Trenutno so splošne zahteve glede zmogljivosti za avtomobilske materiale visoka trdnost, odpornost proti utrujenosti, odpornost proti lezenju, odpornost na visoke temperature, odpornost na topila, dimenzijska stabilnost, odlične električne lastnosti itd., kar postavlja višje zahteve za domače avtomobilske materiale. Med materiali za avtomobilske karoserije kovinski materiali predstavljajo skoraj 90 %, od tega 70 % jeklenih materialov, 20 % aluminijevih zlitin, magnezijevih zlitin itd., inženirska plastika, ogljikova vlakna in drugi materiali pa približno 10 %. Jeklo bo glede na stroške, varnost, lahkotnost in druge lastnosti še dolgo najprimernejši material za avtomobilske karoserije.
Glede na stopnjo trdnosti lahko avtomobilsko jeklo razdelimo v tri kategorije: nizkoogljično jeklo, običajno jeklo visoke trdnosti in napredno jeklo visoke trdnosti.
1. Blago jeklo
Jeklo z nizko vsebnostjo ogljika se v glavnem nanaša na jeklo z nizko vsebnostjo ogljika, utrjeno z aluminijem, ali jeklo brez intersticije (jeklo IF). Ima nizko mejo tečenja in velik raztezek po pretrganju. Ima odlične lastnosti predelave plastike in je zelo primeren za izdelavo kompleksnih delov ter se lahko uporablja v avtomobilskih vratih. Plošča, prostor za rezervno pnevmatiko, pokrov kolesa in drugi izdelki za globoko in ultra globoko vleko se uporabljajo za žigosanje. Zlasti jeklo brez intersticija je izdelano z dodajanjem ustrezne količine titana in/ali niobija jeklu z ultra nizko vsebnostjo ogljika. Intersticijski atomi (ogljik, dušik) v jeklu obstajajo v obliki karbidov in nitridov, ki reducirajo atome intersticijske trdne raztopine v jeklu. , kar mu daje boljšo sposobnost oblikovanja.
2. Navadno jeklo visoke trdnosti
Običajna jekla visoke trdnosti vključujejo štiri kategorije: jeklo visoke trdnosti z dodanim fosforjem, jeklo visoke trdnosti IF, jeklo, utrjeno pri pečenju, in nizkolegirano jeklo visoke trdnosti.
Jeklo z visoko trdnostjo z dodanim fosforjem se nanaša na dodajanje največ 0.12 % utrjevalnih elementov v trdni raztopini, kot je fosfor, jeklu z ultra nizko vsebnostjo ogljika (na osnovi jekla brez intersticija) ali jeklu z nizko vsebnostjo ogljika (na osnovi nizkoogljično jeklo, utrjeno z aluminijem) za izboljšanje trdnosti jekla. To jeklo ima visoko trdnost in dobre lastnosti hladnega oblikovanja ter dobro odpornost na udarce in odpornost proti utrujenosti ter se pogosto uporablja za izdelavo avtomobilskih plošč ali strukturnih delov.
Jeklo IF z visoko trdnostjo izboljša razmerje plastične deformacije (vrednost r) in indeks utrjevanja deformacije (vrednost n) jekla z nadzorom kemične sestave jekla. Zaradi utrditvenega učinka trdne raztopine legirnih elementov v jeklu in odsotnosti intersticijskih atomov ima to jeklo visoko trdnost in odlične lastnosti hladnega oblikovanja. Običajno se uporablja za izdelavo kompleksnih delov, ki zahtevajo globoko vlečenje.
Jeklo, utrjeno pri pečenju, zadrži določeno količino atomov ogljika in dušika v trdni raztopini v jeklu, trdnost jekla pa je mogoče izboljšati z dodajanjem ojačitvenih elementov, kot sta fosfor in mangan. Po obdelavi in oblikovanju ter pečenju pri določeni temperaturi se meja tečenja jekla zaradi kaljenja s staranjem znatno poveča. Običajno se uporablja v avtomobilskih zunanjih ploščah, ki zahtevajo višjo zmogljivost utrjevanja pri pečenju.
Nizkolegirano jeklo visoke trdnosti je izdelano z dodajanjem posameznih ali sestavljenih mikrolegirnih elementov, kot so niobij, titan in vanadij, nizkoogljičnemu jeklu, da se tvorijo delci karbonitrida in oborina za utrjevanje. Hkrati mikrolegirni elementi prečistijo zrna, da dobijo višjo visoko trdnost, ki se večinoma uporablja za strukturne dele in ojačitvene dele z visokimi zahtevami za oblikovanje prirobnic.
3. Napredno jeklo visoke trdnosti
Napredno jeklo visoke trdnosti lahko zmanjša težo vozila brez zmanjšanja njegove varnostne učinkovitosti, s čimer izpolnjuje zahteve avtomobilske industrije glede varčevanja z energijo in zmanjšanja emisij.
Napredno jeklo visoke trdnosti vključuje predvsem osem kategorij: dvofazno jeklo, dvofazno jeklo z izboljšano preoblikovljivostjo, plastično jeklo s fazno transformacijo, večfazno jeklo, večfazno jeklo z izboljšano preoblikovljivostjo, kaljeno pregradno jeklo, martenzitno jeklo in vroče jeklo - oblikovano jeklo.
