În prezent, cerințele generale de performanță pentru materialele auto sunt rezistență ridicată, rezistență la oboseală, rezistență la fluaj, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la solvenți, stabilitate dimensională, proprietăți electrice excelente etc., ceea ce impune cerințe mai mari pentru materialele auto autohtone. Dintre materialele caroseriei auto, materialele metalice reprezintă aproape 90%, dintre care 70% sunt materiale din oțel, 20% sunt aliaje de aluminiu, aliaje de magneziu etc., iar materialele plastice tehnice, fibra de carbon și alte materiale reprezintă aproximativ 10%. Luând în considerare costul, siguranța, greutatea redusă și alte caracteristici, oțelul va fi în continuare cel mai potrivit material pentru caroserii auto pentru o lungă perioadă de timp.
În funcție de nivelul de rezistență, oțelul pentru automobile poate fi împărțit în trei categorii: oțel cu conținut scăzut de carbon, oțel obișnuit de înaltă rezistență și oțel avansat de înaltă rezistență.
1. Oțel moale
Oțelul cu conținut scăzut de carbon se referă în principal la oțel cu aluminiu cu conținut scăzut de carbon sau oțel fără interstițiali (oțel IF). Are limită de curgere scăzută și alungire mare după rupere. Are proprietăți excelente de prelucrare a plasticului și este foarte potrivit pentru producția de piese complexe și poate fi folosit în ușile auto. Plăcuța, compartimentul pentru roata de rezervă, placa de acoperire a roții și alte produse de ambutisare adâncă și ultra-profundă sunt utilizate pentru ștanțare. În special, oțelul fără interstițiali este realizat prin adăugarea unei cantități adecvate de titan și/sau niobiu la oțel cu carbon ultra-scăzut. Atomii interstițiali (carbon, azot) din oțel există sub formă de carburi și nitruri, reducând atomii de soluție solidă interstițială din oțel. , oferindu-i o mai bună formabilitate.
2. Oțel obișnuit de înaltă rezistență
Oțelurile obișnuite de înaltă rezistență includ patru categorii: oțel de înaltă rezistență cu adaos de fosfor, oțel IF de înaltă rezistență, oțel călit la cuptor și oțel de înaltă rezistență slab aliat.
Oțel de înaltă rezistență adăugat de fosfor se referă la adăugarea de nu mai mult de 0,12% din elemente de întărire în soluție solidă, cum ar fi fosfor, la oțel cu conținut scăzut de carbon (pe baza oțelului fără interstițiali) sau oțel cu conținut scăzut de carbon (pe baza oțel cu aluminiu cu emisii scăzute de carbon) pentru a îmbunătăți rezistența oțelului. Acest oțel are o rezistență ridicată și proprietăți bune de formare la rece, precum și o bună rezistență la impact și rezistență la oboseală și este adesea folosit pentru a face panouri auto sau piese structurale.
Oțelul IF de înaltă rezistență îmbunătățește raportul de deformare din plastic (valoarea r) și indicele de întărire la deformare (valoarea n) al oțelului prin controlul compoziției chimice a oțelului. Datorită efectului de întărire a soluției solide al elementelor de aliere din oțel și a absenței atomilor interstițiali, acest oțel are atât o rezistență ridicată, cât și proprietăți excelente de formare la rece. De obicei, este folosit pentru a face piese complexe care necesită embotire adâncă.
Oțelul întărit prin coacere reține o anumită cantitate de atomi de carbon și azot în soluție solidă în oțel, iar rezistența oțelului poate fi îmbunătățită prin adăugarea de elemente de întărire, cum ar fi fosfor și mangan. După ce a fost prelucrat și format și copt la o anumită temperatură, forța de curgere a oțelului este semnificativ crescută din cauza întăririi în vârstă. Este de obicei folosit la panourile exterioare ale autovehiculelor care necesită performanțe mai mari de întărire la coacere.
Oțelul de înaltă rezistență slab aliat este realizat prin adăugarea de elemente de microaliere simple sau compozite, cum ar fi niobiul, titanul și vanadiul, la oțelul cu conținut scăzut de carbon, pentru a forma particule de carbonitrură și a precipita pentru întărire. În același timp, elementele de microaliere rafinează granulele pentru a obține o rezistență ridicată mai mare, utilizată în principal pentru piesele structurale și piesele de armare cu cerințe ridicate de formare a flanșei.
3. Oțel avansat de înaltă rezistență
Oțelul avansat de înaltă rezistență poate minimiza greutatea unui vehicul fără a-i reduce performanța de siguranță, îndeplinind astfel cerințele de economisire a energiei și de reducere a emisiilor din industria auto.
Oțelul avansat de înaltă rezistență include în principal opt categorii: oțel cu două faze, oțel cu două faze cu formabilitate îmbunătățită, oțel cu plasticitate indusă de transformare de fază, oțel cu mai multe faze, oțel multifazi cu formabilitate îmbunătățită, oțel despărțit călit, oțel martensitic și fierbinte. -otel format.
