Trenutačno, ukupni zahtjevi za performanse za automobilske materijale su visoka čvrstoća, otpornost na zamor, otpornost na puzanje, otpornost na visoke temperature, otpornost na otapala, dimenzionalna stabilnost, izvrsna električna svojstva itd., što postavlja veće zahtjeve za domaće automobilske materijale. Među materijalima karoserije automobila, metalni materijali čine gotovo 90%, od čega su 70% čelični materijali, 20% su aluminijske legure, legure magnezija itd., a inženjerska plastika, karbonska vlakna i drugi materijali čine oko 10%. Uzimajući u obzir cijenu, sigurnost, lakoću i druge karakteristike, čelik će još dugo biti najprikladniji materijal za karoserije automobila.
Prema razini čvrstoće, automobilski čelik može se podijeliti u tri kategorije: niskougljični čelik, obični čelik visoke čvrstoće i napredni čelik visoke čvrstoće.
1. Blagi čelik
Čelik s niskim udjelom ugljika uglavnom se odnosi na čelik s niskim udjelom ugljika s aluminijem ili čelik bez intersticija (IF čelik). Ima nisku granicu razvlačenja i veliko istezanje nakon loma. Ima izvrsna svojstva obrade plastike i vrlo je pogodan za proizvodnju složenih dijelova te se može koristiti u automobilskim vratima. Ploča, pretinac za rezervnu gumu, pokrovna ploča kotača i drugi proizvodi za duboko izvlačenje i ultra-duboko izvlačenje koriste se za utiskivanje. Konkretno, čelik bez intersticija izrađuje se dodavanjem odgovarajuće količine titana i/ili niobija čeliku s ultra niskim udjelom ugljika. Intersticijski atomi (ugljik, dušik) u čeliku postoje u obliku karbida i nitrida, smanjujući intersticijske atome čvrste otopine u čeliku. , dajući mu bolju sposobnost oblikovanja.
2. Obični čelik visoke čvrstoće
Uobičajeni čelici visoke čvrstoće uključuju četiri kategorije: čelik visoke čvrstoće s dodatkom fosfora, čelik visoke čvrstoće IF, čelik očvrsnut pečenjem i niskolegirani čelik visoke čvrstoće.
Čelik visoke čvrstoće s dodatkom fosfora odnosi se na dodavanje ne više od 0.12% elemenata za jačanje čvrste otopine kao što je fosfor čeliku s ultra niskim udjelom ugljika (na temelju čelika bez intersticija) ili čeliku s niskim udjelom ugljika (na temelju niskougljičnog čelika ubijenog aluminijem) za poboljšanje čvrstoće čelika. Ovaj čelik ima visoku čvrstoću i dobra svojstva hladnog oblikovanja, kao i dobru otpornost na udarce i otpornost na zamor, a često se koristi za izradu automobilskih ploča ili strukturnih dijelova.
IF čelik visoke čvrstoće poboljšava omjer plastične deformacije (r vrijednost) i indeks otvrdnjavanja deformacijom (n vrijednost) čelika kontroliranjem kemijskog sastava čelika. Zbog učinka ojačavanja čvrste otopine legirajućih elemenata u čeliku i odsutnosti intersticijskih atoma, ovaj čelik ima i visoku čvrstoću i izvrsna svojstva hladnog oblikovanja. Obično se koristi za izradu složenih dijelova koji zahtijevaju duboko izvlačenje.
Čelik očvrsnut pečenjem zadržava određenu količinu atoma ugljika i dušika u čvrstoj otopini u čeliku, a čvrstoća čelika može se poboljšati dodavanjem elemenata za ojačavanje kao što su fosfor i mangan. Nakon obrade i oblikovanja te pečenja na određenoj temperaturi, granica razvlačenja čelika značajno se povećava zbog kaljenja starenjem. Obično se koristi u automobilskim vanjskim pločama koje zahtijevaju veće performanse otvrdnjavanja pečenjem.
Niskolegirani čelik visoke čvrstoće izrađuje se dodavanjem pojedinačnih ili kompozitnih mikrolegirajućih elemenata kao što su niobij, titan i vanadij u čelik s niskim udjelom ugljika kako bi se formirale čestice karbonitrida i talog za ojačanje. U isto vrijeme, elementi mikrolegiranja pročišćavaju zrna kako bi se dobila veća visoka čvrstoća, koja se uglavnom koristi za strukturne dijelove i dijelove za pojačanje s visokim zahtjevima za oblikovanje rubova.
3. Napredni čelik visoke čvrstoće
Napredni čelik visoke čvrstoće može minimizirati težinu vozila bez smanjenja njegovih sigurnosnih performansi, čime se ispunjavaju zahtjevi automobilske industrije za uštedom energije i smanjenjem emisija.
Napredni čelik visoke čvrstoće uglavnom uključuje osam kategorija: dvofazni čelik, dvofazni čelik poboljšane mogućnosti oblikovanja, čelik plastičnosti izazvan faznom transformacijom, višefazni čelik, višefazni čelik poboljšane sposobnosti oblikovanja, kaljeni pregradni čelik, martenzitni čelik i vrući čelik -formirani čelik.
