可可在2050熱熱軋線線生產產。可可批量量供貨貨。目目前每每月有有100噸噸的訂訂貨量量，用用于汽汽車擺擺臂的的制造造。典型力力學性性能牌號Rm(MPa)Rp0.2(MPa)A50(％)擴孔率(％)BR390/540HE5464972882

~102BR440/590HE6255682780

~115◆F＋B高擴擴孔鋼鋼具有高高的擴擴孔性性能、、屈強強比低低，需需采用用分段段控制制冷卻卻、卷卷取溫溫度比比較低低。已已完成成實驗驗室研研究，，590級級進行行過一一輪工工業性性試驗驗F＋B典型型微觀觀組織織HSLA鋼鋼FB高高擴孔孔鋼后橋懸懸架擺擺臂（（天津津豐田田）三、寶寶鋼先先進高高強度度汽車板板的開開發現現狀3.7.2高強度度大梁梁鋼板板寶鋼高高強度度大梁梁鋼板板的技技術指指標牌號ReH(MPa)Rm(MPa)A(%)180度冷彎,彎心直徑B600L≥550600~760≥141.5aB650L≥600650~820≥131.5aB700L≥650700~880≥122.0aB750L≥700750~950≥122.0a工業性性試驗驗鋼板板機械械性能能牌號屈服強度級別(MPa)厚度（mm）Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A

(%)冷彎B700L650368274821合格868276821合格1065175221合格QZS700L700873080021合格三、寶寶鋼先先進高高強度度汽車板板的開開發現現狀3.7.3輪輪輞鋼鋼有500MPa、550MPa等等幾個個級別別△技術指指標牌號RpL(MPa)Rm(MPa)A50

(%)B550CL≥450550～650≥24△B550CL典典型機機械性性能厚度（mm）RpL(MPa)Rm(MPa)A50

(%)249558027三、寶寶鋼先先進高高強度度汽車板板的開開發現現狀一、高高強汽汽車鋼鋼板的的應用用及趨趨勢二、部部分正正在推推廣應應用的的普通通高強強鋼三、寶寶鋼先先進高高強度度汽車車板的的開發發現狀狀四、寶寶鋼高高強度度汽車車板的的未來來內容容4.1國國外外和寶寶鋼部部分品品種大大類和和強度度級別別情況況1注：*代表表一個個抗拉拉強度度下有有2個個或2個以以上的的屈服服強度度；:目前可可生產產，:實驗室室研發發中，，/:無此此產品品鋼種級別（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、寶寶鋼高高強度度汽車板板的未未來鋼種級別（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/MnB鋼15001800注：*代表表一個個抗拉拉強度度下有有2個個或2個以以上的的屈服服強度度；:目前可可生產產，:實驗室室研發發中，，/:無此此產品品