【作 者】馬鳴圖;蔣松蔚;李光瀛;馮毅;周佳;路洪洲;李復(fù)活
【引 言】
2017年中國汽車總產(chǎn)量為2 780萬輛,保有量為2.17億輛,國內(nèi)石油表觀消耗總量為6億t,C02排放量超過14億t:汽車工業(yè)節(jié)能減排工作刻不容緩。輕量化是實(shí)現(xiàn)汽車節(jié)能減排最直接、最有效的方法,而在滿足輕量化的同時(shí)必須保證安全性能。高強(qiáng)度鋼是既可實(shí)現(xiàn)輕量化又能提升安全性的高性價(jià)比汽車制造材料[1],但在應(yīng)用時(shí)也出現(xiàn)了成形和氫脆問題。熱沖壓成形工藝是指將鋼板在一定溫度奧氏體化后,快速轉(zhuǎn)移至模具中沖壓成形并同步淬火冷卻的一種熱沖壓成形技術(shù),是成形和淬火為一體的新技術(shù);該工藝解決了高強(qiáng)度鋼冷沖壓成形難、回彈大的問題,能夠制造尺寸精度滿足要求的高強(qiáng)度零件[2-3]。自“十二五”以來,我國大力支持熱沖壓成形工藝技術(shù)、裝備和用鋼的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作,多次國際熱沖壓成形會(huì)議的召開有力推動(dòng)了熱沖壓成形及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展,也帶動(dòng)了汽車用高強(qiáng)度熱沖壓成形鋼的研發(fā)及高強(qiáng)度熱沖壓成形零件技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
目前,國內(nèi)有關(guān)熱沖壓成形鋼的研究及熱沖壓成形技術(shù)研究尚處于發(fā)展階段,且各大鋼廠試產(chǎn)或量產(chǎn)的高強(qiáng)度熱沖壓成形鋼仍以Mn-B系列為主。近年來,國內(nèi)外對(duì)高冷彎性能和高延遲斷裂抗力的熱沖壓成形鋼進(jìn)行了較多研究,取得了一定進(jìn)展,并進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn);對(duì)抗拉強(qiáng)度1 800 MPa和2 000 MPa的熱沖壓成形鋼進(jìn)行了研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化試用。為了給相關(guān)研究人員和熱沖壓成形生產(chǎn)廠家提供參考,作者對(duì)近年來熱沖壓成形鋼的研究和應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述。
【結(jié)束語】
基于汽車結(jié)構(gòu)件輕量化及安全性的要求,高強(qiáng)度熱沖壓成形鋼得到了大量應(yīng)用。目前,熱沖壓成形鋼除了1 500 MPa級(jí)別22MnB5鋼之外,先后出現(xiàn)了強(qiáng)度級(jí)別達(dá)1 800 MPa和2 000 MPa的超高強(qiáng)度熱沖壓成形鋼。與1 500 MPa級(jí)別熱沖壓成形鋼
相比,1 800 MPa和2 ooo MPa級(jí)別熱沖壓成形鋼能夠使汽車熱沖壓成形零件質(zhì)量減輕5%~10%。為解決氫脆、強(qiáng)韌性匹配等問題,需要在熱沖壓成形鋼中添加較多的合金元素,這會(huì)增加材料成本和冶金軋制工藝的復(fù)雜性,同時(shí)熱沖壓零件太薄還會(huì)影響沖壓淬火工藝的實(shí)施,因此在以零件的功能和性價(jià)比來權(quán)衡熱沖壓成形鋼的強(qiáng)度問題時(shí),尚有大量工作需要細(xì)化和研究。
基于汽車結(jié)構(gòu)件功能性要求,在進(jìn)行熱沖壓成形鋼的開發(fā)時(shí)還必須考慮剛度、撞擊吸能能力、壓潰抗力等性能;而最近在研究和實(shí)際應(yīng)用中反映較多的韌性和氫脆問題,更是關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)于大部分汽車用熱沖壓成形鋼構(gòu)件,其抗拉強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到
1 800 MPa即可滿足要求,若再輔以鈮釩復(fù)合微合金化,還可具備高強(qiáng)韌性匹配和高氫脆抗力等優(yōu)點(diǎn)。
深入研究微合金碳化物和基體組織對(duì)氫擴(kuò)散、氫陷阱的作用機(jī)制,將有助于提高熱沖壓成形鋼的氫致延遲斷裂抗力。此外,熱沖壓成形鋼中原始奧氏體晶粒度不均勻性的表征方法和參量及其對(duì)性能的影響,以及鈮對(duì)晶粒度不均勻性的影響等方面也有待進(jìn)一步研究。
以下是正文: