Actualment, els requisits generals de rendiment dels materials d'automoció són d'alta resistència, resistència a la fatiga, resistència a la fluència, resistència a altes temperatures, resistència als dissolvents, estabilitat dimensional, excel·lents propietats elèctriques, etc., la qual cosa planteja requisits més elevats per als materials d'automoció domèstics. Entre els materials de la carrosseria de l'automòbil, els materials metàl·lics representen gairebé el 90%, dels quals el 70% són materials d'acer, el 20% són aliatges d'alumini, aliatges de magnesi, etc., i els plàstics d'enginyeria, la fibra de carboni i altres materials representen al voltant del 10%. Tenint en compte el cost, la seguretat, la lleugeresa i altres característiques, l'acer continuarà sent el material més adequat per a carrosseries d'automòbils durant molt de temps.
Segons el nivell de resistència, l'acer de l'automòbil es pot dividir en tres categories: acer baix en carboni, acer ordinari d'alta resistència i acer avançat d'alta resistència.
1. Acer dolç
L'acer baix en carboni es refereix principalment a l'acer mort amb alumini baix en carboni o acer sense intersticial (acer IF). Té una baixa resistència a la fluència i un alt allargament després del trencament. Té excel·lents propietats de processament de plàstic i és molt adequat per a la producció de peces complexes i es pot utilitzar a les portes dels cotxes. Per a l'estampació s'utilitzen plaques, compartiments de pneumàtics de recanvi, plaques de coberta de rodes i altres productes d'embutició profunda i ultraprofunda. En particular, l'acer sense intersticial es fa afegint una quantitat adequada de titani i/o niobi a l'acer de carboni ultra baix. Els àtoms intersticials (carboni, nitrogen) de l'acer existeixen en forma de carburs i nitrurs, reduint els àtoms de solució sòlida intersticial de l'acer. , donant-li una millor formabilitat.
2. Acer ordinari d'alta resistència
Els acers d'alta resistència comuns inclouen quatre categories: acer d'alta resistència afegit amb fòsfor, acer IF d'alta resistència, acer endurit al forn i acer d'alta resistència de baix aliatge.
L'acer d'alta resistència afegit amb fòsfor es refereix a no afegir més del 0,12% d'elements de reforç de la solució sòlida com el fòsfor a l'acer de baix contingut en carboni (basat en acer sense intersticial) o acer de baix carboni (basat en acer mort d'alumini baix en carboni) per millorar la resistència de l'acer. Aquest acer té una alta resistència i bones propietats de conformació en fred, així com una bona resistència a l'impacte i resistència a la fatiga, i s'utilitza sovint per fer panells d'automòbils o peces estructurals.
L'acer IF d'alta resistència millora la relació de tensió plàstica (valor r) i l'índex d'enduriment per deformació (valor n) de l'acer controlant la composició química de l'acer. A causa de l'efecte de reforç de la solució sòlida dels elements d'aliatge de l'acer i l'absència d'àtoms intersticials, aquest acer té una alta resistència i excel·lents propietats de conformació en fred. Normalment s'utilitza per fer peces complexes que requereixen embutició profunda.
L'acer endurit al forn reté una certa quantitat d'àtoms de carboni i nitrogen de solució sòlida a l'acer, i la resistència de l'acer es pot millorar afegint elements de reforç com ara fòsfor i manganès. Després d'haver estat processat i format, i cuit a una determinada temperatura, la resistència a la fluència de l'acer augmenta significativament a causa de l'enduriment de l'edat. Normalment s'utilitza en panells exteriors d'automòbils que requereixen un rendiment d'enduriment superior al forn.
L'acer d'alta resistència de baix aliatge es fa afegint elements de microaliatge simples o compostos com el niobi, el titani i el vanadi a l'acer baix en carboni per formar partícules de carbonitrur i precipitar per reforçar-los. Al mateix temps, els elements de microaliatge perfeccionen els grans per obtenir una major resistència, utilitzat principalment per a peces estructurals i peces de reforç amb alts requisits de conformació de brides.
3. Acer avançat d'alta resistència
L'acer avançat d'alta resistència pot minimitzar el pes d'un vehicle sense reduir el seu rendiment de seguretat, complint així els requisits d'estalvi d'energia i reducció d'emissions de la indústria de l'automòbil.
L'acer avançat d'alta resistència inclou principalment vuit categories: acer de doble fase, acer de doble fase de conformació millorada, acer de plasticitat induïda per transformació de fases, acer multifàsic, acer multifàsic de conformabilitat millorada, acer dividit templat, acer martensític i calent. -acer format.
