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1、车身板材培训,目录,钢板概况汽车用钢板生产流程简介钢板常用的力学性能参数含义车身常用钢板分类及使用地点不同钢厂常用材料牌号对比汽车钢板的发展趋势国内外水平,一、钢板概况,1.钢板在汽车上的使用比例 钢板制件生产效率高、易形成流水线生产、零件互换性好以及生产成本低等优点，汽车工业、家电工业钢板用量很大。例如载重汽车（5吨）钢板占钢材总用量5055、轻型卡车（0.751.5吨）约占6065、面包车（15座）约占7580、轿车约占7578。2.我国钢铁企业在世界钢铁业的地位 2003年：宝钢排名世界第6位（1900万吨），鞍钢第18位（1000万吨），武钢第24位（830万吨），首钢第25位（817
2、万吨）。2004年宝钢进入世界500强，排名372位。,二、汽车用钢板生产流程简介（1）,1.生产流程（1）热轧板：铁矿石经过熔化钢水，冷却以后钢坯（50-70mm厚度）,经过七个辊 机热轧热轧钢卷开卷横切热轧板（2）酸洗板 热轧钢卷盐酸酸洗冷平整（1.6左右）酸洗钢带开卷横切酸洗 钢板（3）冷轧板：热轧钢卷激光焊卷盐酸槽酸洗、清洗五机架冷连轧机（压下率60-75）退火冷平整机平整表面检查开卷横切（涂油）冷轧钢板。（4）镀锌板 冷轧板，经过碱洗、钝化，然后入锌锅处理镀锌板 备注：得到的镀锌板分为两个方向：A，直接出售 B，流向彩色镀锌线做彩镀锌板,二、汽车用钢板生产流程简介（2）,二、汽车用钢
3、板生产流程简介（3）,2.各工艺对钢板性能的影响 1）炼钢：主要控制成分，C,S,P,O,H,N元素的量及合金化；2）热轧：主要控制板形、晶粒（细小的铁素体粗大的析出物）、板厚；3）冷轧：通过冷轧压下率，再结晶退火，再结晶、晶粒长大有利于织构等；,三、钢板常用的力学性能参数含义（1）,力学性能：金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、伸长率、硬度、值、值等。1.弹性：金属材料在外力作用下抵抗塑性变形的能力(去掉外力后能恢复原状的变形)。2.塑性：金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形)，但不会被破坏的能力。3.韧性：金属材料抵抗冲击载荷的能力，
4、称为韧性，通常用冲击吸收功或冲击韧性值来度量。冲击吸收功：试样在冲击载荷作用下，折断时所吸收的功。用符号Ak表示，单位为J。4.强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标，是金属材料选用的重要依据。强度的大小用应力来表示，即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示，常用单位为MPa。（1）屈服强度：金属试样在拉力试验过程中，载荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象，称为“屈服”。产生屈服现象时的应力，即开始产生塑性变形时的应力，称为屈服点，用符号s表示，单位为MPa。一般的，材料达到屈服强度，就开始伴随着永久的塑性变形，因此其是非常重要的指标。（2）抗
5、拉强度：金属试样在拉力试验时，拉断前所能承受的最大应力，用符号b表示，单位为MPa。,三、钢板常用的力学性能参数含义（2）,5.伸长率：金属在拉力试验时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比，称为伸长率。用符号表示。伸长率反映了材料塑性的大小，伸长率越大，材料的塑性越大。6.硬度：金属材料的硬度，一般是指材料表面局部区域抵抗变形或破裂的能力。根据试验方法和适用范围的不同，可分为布氏硬度、洛氏硬度和维式硬度等多种。布氏硬度用符号HB表示，洛氏硬度用符号HRA、HRB或HRC表示，维式用HV表示。其具体应用一般可以分为：（1）硬材料用HRA，如：硬质合金材料，表面渗碳、碳氮共渗
