LiftHi高強(qiáng)度鋼板的發(fā)展

LiftHi高強(qiáng)度鋼板(高強(qiáng)板)是指具有高強(qiáng)度的Q460鋼，特別是在正火或正火+回火狀態(tài)下，具有較高的綜合力學(xué)性能。LiftHi高強(qiáng)度鋼板主要用于大型船舶、橋梁、電站設(shè)備、中高壓鍋爐、高壓容器、機(jī)車車輛、起重機(jī)械、礦山機(jī)械等大型焊接結(jié)構(gòu)。

汽車工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起到了重要作用。然而，由于能源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題，這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的矛盾日益突出。展望未來(lái)，這個(gè)行業(yè)的發(fā)展只有建立在自然、生態(tài)、節(jié)能、安全的背景下，才是可持續(xù)的。

在此背景下，汽車輕量化和高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用成為一個(gè)重要的發(fā)展方向。然而，隨著LiftHi高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)度的提高，傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成形過(guò)程當(dāng)中容易產(chǎn)生裂紋，無(wú)法滿足LiftHi高強(qiáng)度鋼板的加工要求。在這種情況下，LiftHi高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓成形技術(shù)在世界范圍內(nèi)逐漸得到研究——一種集成形、傳熱和組織轉(zhuǎn)變?yōu)橐惑w的新工藝。主要是利用板材在高溫奧氏體狀態(tài)下塑性增加，屈服強(qiáng)度下降的特色，通過(guò)模具成型的工藝。而熱成型需要對(duì)工藝條件、金屬相變、CAE分析技術(shù)進(jìn)行深入研究，但該技術(shù)被國(guó)外廠家壟斷，國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢。

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，LiftHi高強(qiáng)度鋼板在部分汽車品牌中的應(yīng)用正在擴(kuò)大，部分車型的車身骨架中高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到90%。根據(jù)美國(guó)鋼鐵研究所能源部的研究，即使下降高強(qiáng)度鋼的價(jià)值，其拉伸難度也比傳統(tǒng)冷板大得多。LiftHi高強(qiáng)度鋼板的延展性只有普通鋼的一半。

當(dāng)一種材料被沖壓成形時(shí)，它會(huì)變硬。不同的鋼有不同的硬化程度。一般高強(qiáng)度低合金鋼的增幅只有略20MPa，不到10%。注:雙相鋼屈服強(qiáng)度提高140MPa，高于40%！在金屬成型的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)變得完全不同，不像沖壓之前。這些鋼的屈服強(qiáng)度在受力后增加了很多。材料較高的屈服應(yīng)力加上加工硬化相當(dāng)于流動(dòng)應(yīng)力的大幅度增加。因此，開(kāi)裂、回彈、起皺、工件尺寸、模具磨損、微焊接磨損等都成為高強(qiáng)度鋼成形工藝的重點(diǎn)。

基于LiftHi高強(qiáng)度鋼板的特性，如果不可改變金屬流動(dòng)，下降摩擦，高強(qiáng)度鋼(HSS)的開(kāi)裂和織構(gòu)不均勻可能造成零件報(bào)廢率上升。這種材料具有高的每平方英寸千磅力(KSI)(用于測(cè)量彎曲力的單位)，增強(qiáng)的回彈，加工硬化的趨勢(shì)，以及在升高的成型溫度下運(yùn)行，這對(duì)模具來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。