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沈阳东陵汽车大梁板热冲压成形技术热冲压成形技术(Hot Stamping)是将添加了提高淬透性元素的热成形钢加热到奥氏体温度以上,保温一段时间, 待钢完全奥氏体化以后, 将其送至热冲压模具, 利用高温下奥氏体良好的成形性进行冲压加工, 冲压完成后, 模具迅速降温, 将钢淬火至200 ℃以下, 零件室温组织为马氏体, 抗拉强度可以达到1 000 MPa 以上, 具有优良的力学性能。虽然热冲压成形技术的生产效率低, 模具设计和加工难度大, 成本高, 但由于其克服了沈阳东陵高强钢冷冲压时容易开裂且回弹严重的缺点, 而且成品零件强度在1 000 MPa 以上, 保证了车身结构的高刚度,因此该技术自开发成功后, 在欧美一些车型的车身承载零件, 沈阳东陵汽车大梁板如前、沈阳东陵本地后门左右防撞杆(梁)、沈阳东陵本地前、沈阳东陵本地后保险杠、沈阳东陵本地A 柱加强板、沈阳东陵本地B 柱加强板、沈阳东陵本地C 柱加强板、沈阳东陵本地地板中通道、沈阳东陵本地车顶加强梁等得到广泛应用。
沈阳东陵汽车大梁板深加工与钢铁主业的协同发展过去仅局限于汽车板生产为主的钢铁企业, 近年来在汽车板深加工领域逐渐增加投入力度。比如宝钢基本已经完成了全国范围的沈阳东陵汽车板剪切配送布点, 并且比较早就开始着手热冲压成形、沈阳东陵附近内高压成形等先进的深加工工艺的研究。再如武钢通过收购蒂森克虏伯激光拼焊集团, 实现了沈阳东陵汽车板汽车大梁板深加工生产的跳跃式发展。汽车板本身属于长流程产品, 每个工艺环节都会对终产品质量有影响。如果汽车板生产企业逐渐关注产品的延伸加工, 不仅可以发挥钢铁企业原有的材料优势, 还可以使材料生产与应用技术协同发展, 形成上下游联动, 建立更加顺畅的沟通渠道,将材料应用过程中的问题及时反馈到钢铁生产的主流程中, 从而促进沈阳东陵汽车大梁板材料本身的质量改进和升级换代, 实现两者的协同发展
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沈阳东陵汽车大梁板工业的迅猛发展为国民经济和社会发展发挥了重要作用。但受能源短缺、沈阳东陵本地环境污染等问题的影响,该行业发展之矛盾也日益凸显。展望未来,该行业的发展只有建立在自然、沈阳东陵本地生态、沈阳东陵本地节能、沈阳东陵本地等背景下,其发展才可持续。
在此背景下,汽车轻量化以及高强钢的应用成为了重要发展方向。但随着高强钢板材强度的提高,传统的冷冲压工艺在成型过程中容易产生破裂现象,无法满足沈阳东陵高强度钢板的加工工艺要求。在此情况下,国际上逐渐研究超沈阳东陵高强度钢板的热冲压成形技术——综合了成形、沈阳东陵本地传热以及组织相变的一种新工艺,沈阳东陵汽车大梁板主要是利用高温奥氏体状态下,板料的塑性增加,屈服强度降低的特点,通过模具进行成形的工艺。但是热成型需要对工艺条件、沈阳东陵本地金属相变、沈阳东陵本地CAE分析技术进行深入研究,但该技术被国外厂商垄断,国内发展缓慢。
据调查统计,部分汽车品牌沈阳东陵高强钢的应用不断扩大,有些车型的车身框架高强度钢的应用已达90%。根据美国钢铁学院能量部的研究,即使高强度钢降低部分数值其拉伸还是要比传统的冷板困难得多。沈阳东陵高强钢沈阳东陵汽车大梁板的延展率只有普通钢材的一半。
当材料被冲压成形时,会变硬,不同的钢材,变硬的程度不同。
沈阳东陵汽车大梁板低温,耐腐蚀、沈阳东陵同城磨损以及其它特殊物理、沈阳东陵同城化学性能的要求,碳钢已不能完全满足要求。碳钢的不足:(1)淬透性低。一般情况下,碳钢水淬的淬透直径只有10mm-20mm。(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。(3) 回火稳定性差。沈阳东陵汽车大梁板由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。(4) 不能满足特殊性能的要求。碳钢在抗氧化、沈阳东陵同城耐蚀、沈阳东陵同城耐热、沈阳东陵同城耐低温、沈阳东陵同城耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。沈阳东陵汽车大梁板