I øjeblikket er de overordnede ydeevnekrav til bilmaterialer høj styrke, træthedsmodstand, krybemodstand, høj temperaturbestandighed, opløsningsmiddelmodstand, dimensionsstabilitet, fremragende elektriske egenskaber osv., hvilket stiller højere krav til husholdningsbilmaterialer. Blandt bilkarosserimaterialer tegner metalmaterialer sig for næsten 90%, hvoraf 70% er stålmaterialer, 20% er aluminiumlegeringer, magnesiumlegeringer osv., og ingeniørplast, kulfiber og andre materialer tegner sig for omkring 10%. Under hensyntagen til omkostninger, sikkerhed, letvægt og andre egenskaber vil stål stadig være det mest egnede materiale til bilkarosserier i lang tid.
I henhold til styrkeniveauet kan bilstål opdeles i tre kategorier: lavt kulstofstål, almindeligt højstyrkestål og avanceret højstyrkestål.
1. Blødt stål
Kulstoffattigt stål refererer hovedsageligt til stål med lavt kulstofindhold i aluminium eller interstitielt frit stål (IF-stål). Den har lav flydespænding og høj forlængelse efter brud. Den har fremragende plastbearbejdningsegenskaber og er meget velegnet til fremstilling af komplekse dele og kan bruges i bildøre. Plade, reservedæksrum, hjulafdækningsplade og andre dybtræks- og ultra-dybe tegningsprodukter bruges til stempling. Især fremstilles interstitiel-frit stål ved at tilsætte en passende mængde titanium og/eller niobium til ultra-lavt kulstofstål. De interstitielle atomer (kulstof, nitrogen) i stålet eksisterer i form af carbider og nitrider, hvilket reducerer de interstitielle faste opløsningsatomer i stålet. , hvilket giver den bedre formbarhed.
2. Almindelig højstyrkestål
Almindelige højstyrkestål omfatter fire kategorier: fosfortilsat højstyrkestål, højstyrke IF-stål, bagehærdet stål og lavlegeret højstyrkestål.
Fosfortilsat højstyrkestål refererer til tilsætning af højst 0.12 % af faste opløsningsforstærkende elementer såsom fosfor til ultralavt kulstofstål (baseret på interstitielt frit stål) eller kulstoffattigt stål (baseret på lav-carbon aluminium-dræbt stål) for at forbedre styrken af stål. Dette stål har høj styrke og gode koldformningsegenskaber samt god slagfasthed og udmattelsesbestandighed og bruges ofte til fremstilling af bilpaneler eller konstruktionsdele.
Højstyrke IF-stål forbedrer stålets plastiske tøjningsforhold (r-værdi) og tøjningshærdningsindeks (n-værdi) ved at kontrollere stålets kemiske sammensætning. På grund af den solide opløsningsstyrkende effekt af legeringselementerne i stålet og fraværet af interstitielle atomer, har dette stål både høj styrke og fremragende koldformningsegenskaber. Det bruges normalt til at lave komplekse dele, der kræver dyb tegning.
Bagehærdet stål bevarer en vis mængde af fast opløsning kulstof- og nitrogenatomer i stålet, og stålets styrke kan forbedres ved at tilføje forstærkende elementer som fosfor og mangan. Efter at være blevet forarbejdet og formet, og bagt ved en bestemt temperatur, øges stålets flydespænding betydeligt på grund af ældningshærdning. Det bruges normalt i udvendige paneler til biler, der kræver højere hærdningsevne.
Lavlegeret højstyrkestål fremstilles ved at tilføje enkelte eller sammensatte mikrolegeringselementer som niobium, titanium og vanadium til lavkulstofstål for at danne carbonitridpartikler og bundfald til forstærkning. Samtidig forfiner mikrolegeringselementerne kornene for at opnå en højere høj styrke, hovedsagelig brugt til strukturelle dele og forstærkningsdele med høje krav til flangeformning.
3. Avanceret højstyrkestål
Avanceret højstyrkestål kan minimere vægten af et køretøj uden at reducere dets sikkerhedsydeevne, og dermed opfylde automobilindustriens krav til energibesparelse og emissionsreduktion.
Avanceret højstyrkestål omfatter hovedsageligt otte kategorier: tofaset stål, forbedret formbarhed tofaset stål, fasetransformation-induceret plasticitetsstål, flerfaset stål, forbedret formbarhed flerfaset stål, bratkølet opdelt stål, martensitisk stål og varmt -formet stål.