Structura oțelului cu dublă fază (oțel DP) este compusă în principal din ferită și martensită. Are un raport de randament scăzut, performanță ridicată de întărire prin lucru, alungire uniformă bună și performanță de întărire la cuptor. La același nivel de curgere, oțelul cu două faze are o rezistență mai mare decât oțelul slab aliat de înaltă rezistență, nu are îmbătrânire la temperatura camerei și are o bună formabilitate. În prezent, nivelul de rezistență al oțelului cu dublă fază acoperă 450 ~ 1310MPa și este utilizat în principal pentru piese structurale și armături.
Structura oțelului cu dublă fază cu formabilitate îmbunătățită (oțel DH) este compusă în principal din ferită, martensită și o cantitate mică de bainită sau austenită reținută. În comparație cu oțelul bifazic cu aceeași rezistență la tracțiune, are un indice mai mare de alungire și de întărire. Prin urmare, această calitate de oțel este potrivită pentru piese cu cerințe mai mari de desen.
Structura oțelului cu plasticitate indusă de transformare (oțel TR) este compusă în principal din ferită, bainită și austenită reținută, iar conținutul de austenită reținută nu este mai mică de 5%. În timpul procesului de formare, austenita reținută se poate transforma în martensită, astfel încât oțelul are o rată ridicată de întărire, alungire uniformă și rezistență la tracțiune. În comparație cu oțelul bifazic cu aceeași rezistență la tracțiune, are o alungire mai mare.
Structura oțelului de fază complexă (oțel CP) este în principal o cantitate mică de martensită, austenită reținută sau perlită distribuită pe o matrice de ferită sau bainită, care este întărită prin granulație fină sau întărirea prin precipitare a elementelor de microaliare. În comparație cu oțelul cu două faze, cu aceeași rezistență la tracțiune, are o limită de curgere mai mare și proprietăți bune de îndoire și este utilizat în principal pentru îndoirea și flanșarea pieselor formate.
Oțeluri cu fază complexă cu formabilitate îmbunătățită (oțel CH) se bazează pe structura tradițională de oțel în fază complexă (ferită + martensită + bainită) și introduce faza metastabilă a austenitei reținute. , martensită și bainită, oferindu-i o rezistență mai mare și o rată mai mare de expansiune a găurii. Ferita din oțel poate oferi o plasticitate mai bună, bazându-se pe plasticitatea indusă de transformarea de fază a austenitei reținute pentru a obține o alungire uniformă mai mare și o alungire totală. Compozitul cu structură multifazică face ca oțelul CH să aibă o rezistență ridicată și are performanțe ridicate de expansiune a găurilor și performanțe bune de alungire.
Oțelul de călire și despărțire (QP steel) este un oțel cu rezistență ultra-înaltă, cu formabilitate ridicată, produs prin procesul de călire-compartimentare. Microstructura oțelului este compusă din mai multe faze precum martensită + ferită + austenită reținută. Utilizează rezistența ultra-înaltă adusă de martensită și plasticitatea indusă de transformare (TRIP) a austenitei reținute. ), realizând o formabilitate superioară decât oțelul tradițional ultra-rezistent, cu un raport mediu de curgere-rezistență și proprietăți ridicate de întărire la lucru și este potrivit pentru părți ale cadrului caroseriei și părți de siguranță cu forme relativ complexe și cerințe de rezistență ridicate.
Structura oțelului martensitic (oțel MS) este aproape în întregime martensită. De obicei, are o rezistență ridicată la tracțiune și un raport mare de curgere. Este utilizat în principal pentru piese anti-coliziune și piese de siguranță cu cerințe de rezistență ridicată. bucăți.
Oțelul ștanțat la cald (oțel HS) este pentru a încălzi placa de oțel peste temperatura de austenitizare. Placa de oțel încălzită este ștanțată în matriță, formarea și călirea sunt finalizate în același timp, iar austenita este transformată într-o structură completă de martensită. Realizați ștanțarea precisă a pieselor de înaltă rezistență și rezolvați probleme cum ar fi fisurarea ușoară a plăcilor de oțel ultra-înaltă în timpul ștanțarii la rece, revenire severă, dificultatea de formare a pieselor complexe și pierderea severă a matriței. În prezent, rezistența oțelului format la cald acoperă 1300 ~ 2000MPa și este utilizată în principal pentru piese structurale și piese de siguranță, cum ar fi stâlpii B și grinzile anti-coliziune.
Pentru a rezuma, printre materialele structurale metalice, rezistența și plasticitatea oțelului au o gamă largă de reglare. În același timp, pot fi utilizate diverse procese, cum ar fi turnarea, forjarea și sudarea, și este încă utilizat pe scară largă în domeniul auto.
Compania GNEE STEEL se concentrează pe furnizarea de materii prime din oțel pentru automobile mai profesionale și servicii personalizate din oțel. Contactați-ne pentru a afla mai multe!