Struktura dvofaznega jekla (jeklo DP) je v glavnem sestavljena iz ferita in martenzita. Ima nizko razmerje izkoristka, visoko zmogljivost utrjevanja ob delu, dober enakomeren raztezek in zmogljivost utrjevanja pri pečenju. Pri enaki meji tečenja ima dvofazno jeklo višjo trdnost kot nizkolegirano jeklo visoke trdnosti, ne stara se pri sobni temperaturi in ima dobro sposobnost oblikovanja. Trenutno raven trdnosti dvofaznega jekla pokriva 450 ~ 1310 MPa in se uporablja predvsem za strukturne dele in ojačitve.
Struktura dvofaznega jekla z izboljšano sposobnostjo oblikovanja (DH jeklo) je v glavnem sestavljena iz ferita, martenzita in majhne količine bainita ali zadržanega avstenita. V primerjavi z dvofaznim jeklom z enako natezno trdnostjo ima višji raztezek in indeks utrjenosti. Zato je ta razred jekla primeren za dele z višjimi zahtevami glede risbe.
Struktura plastičnega jekla, povzročenega s transformacijo (jeklo TR), je v glavnem sestavljena iz ferita, bainita in zadržanega avstenita, vsebnost zadržanega avstenita pa ni manjša od 5%. Med procesom oblikovanja se lahko zadržani avstenit spremeni v martenzit, zato ima jeklo visoko stopnjo utrjevanja, enakomeren raztezek in natezno trdnost. V primerjavi z dvofaznim jeklom z enako natezno trdnostjo ima večji raztezek.
Struktura jekla s kompleksno fazo (jeklo CP) je v glavnem majhna količina martenzita, zadržanega avstenita ali perlita, razporejenega na feritni ali bainitni matrici, ki je ojačena z drobnozrnatim ali precipitacijskim utrjevanjem mikrolegirnih elementov. V primerjavi z dvofaznim jeklom z enako natezno trdnostjo ima višjo mejo tečenja in dobre upogibne lastnosti ter se uporablja predvsem za upogibanje in prirobničenje oblikovanih delov.
Jekla kompleksne faze z izboljšano sposobnostjo oblikovanja (jeklo CH) temeljijo na tradicionalni jekleni strukturi kompleksne faze (ferit + martenzit + bainit) in uvajajo metastabilno fazo zadržanega avstenita. , martenzita in bainita, kar mu daje večjo trdnost in večjo stopnjo raztezanja lukenj. Ferit v jeklu lahko zagotovi boljšo plastičnost, pri čemer se zanaša na plastičnost zadržanega avstenita, ki jo povzroči fazna transformacija, da se doseže višji enakomeren raztezek in skupni raztezek. Kompozit z večfazno strukturo omogoča visoko trdnost jekla CH in ima visoko zmogljivost raztezanja lukenj in dobro razteznost.
Jeklo za kaljenje in ločevanje (jeklo QP) je jeklo ultra visoke trdnosti z visoko sposobnostjo oblikovanja, proizvedeno s postopkom ločevanja in kaljenja. Mikrostruktura jekla je sestavljena iz več faz, kot so martenzit + ferit + zadržani avstenit. Izkorišča izjemno visoko trdnost, ki jo prinaša martenzit, in plastičnost, povzročeno s transformacijo (TRIP) zadržanega avstenita. ) učinek, ki dosega vrhunsko sposobnost oblikovanja kot tradicionalno jeklo z ultra visoko trdnostjo, s srednjim razmerjem med tečenjem in trdnostjo in visokimi lastnostmi utrjevanja ter je primeren za dele okvirja karoserije in varnostne dele z relativno zapletenimi oblikami in visokimi zahtevami glede trdnosti.
Struktura martenzitnega jekla (jeklo MS) je skoraj v celoti martenzitna. Običajno ima visoko natezno trdnost in visoko razmerje izkoristka. Uporablja se predvsem za dele proti trčenju in varnostne dele z visokimi zahtevami glede trdnosti. kosov.
Jeklo za vroče žigosanje (jeklo HS) je namenjeno segrevanju jeklene plošče nad temperaturo avstenitizacije. Ogrevana jeklena plošča je vtisnjena v kalup, oblikovanje in kaljenje sta končana hkrati, avstenit pa se pretvori v polno martenzitno strukturo. Dosezite natančno žigosanje visokotrdnih delov in rešite težave, kot je enostavno pokanje jeklenih plošč z ultra visoko trdnostjo med hladnim žigosanjem, močna vzmetnost, težave pri oblikovanju kompleksnih delov in velika izguba plesni. Trenutno trdnost vroče oblikovanega jekla pokriva 1300 ~ 2000 MPa in se uporablja predvsem za strukturne dele in varnostne dele, kot so B-stebrički in nosilci proti trkom.
Če povzamemo, med kovinskimi konstrukcijskimi materiali imata trdnost in plastičnost jekla široko območje prilagajanja. Hkrati se lahko uporabljajo različni postopki, kot so litje, kovanje in varjenje, še vedno pa se pogosto uporablja na avtomobilskem področju.
Podjetje GNEE STEEL se osredotoča na zagotavljanje bolj profesionalnih surovin za avtomobilsko jeklo in jeklarskih storitev po meri. Za več informacij nas kontaktirajte!