L'estructura de l'acer de doble fase (acer DP) es compon principalment de ferrita i martensita. Té una baixa relació de rendiment, un alt rendiment d'enduriment per treball, un bon allargament uniforme i un rendiment d'enduriment al forn. Amb el mateix nivell de resistència a la fluència, l'acer de doble fase té una resistència més alta que l'acer d'alta resistència de baix aliatge, no té envelliment a temperatura ambient i té una bona conformabilitat. Actualment, el nivell de resistència de l'acer de doble fase cobreix 450 ~ 1310MPa i s'utilitza principalment per a peces estructurals i reforços.
L'estructura de l'acer de doble fase amb formabilitat millorada (acer DH) es compon principalment de ferrita, martensita i una petita quantitat de bainita o austenita retinguda. En comparació amb l'acer de doble fase amb la mateixa resistència a la tracció, té un índex d'allargament i enduriment més elevat. Per tant, aquest grau d'acer és adequat per a peces amb requisits de dibuix més elevats.
L'estructura de l'acer de plasticitat induïda per transformació (acer TR) es compon principalment de ferrita, bainita i austenita retinguda, i el contingut d'austenita retinguda no és inferior al 5%. Durant el procés de conformació, l'austenita retinguda es pot transformar en martensita, de manera que l'acer té una alta taxa d'enduriment, allargament uniforme i resistència a la tracció. En comparació amb l'acer de doble fase amb la mateixa resistència a la tracció, té un allargament més elevat.
L'estructura de l'acer de fase complexa (acer CP) és principalment una petita quantitat de martensita, austenita retinguda o perlita distribuïda sobre una matriu de ferrita o bainita, que es reforça mitjançant l'enfortiment de gra fi o precipitació d'elements de microaliatge. En comparació amb l'acer bifàsic amb la mateixa resistència a la tracció, té una major resistència a la fluència i bones propietats de flexió, i s'utilitza principalment per a la flexió i el flange de peces formades.
Acers de fase complexa amb formabilitat millorada (acer CH) es basa en l'estructura tradicional d'acer de fase complexa (ferrita + martensita + bainita) i introdueix la fase metaestable de l'austenita retinguda. , martensita i bainita, donant-li una major resistència i una major taxa d'expansió del forat. La ferrita de l'acer pot proporcionar una millor plasticitat, basant-se en la plasticitat induïda per la transformació de fase de l'austenita retinguda per obtenir un allargament uniforme més alt i un allargament total. El compost d'estructura multifàsica fa que l'acer CH tingui una alta resistència i tingui un alt rendiment d'expansió del forat i un bon rendiment d'allargament.
L'acer de trempat i partició (QP steel) és un acer d'alta resistència amb alta conformabilitat produït mitjançant el procés de trempat-particionament. La microestructura de l'acer es compon de múltiples fases com martensita + ferrita + austenita retinguda. Utilitza la força ultraalta aportada per la martensita i la plasticitat induïda per transformació (TRIP) de l'austenita retinguda. ), aconseguint una formabilitat superior a l'acer tradicional d'ultra-alta resistència, amb una relació rendiment-resistència mitjana i propietats d'enduriment al treball elevats, i és adequat per a peces de carrosseria i peces de seguretat amb formes relativament complexes i requisits d'alta resistència.
L'estructura de l'acer martensític (acer MS) és gairebé completament martensita. Normalment té una alta resistència a la tracció i una alta relació de rendiment. S'utilitza principalment per a peces anti-col·lisió i peces de seguretat amb requisits d'alta resistència. peces.
L'acer d'estampació en calent (acer HS) és per escalfar la placa d'acer per sobre de la temperatura d'austenització. La placa d'acer escalfada s'estampa al motlle, la formació i l'extinció es completen al mateix temps i l'austenita es transforma en una estructura de martensita completa. Aconseguiu la formació d'estampació precisa de peces d'alta resistència i solucioneu problemes com ara el trencament fàcil de les plaques d'acer d'alta resistència durant l'estampació en fred, el retrocés sever, la dificultat per formar peces complexes i la pèrdua severa de motlles. Actualment, la resistència de l'acer conformat en calent cobreix 1300 ~ 2000MPa i s'utilitza principalment per a peces estructurals i peces de seguretat, com ara pilars B i bigues anticolisió.
En resum, entre els materials estructurals metàl·lics, la resistència i plasticitat de l'acer tenen un ampli rang d'ajust. Al mateix temps, es poden utilitzar diversos processos com la fosa, la forja i la soldadura, i encara s'utilitza àmpliament en el camp de l'automoció.
L'empresa GNEE STEEL se centra a oferir matèries primeres d'acer per a automoció més professionals i serveis d'acer personalitzats. Contacta amb nosaltres per obtenir més informació!