Strukturen af Dual Phase Steel (DP-stål) består hovedsageligt af ferrit og martensit. Det har et lavt udbytteforhold, høj arbejdshærdningsydelse, god ensartet forlængelse og bagehærdningsydelse. På samme flydespændingsniveau har tofaset stål højere styrke end lavlegeret højstyrkestål, har ingen ældning ved stuetemperatur og har god formbarhed. På nuværende tidspunkt dækker styrkeniveauet for tofaset stål 450 ~ 1310 MPa og bruges hovedsageligt til strukturelle dele og forstærkninger.
Strukturen af dobbeltfaset stål med forbedret formbarhed (DH-stål) er hovedsageligt sammensat af ferrit, martensit og en lille mængde bainit eller tilbageholdt austenit. Sammenlignet med tofaset stål med samme trækstyrke har det højere forlængelses- og arbejdshærdningsindeks. Derfor er denne stålkvalitet velegnet til dele med højere tegningskrav.
Strukturen af Transformation Induced Plasticity Steel (TR-stål) er hovedsageligt sammensat af ferrit, bainit og tilbageholdt austenit, og indholdet af tilbageholdt austenit er ikke mindre end 5%. Under formningsprocessen kan tilbageholdt austenit omdannes til martensit, så stålet har en høj hærdningshastighed, ensartet forlængelse og trækstyrke. Sammenlignet med tofaset stål med samme trækstyrke har det højere forlængelse.
Strukturen af Complex Phase Steel (CP-stål) er hovedsageligt en lille mængde martensit, tilbageholdt austenit eller perlit fordelt på en ferrit- eller bainit-matrix, som forstærkes af finkornet eller udfældningsforstærkning af mikrolegeringselementer. Sammenlignet med tofaset stål med samme trækstyrke har det højere flydespænding og gode bøjningsegenskaber og bruges hovedsageligt til bukning og flangening af formede dele.
Kompleksfasestål med forbedret formbarhed (CH-stål) er baseret på den traditionelle kompleksfasestålstruktur (ferrit + martensit + bainit) og introducerer den metastabile fase af tilbageholdt austenit. , martensit og bainit, hvilket giver den højere styrke og højere huludvidelseshastighed. Ferritten i stål kan give bedre plasticitet, idet den er afhængig af den fasetransformationsinducerede plasticitet af tilbageholdt austenit for at opnå højere ensartet forlængelse og total forlængelse. Den flerfasede struktur komposit gør CH stål har høj styrke og det har høj hulekspansion ydeevne og god forlængelsesevne.
Quenching and Partitioning Steel (QP-stål) er et ultra-højstyrkestål med høj formbarhed fremstillet ved hjælp af bratkølings-partitioneringsprocessen. Mikrostrukturen af stål er sammensat af flere faser såsom martensit + ferrit + tilbageholdt austenit. Den udnytter den ultrahøje styrke, som martensit medfører, og den transformationsinducerede plasticitet (TRIP) af tilbageholdt austenit. ) effekt, der opnår overlegen formbarhed end traditionelt ultra-højstyrkestål, med et medium udbytte-til-styrke-forhold og høje arbejdshærdende egenskaber, og er velegnet til karrosseridele og sikkerhedsdele med relativt komplekse former og høje styrkekrav.
Strukturen af martensitisk stål (MS-stål) er næsten udelukkende martensit. Det har normalt høj trækstyrke og højt udbytteforhold. Det bruges hovedsageligt til antikollisionsdele og sikkerhedsdele med høje styrkekrav. stykker.
Varmstemplingsstål (HS-stål) er til at opvarme stålpladen over austenitiseringstemperaturen. Den opvarmede stålplade stemples i formen, formning og bratkøling afsluttes på samme tid, og austenitten omdannes til en fuld martensitstruktur. Opnå præcis stempling af højstyrkedele og løs problemer såsom let revnedannelse af ultra-højstyrke stålplader under koldstempling, alvorlig tilbagespring, vanskeligheder med at danne komplekse dele og alvorligt skimmeltab. På nuværende tidspunkt dækker styrken af varmformet stål 1300 ~ 2000MPa og bruges hovedsageligt til strukturelle dele og sikkerhedsdele såsom B-stolper og anti-kollisionsbjælker.
For at opsummere, blandt metalkonstruktionsmaterialer har stålets styrke og plasticitet et bredt justeringsområde. Samtidig kan forskellige processer som støbning, smedning og svejsning bruges, og det er stadig meget udbredt inden for bilindustrien.
GNEE STEEL-virksomheden fokuserer på at levere mere professionelle stålråmaterialer til biler og tilpassede ståltjenester. Kontakt os for at lære mere!
