文档介绍：汽车板和硅钢片生产工艺复杂、技术难度大、产品质量要求高,特别是汽车面板和取向硅钢片,被称为钢铁产品中的“工艺品”。由于国内汽车板和硅钢片研发生产起步晚,技术力量薄弱,两类产品生产技术水平和产品质量与相比,尚有较大差距,是目前国内最为短缺的钢材品种。随着国内汽车制造和电力行业的快速发展,可以预见,未来对高档汽车板和硅钢片的需求量将会越来越大。
一、汽车板

钢材是汽车生产的主要原材料,一般占汽车生产所用材料的70%以上。汽车钢的品种构成为:钢板约占50%以上,优质钢(齿轮钢、轴承钢、弹簧钢等特殊钢)占30%,型钢占6%,%,钢管占3%,金属制品及其他占1%。各类钢板是汽车用钢的主要品种,根据生产工艺不同,可分为热轧板(热轧薄板、中厚板)和冷轧板(普冷板、镀层板);根据强度不同,可分为以IF钢(无间隙原子钢)为代表的具有超深冲性能的软钢系列和以TRIP钢为代表的高强度钢系列。在性能上,为满足汽车安全性、碰撞吸收性能和疲劳强度;同时,为提高成型性和表面质量,还需较低的平面各向异性和较高的延伸率、塑性应变化、抗起皱性等。在汽车板中,热轧板主要用于客车、货车,约占这两类车型钢板用量的60%-70%,且高强度的热轧板应用越来越广泛。但受厚度规格、强度和表面质量的局限,热轧板在轿车上用量不大。轿车板以冷轧板为主,约占钢板用量的75%,无论品种还是质量都代表了汽车板的最高水平。能否为轿车批量供应各类冷轧板,已成为衡量钢铁厂综合技术水平的标志。
采用薄规格超高强度汽车板减轻汽车自重,可有效降低燃料消耗、减少废气排放、改善安全性,是现代汽车板重点发展趋势之一。目前,发达国家高强度汽车板用量已达50%。由于强度提高必然导致延伸性下降,使钢板的冲压性和成型性变差,因此,汽车板技术努力的目标就是研制出既有高强度同时塑性又相对良好的钢板。满足高强度和良好成型性的汽车板品种主要有两大类,一是以传统软钢IF钢为基础,通过合金化和烘烤硬化工艺生产的HSIF钢(高强度IF钢)和BHIF钢(烘烤硬化IF钢),亦统称超低碳高强度钢,IF钢没有时效性,是生产轿车用镀锌板的最佳基板;二是生产过程中通过再结晶实现组织相变,达到强化结构的相变强化钢,这类钢主要包括DP钢(双相钢)、CP钢(多相钢)、TRIP钢(相变诱导塑性钢)、M钢(马氏体钢)。上述两类钢虽然成分差别较大,但采用的处理工艺基本相同,主要采用微合金化和热处理工艺,即在冶炼时加入适量合金元素(Si、Mn、Ti、Nb等)形成理想的晶粒组织和晶向结构,并通过后续控冷控轧和退火再结晶工艺,最终达到汽车板性能要求。对于冷轧板,一般均需后续退火处理。对于热轧板,附加退火工序将大量增加成本,一般只通过合金成分设计和轧后冷却条件的优化获得所要求的显微组织,其强度和成型性都不如冷轧板。
高质量汽车板的优异力学性能体现在冲压成型和使用过程中,如BH钢、冲压成型可以采用相对较低的冲压力,涂漆烘烤后屈服强度一般可增加50MPa,从而保证最终产品的高强度。TRIP钢在加工或碰撞过程中,约20%的硬相马氏体在软相铁素体中均匀弥散,同时残余的奥氏体相逐渐转变成马氏体,从而使TRIP钢既可以达到约30%的较高延伸率,同时又具有接近1000MPa的高强度。高强度汽车板性能及用途情况详见表1。
表1 高强度汽车板性能