大梁鋼主要應(yīng)用于重卡汽車(chē)底盤(pán)上的縱梁、襯梁、橫梁以及前后車(chē)橋等結(jié)構(gòu)件,這些部件在汽車(chē)行駛過(guò)程中幾乎承載了貨物的全部重量,其綜合性能對(duì)整車(chē)的行駛安全和使用壽命至關(guān)重要。典型汽車(chē)大梁鋼有日本SAPH系列、德國(guó)的QStE 系列、瑞典的DOMEX系列、歐洲的S500MC-S700MC等;國(guó)內(nèi)主要是510L、610L、700MC等。
目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)大梁鋼存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì):
1、存在的問(wèn)題
國(guó)外生產(chǎn)汽車(chē)大梁時(shí)大多采用滾壓成形方法,而國(guó)內(nèi)汽車(chē)廠所設(shè)計(jì)的大梁為變截面,必須采用沖壓成形方法。由于高強(qiáng)度汽車(chē)大梁鋼的塑性和韌性普遍較低,造成其在沖壓加工時(shí)出現(xiàn)開(kāi)裂、回彈難以控制以及沖孔時(shí)產(chǎn)生撕裂分層等問(wèn)題,廢品率較高。
國(guó)內(nèi)熱軋鋼板產(chǎn)品,經(jīng)常因控軋控冷工藝不合理,而產(chǎn)生紅銹、鐵皮壓入等缺陷。傳統(tǒng)汽車(chē)大梁鋼必須經(jīng)酸洗直接進(jìn)行后續(xù)加工,否則表面氧化鐵皮會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的脫落而產(chǎn)生“掉粉”缺陷,影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。
2、發(fā)展趨勢(shì)
(1)開(kāi)發(fā)低成本鋼種
我國(guó)鈦資源的總量約為9.65億t,占全世界總量的38.85%,因此鈦較鈮、釩等微合金元素具有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì),且鈦與碳、氮具有良好的親和性,鋼中加入鈦可形成TiC、TiN,改善其塑性和韌性,鈦還可控制MnS夾雜的形態(tài)和分布,改善鋼板的冷成形性能和焊接性能,使鋼板縱向、橫向以及厚度方向的性能均勻一致。如果能解決好鈦微合金化鋼板的性能波動(dòng)問(wèn)題,則其比鈮、釩微合金化鋼板更具潛力和優(yōu)勢(shì)。
(2)高強(qiáng)韌化
汽車(chē)大梁在使用過(guò)程中的受力情況較為復(fù)雜,常受到?jīng)_擊、扭轉(zhuǎn)、疲勞載荷,必須具有一定的塑性和韌性,因此大梁鋼的高強(qiáng)化不能以犧牲塑性和韌性為代價(jià)。通過(guò)相變強(qiáng)化的鋼種(如DP鋼或TRIP鋼等)一般具有良好的強(qiáng)度和塑性的匹配,因此,利用相變強(qiáng)化機(jī)制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度、塑性以及成形性能皆?xún)?yōu)的鋼種應(yīng)為汽車(chē)大梁鋼的發(fā)展趨勢(shì)。
(3)提高鋼板表面質(zhì)量
經(jīng)研究,適當(dāng)降低軋制溫度和卷取溫度,提高軋制速度,可減小帶鋼表面氧化鐵皮的厚度,還可使FeO共析反應(yīng)更加充分,生成更多的片層狀Fe3O4+α-Fe共析組織,從而得到均勻致密的氧化鐵皮,塑性良好,沖壓變形時(shí)不易脫落,省去了后續(xù)加工前的酸洗工序,是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種通過(guò)控制表面氧化鐵皮結(jié)構(gòu)和厚度改善帶鋼表面質(zhì)量的先進(jìn)技術(shù)。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展帶來(lái)了環(huán)境污染和能源消耗等問(wèn)題,需要不斷開(kāi)發(fā)環(huán)保型高性能鋼板,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。熱軋汽車(chē)大梁鋼在強(qiáng)度級(jí)別不斷提升的同時(shí),也將向著低成本、良好的強(qiáng)韌性組合以及高表面質(zhì)量的方向發(fā)展。