6、的材料；（2）较硬材料用HRC，如：淬火钢、调质钢、硬铸铁；（3）软材料用HRB或者HB，如：软钢、铝合金、铜合金等轻金属、未淬火钢、可锻铸铁等；（4）薄件、小件、形状奇怪的件、上下表面不平的件用HV。但是HV是镶嵌法，操作比较麻烦。备注：以上指标中，最常用几个指标是强度（s，b），伸长率（），硬度。,三、钢板常用的力学性能参数含义（3）,7.塑性应变比r值：r值表示钢板拉伸时，宽度方向与厚度方向应变比之比值。r值越大，表示钢板越不易在厚度方向变形（越不容易开裂），深冲性越好。8.应变强化指数n：钢材在拉伸中实际应力应变曲线的斜率。其物理意义是，n值高，表示材料在成形加工过程中变形容易传播到低
7、变形区，而使应变分布较为均匀，减少局部变形集中现象，因此n值对拉延胀形非常重要。,四、车身常用钢板分类及使用地点（1）,1.冷轧钢板：（1）普通冷轧板 宝钢现用的DC系列（DC01、DC03、DC04、DC06等）是沿用德系的牌号，D是drawing的缩写，C是common的缩写。相当比老标准的ST12，ST13，ST14，ST16。其中St12，St13属于一般冲压级，St14属于深冲级，St16属于超深冲级，宝钢99年前的标准根据冲压的复杂程度又将深冲级分为复杂(F),很复杂(HF)，最复杂(ZF)，如St14F,St14HF,St14ZF，它们的强度都相同，只是冲压性能有些差别，但是新标
8、准已经取消了这些分类，统一称为ST14，它的强度标准不变，冲压性能都很好。此外，根据表面质量不同，St14，St16还分为05板和03板。如：st14O5，St16O5。03指的是表面允许有少量不影响成型性及涂、镀附着力的缺陷，如轻微的划伤、压痕、麻点、辊印及氧化色等，一般用于车身内部件，表面粗糙度范围是：0.60.9um，通常情况下不写明03。O5是指产品两面中较好的一面不得有任何欠缺，即不能影响涂装后的外观质量或电镀后的外观质量，另一面必须至少达到03的要求，其表面粗糙度范围是：Ra0.9um,一般用于外覆盖件。宝钢BLC,BLD,BUSD,BUFD,BSUFD是沿用日系的牌号，与St12
9、到St16基本对应。,（2）加磷高强度钢板一般的，强化钢板的元素主要有C、Mn、Ti、Nb、Al等，有害的元素主要是P和S。实际上P的强化作用非常明显，仅次于C，但是数量要达到0.04以上才能使强化作用超过有害的部分，体现出强化作用。加磷钢正是基于这种原理制造的。主要有B170P1,B210P1,B250P1,B180P2(BP340),B220P2(BP380)。，其中B代表baosteel，170，210，250等代表其最小的屈服强度（MPa），P代表加磷强化，P1中的1代表是超低碳（碳含量为双零小数点后两个零），P2中的表示低碳钢。这类钢主要用于车身中强度较高的零件。（3）烘烤硬化钢(B
10、H钢)烘烤硬化钢是为提高钢板的抗凹性、抗划痕性和表面质量而开发的高强度钢板。BH值指经2%预应变得试样放置在170的温度下保持20分钟，然后再室温下进行拉伸试验，测得的屈服强度对该试样2%预应变时应力的增加值。该材料经过涂装烘烤后（170度左右），屈服强度会增加3050MPa，其机理是高温C、N原子扩散速度加快，位错聚集而强化材料。由于烘烤硬化钢的特殊性能，常将其用于表面覆盖件，如门外板，顶盖等。,四、车身常用钢板分类及使用地点（2）,（4）双相钢在C，Mn钢中，成品以快速冷却方式冷却到Ms点，得到铁素体马氏体组织，马氏体量为520，马氏体量越高，钢板强度越高。目前可生产4001200MPa抗
