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高强度钢板应用及其发展前景

发布时间:2020-5-15    本文被阅读 7 次

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      高强度钢板是指牌号Q460钢,强度高,特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能。主要用于大型船舶,桥梁,电站设备,中、高压锅炉,高压容器,机车车辆,起重机械,矿山机械及其他大型焊接结构件。

      Q460是一种高强度的低合金钢。Q460的牌号表示方法:它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,即屈服强度。后面的数字表示屈服点数值460代表460兆帕,兆是10的6次方,帕是压强单位帕斯卡。Q460就是钢材受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形,也就是当外力泄掉后,钢材只能保持受力的形状而无法回复原形,这个强度要比一般钢材大。一般质量等级符号分别为A、B、C、D、E Q460在保证低碳当量的基础上,适当的增加了微合金元素的含量。良好的焊接性能要求钢材碳当量低,而微合金元素的增加在增加钢材强度的同时,也会增加钢材的碳当量。但好在增加的碳当量很少,所以不会影响钢材的焊接性能。

      汽车工业的迅猛发展为国民经济和社会发展发挥了重要作用。但受能源短缺、环境污染等问题的影响,该行业发展之矛盾也日益凸显。展望未来,该行业的发展只有建立在自然、生态、节能、安全等背景下,其发展才可持续。

      在此背景下,汽车轻量化以及高强钢的应用成为了重要发展方向。但受高强钢板材强度的提高,传统的冷冲压工艺在成型过程中容易产生破裂现象,无法满足高强度钢板的加工工艺要求。在无法满足成型条件的情况下,目前国际上逐渐研究超高强度钢板的热冲压成形技术。该技术是综合了成形、传热以及组织相变的一种新工艺,主要是利用高温奥氏体状态下,板料的塑性增加,屈服强度降低的特点,通过模具进行成形的工艺。但是热成型需要对工艺条件、金属相变、CAE分析技术进行深入研究,目前该技术被国外厂商垄断,国内发展缓慢。

      据调查统计,部分汽车品牌高强钢的应用不断扩大,有些车型的车身框架高强度钢的应用已达90%。根据美国钢铁学院能量部的研究,即使高强度钢降低部分数值其拉伸还是要比传统的冷板困难得多。高强钢的延展率只有普通钢材的一半。

      当材料被冲压成形时,会变硬,不同的钢材,变硬的程度不同。一般高强度低合金钢只略有20MPa增加,不到10%。注意:双相钢的屈服强度有140MPa增加,增加了40%多!金属在成形过程中,会变得完全不同,完全不像冲压加工开始之前。 这些钢材在受力后,屈服强度增加很多。材料较高的屈服应力加上加工硬化,等于流动应力的大大增加。因此,开裂、回弹、起皱、工件尺寸、模具磨损、微焊接磨损等成为了高强钢成型过程中的问题焦点。

      基于高强钢的特点和特性,如果不能改变金属流动和减少摩擦,那么高强度钢(HSS)的开裂和质地

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