目前全世界擁有6.25億輛汽車，這將造成消耗大量的能源，大量的排放，環(huán)境的污染。傳統(tǒng)的高強(qiáng)鋼板，其強(qiáng)度等級(jí)很難突破600MPa。即使通過添加大量合金元素來提高其強(qiáng)度，也會(huì)出現(xiàn)焊接性能不良等問題，從而影響其使用。

在汽車制造中，使用超高強(qiáng)度鋼薄板材料后，車身重量會(huì)下降20%左右，整車重量會(huì)下降3至5%，轎車的燃油消耗下降2%左右，轎車的廢氣排放情況也會(huì)有所改善。新材料及其相應(yīng)新工藝中的制定板材技術(shù)、智能化沖壓技術(shù)和激光技術(shù)等，使現(xiàn)代車身制造技術(shù)產(chǎn)生了一個(gè)新的飛躍。

一、汽車用超高強(qiáng)度鋼的類型及其用途

汽車車身用超高強(qiáng)度鋼薄板，主要包括：雙相鋼（DP）、相變誘導(dǎo)塑性鋼（TRIP）、復(fù)相鋼（CP）和馬氏體鋼（MS）等等。這類鋼主要通過相應(yīng)的相變來強(qiáng)化組織結(jié)構(gòu)，達(dá)到相對(duì)的超高強(qiáng)度（強(qiáng)度范圍500至1500MPa），并且具有較高的疲憊強(qiáng)度、成型塑性、碰撞吸收性能、高的減振減重潛能和低的平面各向異性等優(yōu)點(diǎn)。

表1汽車用超高強(qiáng)度鋼的類型及其用途

二、超高強(qiáng)度鋼的加工工藝

新材料特性必然產(chǎn)生新的加工工藝，新的加工工藝是新材料正確使用的根本保證。目前，汽車用超高強(qiáng)度鋼板生產(chǎn)有如下特殊加工工藝。

1、定制板材工藝

2、沖壓智能化技術(shù)

3、液壓成型技術(shù)

板料零件的液壓膨脹成型屬于內(nèi)高壓液壓成型。

4、激光成型和激光技術(shù)

用激光照射板料的表面某處，該處被瞬間加熱至高溫，同時(shí)，加熱區(qū)的熱膨脹使板料產(chǎn)生與激光源相反方向的彎曲，冷卻后成型，或者在激光加熱時(shí)沖壓成型。因此，激光成型技術(shù)適適用于受結(jié)構(gòu)限制時(shí)工具無法靠近、沖壓力較小的情況下進(jìn)行。

5、變壓邊力技術(shù)

傳統(tǒng)的恒定壓邊力成型往往難以控制鈑金件起皺、厚度減薄量過大和開裂這幾種缺陷，為此，提出了在不同變形特點(diǎn)的成型階段設(shè)置不同的壓邊力，可以利用材料的成型性能，提高零件的成型質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的合格率。

三、汽車用高強(qiáng)鋼在生產(chǎn)和使用中的主要問題

1、高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)技術(shù)問題及解決方案

表2高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)技術(shù)問題及解決方案

2、高強(qiáng)鋼使用過程中的主要問題

①高強(qiáng)鋼的成形問題

高強(qiáng)鋼的塑性較差，變形時(shí)易開裂，變形抗力大，成形后的回彈也大，零件尺寸精度不良。通過高強(qiáng)鋼板的激光拼焊板，使變形較大的部位由軟鋼或成形性較好的高強(qiáng)鋼來承受，而變形量較小或需要承受較大負(fù)荷的部位則使用強(qiáng)度等級(jí)較高的高強(qiáng)鋼。除此之外，研發(fā)了新的成形技術(shù)，如液壓成形、溫成形和熱沖壓成形等。

②高強(qiáng)鋼的焊接問題

由于生產(chǎn)工藝技術(shù)不同，其合金元素的添加量也要有所不同。當(dāng)冷卻速度較低時(shí)，必須添加較多的合金元素，但也會(huì)引起焊接性能惡化。對(duì)于高強(qiáng)鋼涂鍍產(chǎn)品來說，涂鍍層成分及其組織結(jié)構(gòu)和鍍層厚度均影響其焊接性能。

③高強(qiáng)鋼的涂裝問題

高強(qiáng)鋼合金元素的表面富集和氧化則影響其涂裝性能。涂鍍層化學(xué)成分及鍍層表面形貌等也影響材料的涂裝性能。通過熱處理過程中爐內(nèi)氣氛控制，來控制高強(qiáng)鋼合金元素的表面富集和氧化，從而改善高強(qiáng)鋼涂裝性能。采用酸洗方法將擴(kuò)散到鍍層表面的合金元素清洗干凈，然后電鍍一層極薄的鎳，以改善其涂裝性能。

總結(jié)：
高強(qiáng)鋼汽車板是今后汽車板發(fā)展的主流，大量使用高強(qiáng)鋼是解決汽車減重、節(jié)能、安全、環(huán)保的重要途徑，與鋁合金及鎂合金相比具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。目前，需要進(jìn)一步研究TRIP鋼的微觀機(jī)理增加其延展性，積極探索冷軋及熱軋TWIP鋼的商業(yè)化生產(chǎn)，加強(qiáng)DP鋼和TRIP鋼烘烤硬化特性及微觀機(jī)理研究，此外，還要加強(qiáng)成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)開發(fā)等。

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