薄铝硅镀层热成形钢应用技术研究

新型的薄铝硅镀层热成形钢在抗拉强度、屈服强度以及伸长率不变的情况提升了折弯角性能，在汽车应用中具有一定优势。对1 500 MPa薄铝硅镀层热成形钢进行了应用性能研究，包括成形性能、焊接性能、腐蚀性能、胶粘性能。结果显示，减薄铝硅镀层对成形性没有影响，提升了材料的焊接性能，腐蚀性能有所下降，但是总体满足设计要求，胶粘性能也无明显变化。因此，可以推进薄铝硅镀层热成形钢在车身上的批量应用。     

CR1500HF镀锌热成形钢点焊接头性能研究

采用电阻点焊工艺研究模压淬火态CR1500HF镀锌热成形钢焊接接头性能,分析不同工艺参数对焊点接头性能的影响,并比较了镀锌涂层和裸板热成形钢焊接工艺窗口。结果表明,镀锌板焊接工艺窗口为1.2～1.6 kA（裸板的焊接工艺窗口为1.4～1.8 kA）。且随着电极压力的增大,焊接电流逐渐增大;焊接过程中镀锌板熔核中并未出现液态金属致脆(Liquid Metal Embrittlement,LME)现象。     

LD钢的显微组织与力学性能研究

采用电子金相等分析手段和力学性能试验方法，测定了不同热处理状态下ＬＤ钢的各种显微组织参量和强度、韧性等性能指标，结合现行热处理工艺对试验结果进行了分析，从合金化和热处理的角度，探讨了影响上述性能的因素。为评价ＬＤ钢的使用性能和改进热处理工艺提供了依据。     

微合金化1800 MPa热成形钢的成分设计及强韧性研究

利用热力学计算软件Thermo-Calc对Nb、Ti含量变化对其碳氮化物析出的影响规律进行计算，确定了1 800 MPa热成形钢的成分。对该热成形钢的平衡相图、主要析出相的析出温度、特定相中元素含量随温度的变化、析出相的长大行为进行了计算，得到了该材料的主要相组成和相变特征基础数据。对微合金1 800 MPa热成形钢的力学性能和三点弯曲性能进行了检测，结果表明其具有良好的强韧性。利用电子背散射衍射技术（EBSD）对热成形钢淬火后的组织进行了表征，结果表明细小的奥氏体晶粒和细小的马氏体块（Block）是1 800 MPa热成形钢具有高强韧性的主要原因。最后采用充氢+慢拉伸的方法检测了热成形钢的延迟断裂敏感性，表明在充氢时间小于2 h的条件下，热成形钢具有优异的延迟断裂敏感性。     

热成形钢极限冷弯性能及零件碰撞断裂指数关系研究

采用了3种同厚度、不同成分及工艺的铝硅镀层热成形钢制造热冲压成形零部件,并进行零件的落锤冲击测试评价,采用碰撞断裂指数C_Index分析3种材料制备的零件抗开裂能力,并分析了C_Index与材料本身相关力学性能的关系,发现,随着热成形钢的极限尖冷弯角度增大,C_Index值显著提高,而C_Index值与热成形钢的强度和延伸率没有显著的关联。分析了热成形钢的极限尖冷弯失效的机理,铌微合金化提升了热成形钢极限尖冷弯角度,进而提升了热冲压成形零件的抗碰撞开裂能力。     

热成形钢及热冲压零件的氢致延迟断裂

超高强度钢的开发和应用是汽车轻量化和提高安全性的重要途径,1500 MPa及更高强度的高性能热成形钢的开发和应用是关键,超高强度热成形钢及热冲压零件的氢脆风险必须要重视并且避免.介绍了氢脆现象的发现、氢脆的概念、氢脆的机理,并试图用氢致局部塑性增加及晶界脱聚相结合的机制来解释热成形钢的氢脆开裂现象,进而综述了抑制氢脆的...     

热成形技术在车身零件上的应用概述

热成形技术的应用是提升汽车轻量化、安全性能的重要途径之一.简要阐述了高强度钢板热成形技术原理、成形设备、镀层技术、成形技术方面的应用及研究概况,分析了高强度钢板热成形技术现阶段存在的问题及未来主要的研究方向,对高强钢板热成形技术在汽车工业中的应用具有一定借鉴意义.     

CSP工艺对热成形钢氢致延迟开裂性能影响

采用恒应力方法对比研究了薄板坯连铸连轧（CSP）和传统冷轧2种不同工艺生产的1 500 MPa级热成形钢的氢致延迟开裂（HIDC）行为,结果显示CSP工艺生产的热成形钢具有较高的门槛应力值。扫描电镜（SEM）断口分析显示在不同充氢条件下两种钢的断裂机制表现为沿晶+准解理混合特征。使用氢渗透方法测量两种钢的扩散动力学参数,发现WHF1500-CSP钢具有较低的氢扩散系数和较高的氢陷阱密度。透射电镜下观察了2种钢析出相,发现WHF1500-CSP中的析出相更为细小和弥散。分析和讨论了WHF1500-CSP中析出相对氢扩散动力学的影响以及对延迟开裂行为的影响。     

薄镀层热成形钢激光填丝焊的焊缝特征及性能

为降低镀覆在钢板表面的铝硅镀层对激光接头的不利影响,采用薄镀层热成形钢材料配合激光填丝焊技术,获得了焊缝内铝质量分数小于1%的激光填丝焊接头。对该接头进行了宏观及微观组织分析,发现热成形后焊接接头组织被全马氏体组织取代,避免了软化现象。力学性能分析表明,热成形前后试样的抗拉强度从约570 MPa提高到约1 500 MPa,接头的薄弱环节位于母材,高速拉伸对接头的抗拉强度没有不良影响,而断裂伸长率受影响较大。     

