日企汽車用鋼再創新技術,防腐抗疲勞更出色
2015-03-31 16:06:07
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日本大型鋼鐵公司新日鐵住金(以下簡稱“新日”)的汽車用鍍鋅板和高性能車用鋼材相關技術在世界上處于先進水平。新日高度關注汽車工業的發展趨勢,近年來在汽車用鋼的工藝、材料、涂層、解決方案等方面進行了多項技術創新,在汽車的輕量化、電氣化、節能、安全性、舒適性等方面發揮了重要作用。
工藝創新瞄準安全與輕量化
近年來,在汽車用鋼的工藝技術研發中,新日主要的技術創新包括熱壓成型技術、三維熱彎淬火(3DQ)量產加工技術等。
熱壓成型技術。新日開發的熱壓成型技術,通過材料技術和利用技術的結合,保證了部件淬火硬度的穩定性,實現了熱壓成型鋼板的穩定生產。以往的汽車用鋼成型技術是將高強鋼板進行冷沖壓加工,使用的鋼板強度級別越高,塑性變形越大,容易引起鋼板尺寸精度不良等諸多問題。新日開發出汽車用高強鋼熱壓成型技術,有效解決了這些問題,而且運用這項技術,可生產出強度級別更高的汽車部件。
新日開發的熱壓成型技術具體為:將鋼板加熱到900℃左右,使之在軟質化狀態下進行淬火處理,同時,利用模具與鋼板間的接觸冷卻,強化淬火效果,可滿足1500MPa級的強度要求,實現良好的尺寸精度。利用沖壓模具進行沖壓并冷卻淬火時,由于模具內部件的各個部位不一定是均勻冷卻,熱壓成型部件容易出現硬度不均現象,新日開發了多種處理技術來解決這個問題。
三維熱彎淬火(3DQ)量產加工技術。新日開發的三維熱彎淬火技術(3DQ,3 Dimensional Hot Bending and Quench)集合了材料開發技術、各種斷面形狀的鋼管制造技術、二次加工技術等各項技術,是一種劃時代的技術創新。三維熱彎淬火處理技術是對各種形狀的鋼管進行加熱,并用冷卻水有順序淬火的連續工藝。通過使用這種技術,鋼管可以實現抗拉強度在1500MPa以上的水平。采用這項技術制造汽車零部件,將顯著降低車輛的重量,并提高汽車碰撞安全性。
一般而言,使用高張力鋼板制造汽車部件能夠使部件更薄且確保相同的強度,可大幅減輕車身重量。但若單純減薄,剛性就會下降,導致行駛時車身振動變大,還會對方向盤操縱帶來不良影響。
因此,新日開發部門將著眼點放在了確保剛性的鋼管提高強度,將經過高頻加熱處理軟化的鋼管高速且高精度地加工成復雜的三維形狀,然后進行水冷處理,再采用可將強度提高至1500MPa級的3DQ技術進行加工,并設計了部件的最佳截面形狀、板厚和形狀,由此開發出了輕量、堅固且剛性高的橫梁支架,以及穩定制造橫梁支架的工藝。該技術首次用在了馬自達的MVP“普力馬(PREMACY)”上,利用3DQ技術加工的1500MPa級超高強度方形鋼管具體用在第三排坐席下部的橫梁支架上,該部件在確保與原來同等剛性和強度的同時,減輕了約50%的重量。
利用3DQ技術可制造出強度為1.5GPa的封閉斷面部件,取得30%~50%的輕量化效果,并能大幅度提高車輛的沖撞安全性。另外,3DQ技術在成型時不需要使用模具,因此還可減少設備投資。
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標簽: 汽車;鋼鐵
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