Struktura dvofaznog čelika (DP čelik) uglavnom se sastoji od ferita i martenzita. Ima nizak omjer razvlačenja, visoke performanse otvrdnjavanja radom, dobro ravnomjerno istezanje i performanse otvrdnjavanja pečenjem. Na istoj razini granice razvlačenja, dvofazni čelik ima veću čvrstoću od niskolegiranog čelika visoke čvrstoće, nema starenja na sobnoj temperaturi i ima dobru sposobnost oblikovanja. Trenutačno, razina čvrstoće dvofaznog čelika pokriva 450~1310 MPa i uglavnom se koristi za strukturne dijelove i ojačanja.
Struktura dvofaznog čelika s poboljšanom sposobnošću oblikovanja (DH čelik) uglavnom se sastoji od ferita, martenzita i male količine bainita ili zadržanog austenita. U usporedbi s dvofaznim čelikom iste vlačne čvrstoće, ima veći indeks istezanja i otvrdnuća. Stoga je ova vrsta čelika prikladna za dijelove s većim zahtjevima za crtanje.
Struktura čelika inducirane plastičnosti (TR čelik) uglavnom se sastoji od ferita, bainita i zadržanog austenita, a sadržaj zadržanog austenita nije manji od 5%. Tijekom procesa oblikovanja, zadržani austenit može se transformirati u martenzit, tako da čelik ima visoku stopu otvrdnjavanja, jednoliko istezanje i vlačnu čvrstoću. U usporedbi s dvofaznim čelikom iste vlačne čvrstoće, ima veće rastezanje.
Struktura čelika složene faze (CP čelik) uglavnom je mala količina martenzita, zadržanog austenita ili perlita raspoređenog na feritnoj ili bainitnoj matrici, koja je ojačana finim zrnastim ili precipitacijskim ojačavanjem mikrolegirajućih elemenata. U usporedbi s dvofaznim čelikom iste vlačne čvrstoće, ima veću granicu razvlačenja i dobra svojstva savijanja, a uglavnom se koristi za savijanje i prirubljivanje oblikovanih dijelova.
Čelici složene faze s poboljšanom sposobnošću oblikovanja (CH čelik) temelje se na tradicionalnoj strukturi čelika složene faze (ferit + martenzit + bainit) i uvodi metastabilnu fazu zadržanog austenita. , martenzit i bainit, dajući mu veću čvrstoću i veću brzinu širenja otvora. Ferit u čeliku može pružiti bolju plastičnost, oslanjajući se na plastičnost zadržanog austenita izazvanu faznom transformacijom kako bi se postiglo veće ravnomjerno istezanje i ukupno istezanje. Kompozit s višefaznom strukturom čini CH čelik visokom čvrstoćom i ima visoke performanse širenja otvora i dobre performanse istezanja.
Čelik za kaljenje i pregradni čelik (QP čelik) čelik je ultravisoke čvrstoće s visokom mogućnošću oblikovanja proizveden korištenjem procesa kaljenja i pregradnog procesa. Mikrostruktura čelika sastoji se od više faza kao što su martenzit + ferit + zadržani austenit. Koristi ultra-visoku čvrstoću koju donosi martenzit i plastičnost izazvanu transformacijom (TRIP) zadržanog austenita. ) učinak, postižući vrhunsku sposobnost oblikovanja od tradicionalnog čelika ultra visoke čvrstoće, sa srednjim omjerom razvlačenja i čvrstoće i visokim svojstvima otvrdnjavanja, te je prikladan za dijelove karoserije i sigurnosne dijelove s relativno složenim oblicima i visokim zahtjevima za čvrstoću.
Struktura martenzitnog čelika (MS čelik) gotovo je u potpunosti martenzitna. Obično ima visoku vlačnu čvrstoću i visok omjer razvlačenja. Uglavnom se koristi za dijelove protiv sudara i sigurnosne dijelove s visokim zahtjevima čvrstoće. komada.
Čelik za vruće utiskivanje (HS čelik) služi za zagrijavanje čelične ploče iznad temperature austenitizacije. Zagrijana čelična ploča utiskuje se u kalup, istovremeno se dovršava oblikovanje i kaljenje, a austenit se pretvara u punu martenzitnu strukturu. Postignite precizno oblikovanje utiskivanjem dijelova visoke čvrstoće i riješite probleme poput lakog pucanja čeličnih ploča ultravisoke čvrstoće tijekom hladnog utiskivanja, jakog povratnog povrata, poteškoća u oblikovanju složenih dijelova i velikog gubitka kalupa. Trenutno, čvrstoća toplo oblikovanog čelika pokriva 1300 ~ 2000 MPa i uglavnom se koristi za strukturne dijelove i sigurnosne dijelove kao što su B-stupovi i grede protiv sudara.
Ukratko, među metalnim konstrukcijskim materijalima, čvrstoća i plastičnost čelika imaju širok raspon prilagodbe. Istodobno se mogu koristiti različiti postupci poput lijevanja, kovanja i zavarivanja, a još uvijek se naširoko koristi u automobilskoj industriji.
Tvrtka GNEE STEEL fokusirana je na pružanje profesionalnijih sirovina za automobilski čelik i prilagođenih usluga čelika. Kontaktirajte nas da saznate više!