1800 MPa级冷轧热成形钢的应用研究

热成形技术的应用可有效提高汽车轻量化水平,在1 500 MPa级热成形钢基础上提高C、Mn元素含量,优化成分开发出1 800 MPa级热成形钢。通过对1 800 MPa级冷轧热成形钢进行平板模具淬火试验和试制试验,测得材料性能和车门防撞梁样件性能均满足要求,验证了热成形工艺的可行性,得出1 500 MPa级热成形钢的成形工艺适用于1 800 MPa级热成形钢,制造工艺成本不变。对车门防撞梁进行轻量化设计及碰撞CAE分析,在满足碰撞要求的条件下实现了降重12.5%,该钢种的应用可提高汽车轻量化水平。     

汽车用IF钢冲压成形中变形诱发模具温升的有限元分析

以汽车用IF钢杯形拉深件为例,进行不同冲压速度下的连续冲压热力耦合有限元分析,获得了冲压成形中由于变形热和摩擦热所诱发的板料和模具温度场分布规律;通过进行不同速度、不同冲压次数的有限元模拟,得到板料和模具在每个冲压周期结束时最高温度随拉深次数和拉深速度的变化规律。采用单向拉伸变形热试验对本文所采用的热力耦合有限元分析模型进行了试验验证,结果表明有限元模拟可以很好地预测试件变形过程中的温升趋势,具有较好的精度。由此分析可知,当冲压速度较高时冲压过程中的温升现象应该引起重视。     

汽车用高强度钢热成型技术

高强度钢的热成型技术可解决传统成型高强度钢板在汽车车身制造中遇到的各种问题.介绍了汽车用高强度钢热成型的加工工艺、加工关键技术、热成型零件的检测方法以及国内外的研究现状.以用于热冲压成型的高强度钢--硼钢为例,对我国热成型技术的应用情况及未来热成型技术需要解决的问题进行了阐述.     

热成形技术在汽车冲压领域的应用

由于人们环保意识的加强和对汽车安全性要求的日益提高,世界各国对汽车安全和环保法规的控制越来越严格。通过对先进高强度钢和超高强度钢的研究和使用,提高了汽车的碰撞性能,同时也为实现轻量化做出很大贡献。为了解决高强度钢板冷成形的难题,人们研发出一种针对高强度、超高强度钢板的热冲压成形技术。与冷冲压成形相比,热冲压成形具有成形后板料回弹量很小、零件的贴模性好、尺寸精度高等优点。     

汽车用Fe-Mn-C系TWIP钢的性能研究

从两个方面研究了汽车用Fe-Mn-C系TWIP钢,一方面从生产工艺上,研究了退火热处理工艺对力学性能的影响,探讨了其工业生产的可行性;另一方面通过原位拉伸试验观察其变形过程中微观组织的变化,探讨了其高强度高塑性的微观机理.研究表明TWIP钢在拉伸变形过程中出现了多种变形机理的相互协调,即滑移带变形、孪生变形和切变带变形在不同的变形阶段起主导作用,因而使TWIP钢兼备高强度和高塑性.     

基于汽车安全的热冲压成形技术优化

研究了铌微合金化的热成形钢及其构件的性能,论述了钢材弯曲吸能性能与汽车被动安全的关系,并引入能够满足汽车碰撞综合要求的新的热成形钢的合金成分设计,新成分设计的关键是用Nb微合金化技术细化热成形钢的马氏体组织,或者Nb微合金化的同时去除传统热成形钢中的B元素和Ti元素。结果表明,采用新技术可以大幅度提高热成形钢及其构件的弯曲角和冲及吸能值,并可以有效避免氢致延迟断裂。     

车门防撞梁的热冲压试验研究

在热冲压成形工艺分析的基础上,利用具有自主知识产权的薄板热成形马氏体钢中试线,以自主开发的热冲压后强度级别分别为1.5 GPa、1.7 GPa、1.9 GPa、2.2 GPa的热成形马氏体钢板为原料,设计制造热冲压模具,进行了小批量热冲压零件制备.通过调节各工艺参数优化热冲压工艺,成功试制出满足汽车用户要求的热冲压车门...     

Mn—B系空冷贝氏体钢转变动力学及组织研究

研究了连续空冷冷却速度、等温温度对新型中高碳Mn－B系贝氏体钢组织的影响规律，测试了其连续空冷及等温转变（CCT及TTT）整体动力学曲线。与TTT曲线相比，CCT高温珠光体转变曲线明显右移，而中温贝氏体转变及低温马氏体转变曲线位置几乎不变。此外，观察了不同冷却系条件及等温温度下，试验合金的金相组织。结果表明，试验合金具有优良的淬透性，在空冷条件下可获得贝氏体和马氏体复相组织。     

基于2000 MPa热成形钢的A柱轻量化设计

为实现车身轻量化,研究2000 MPa热成形钢在A柱结构上的应用可行性。基于正面25%偏置碰撞工况,以2000 MPa热成形钢替代1500 MPa热成形钢,在某车型A柱结构上进行了轻量化设计。通过小偏置碰撞性能模拟分析,得出2000 MPa热成形钢方案满足性能要求;通过成本对比分析,由于零件数量的减少,2000 MPa热成形整体方案的单车工装费用及成本均有下降。分析结果表明,基于2000 MPa热成形钢的A柱轻量化设计方案具有可行性,可实现17.4%的减重效果,并具有良好的经济效益。