11、拉强度的双向钢，其优点是低屈强比，高n值，高烘烤硬化性，无屈服伸长等，在车身用钢中占有举足轻重的地位（用量在50，如超轻车身用量高达74）。宝钢已有B240/390DP，B280/440DP，B340/590DP和B400/780DP。双向钢一般用于成形要求严格并具有高强度，高碰撞吸收能的汽车零件，如：车轮，保险杠，悬挂系统和加强件等。（5）镀锌板 镀锌板的主要作用就是有一定的防腐性能，但由于表面的锌层，会给冲压和焊接带来一定的困难，有基体相当于St16的DC54D+Z(St06Z)，相当于St12的DC51D+Z(St01Z)。镀锌钢板生产的汽车的腐蚀率、故障率仅为普通钢板生产汽车故障率的1
12、/3，随着汽车使用期的延长更加明显。目前，中国轿车车身全部采用镀锌钢板有：上海通用别克、上海大众帕萨特、一汽大众AudiA6和一汽轿车M6等。但目前生产量大的上海桑塔纳和一汽捷达，其车身用镀锌钢板每车约2025公斤。目前我们B11发动机罩内板使用的就是DC564+Z镀锌板，主要的就是增加内板的防腐性能。但是随着国产汽车走向世界，镀锌板的应用也是一种趋势。,四、车身常用钢板分类及使用地点（3）,四、车身常用钢板分类及使用地点（4）,四、车身常用钢板分类及使用地点（）,2.热轧钢板 与冷轧板相比，热轧板轧制工艺简单，板料较厚，力学性能与普通冷轧板相当，如：SPHC相当于DC01，SPHE的性能介于
13、DC03和DC04 之间。SPHC与SPHE的力学性能相当，但SPHE的延伸率略好。SAPH370与SAPH440一般用于底盘件，370与440是抗拉强度值。备注：目前各汽车厂有以热代冷的趋势，当ST12 料厚大于1.8时，一般用,五、不同钢厂常用材料牌号对比（1）,五、不同钢厂常用材料牌号对比（2）,六汽车钢板的发展趋势（）,1伴随汽车轻量化的发展趋势，世界上轿车用钢板的趋势向高强度钢发展。目前国外汽车公司在相当比例的轿车零件上应用有高强度钢板，日本五家最大的汽车公司轿车零件高强度钢板的应用比例80年代为15%，90年代超过30%，1999-2001年新开发的车型高强度钢板使用比例最高达52
14、%。欧洲进行的3L/100km样车开发项目、ULSAB组织更是把整个车身90的冲压件使用高强度钢板和超高强度钢板作为目标。2考虑到冲压工艺对材料性能的要求，国内20世纪90年代，主要是开发超深冲IF钢，目前宝钢的IF钢处于世界领先水平。结合材料强度和成型性要求，汽车板的另一个发展趋势是研发高强度高塑性的汽车钢板，比如：TRIP钢（相变诱导塑性钢）,六汽车钢板的发展趋势（）,3宝钢汽车用钢板的发展情况 a)20世纪90年代前期，以生产低碳铝镇静钢，生产工艺以罩式退火为主，代号产品为st12、st13、st14等。b)20世纪90年代后期，大力发展超深冲IF钢和高表面质量的“O5”钢板。同时开展一
15、些冷轧高强度钢板的试验工作，如BH340、BP340、BP380等。c)21世纪初，由于三期工程较多，并拥有冷连退火生产线，大力发展高强度钢板，如B170P1、B210P1、B250P1、B140H1、B180H1等。d)20032004年，开发冷轧双相钢板和相变诱导塑性钢，同时开发各向同性钢和热镀锌外板。,七、国内外水平,（1）超深冲IF钢宝钢已与国际先进水平相当，略优于国际平均水平。例如：S11侧围外板宝钢生产无问题，而韩国浦项曾出现开裂，鞍钢处于国际平均水平或略低于平均水平。（2）高强度钢板，宝钢略低于国际平均水平，且品种不齐全（如T.S800MPa）处于国际平均水平，鞍钢正在开发中尚未形成系列。,
