Tällä hetkellä automateriaalien yleiset suorituskykyvaatimukset ovat korkea lujuus, väsymiskestävyys, virumisenkestävyys, korkeiden lämpötilojen kestävyys, liuottimien kestävyys, mittojen vakaus, erinomaiset sähköominaisuudet jne., mikä asettaa korkeampia vaatimuksia kotimaisille automateriaaleille. Autojen korimateriaaleista metallimateriaalien osuus on lähes 90 %, joista 70 % on teräsmateriaaleja, 20 % alumiiniseoksia, magnesiumseoksia jne. ja teknisten muovien, hiilikuitujen ja muiden materiaalien osuus on noin 10 %. Kun otetaan huomioon kustannukset, turvallisuus, keveys ja muut ominaisuudet, teräs on vielä pitkään sopivin materiaali autojen koriin.
Lujuustason mukaan autoteräs voidaan jakaa kolmeen luokkaan: vähähiilinen teräs, tavallinen korkealujuus teräs ja edistynyt korkealujuus teräs.
1. Mieto teräs
Vähähiilisellä teräksellä tarkoitetaan pääasiassa vähähiilistä alumiinista valmistettua terästä tai interstitiaalista terästä (IF-teräs). Sillä on alhainen myötöraja ja korkea venymä murtumisen jälkeen. Sillä on erinomaiset muovinkäsittelyominaisuudet ja se soveltuu erittäin monimutkaisten osien valmistukseen ja sitä voidaan käyttää auton ovissa. Leimaamiseen käytetään levyä, vararengastilaa, pyörän suojalevyä ja muita syväveto- ja ultrasyvävetotuotteita. Erityisesti interstitiaalista terästä valmistetaan lisäämällä sopiva määrä titaania ja/tai niobiumia erittäin vähähiiliseen teräkseen. Teräksessä olevat interstitiaaliset atomit (hiili, typpi) esiintyvät karbidien ja nitridien muodossa, mikä vähentää teräksessä olevia interstitiaalisia kiinteän liuoksen atomeja. , mikä antaa sille paremman muovattavuuden.
2. Tavallinen luja teräs
Yleisiin lujiin teräksiin kuuluu neljä luokkaa: fosforipitoinen korkealujuus teräs, korkealujuus IF-teräs, paistokarkaistu teräs ja niukkaseosteinen korkealujuus teräs.
Fosforilla lisätty korkealujuus teräs tarkoittaa enintään 0,12 % kiinteiden liuosvahvistimien, kuten fosforin lisäämistä ultravähähiiliseen teräkseen (perustuu interstitiaaliseen teräkseen) tai vähähiiliseen teräkseen (perustuu vähähiilinen alumiinilla tapettu teräs) parantamaan teräksen lujuutta. Tällä teräksellä on korkea lujuus ja hyvät kylmämuovausominaisuudet sekä hyvä iskunkestävyys ja väsymiskestävyys, ja sitä käytetään usein autojen paneelien tai rakenneosien valmistukseen.
Erittäin luja IF-teräs parantaa teräksen plastista jännityssuhdetta (r-arvo) ja venymäkovetusindeksiä (n-arvo) säätelemällä teräksen kemiallista koostumusta. Teräksessä olevien seosaineiden kiinteän liuosta vahvistavan vaikutuksen ja interstitiaalisten atomien puuttumisen ansiosta tällä teräksellä on sekä korkea lujuus että erinomaiset kylmämuovausominaisuudet. Sitä käytetään yleensä monimutkaisten osien valmistukseen, jotka vaativat syvävetoa.
Paistokarkaistu teräs säilyttää tietyn määrän kiinteän liuoshiili- ja typpiatomeja teräksessä, ja teräksen lujuutta voidaan parantaa lisäämällä lujittavia aineita, kuten fosforia ja mangaania. Käsittelyn ja muovauksen sekä tietyssä lämpötilassa paistamisen jälkeen teräksen myötöraja kasvaa merkittävästi ikääntymisen myötä. Sitä käytetään yleensä autojen ulkopaneeleissa, jotka vaativat korkeampaa paistokovettumista.
Matalaseosteinen luja teräs valmistetaan lisäämällä yksi- tai komposiittimikroseoselementtejä, kuten niobiumia, titaania ja vanadiinia, vähähiiliseen teräkseen muodostamaan karbonitridihiukkasia ja saostumaa vahvistamista varten. Samanaikaisesti mikroseoselementit jalostavat rakeita korkeamman lujuuden saamiseksi, jota käytetään pääasiassa rakenneosiin ja vahvistusosiin, joilla on korkeat laippamuovausvaatimukset.
3. Edistyksellinen luja teräs
Edistyksellinen luja teräs voi minimoida ajoneuvon painon heikentämättä sen turvallisuutta, mikä täyttää autoteollisuuden energiansäästö- ja päästöjen vähentämisvaatimukset.
Edistyksellinen luja teräs sisältää pääasiassa kahdeksan luokkaa: kaksivaiheinen teräs, paranneltu muovattavuus kaksivaiheinen teräs, faasimuutoksen aiheuttama plastisuusteräs, monifaasiteräs, paranneltu muovattavuus monifaasiteräs, karkaistu jaettu teräs, martensiittiteräs ja kuumateräs -muovattua terästä.
Dual Phase Steel (DP-teräs) rakenne koostuu pääasiassa ferriitistä ja martensiitista. Sillä on alhainen tuottosuhde, korkea työkovettuvuus, hyvä tasainen venymä ja paistokovettuvuus. Samalla myötörajatasolla kaksifaasiteräksellä on suurempi lujuus kuin niukkaseosteisella korkealujuudella, sillä ei ole huoneenlämpötilassa vanhenemista ja sillä on hyvä muovattavuus. Tällä hetkellä kaksivaiheisen teräksen lujuusaste kattaa 450 ~ 1310 MPa, ja sitä käytetään pääasiassa rakenneosiin ja vahvistuksiin.
Parannetun muovattavuuden omaavan kaksoisfaasiteräksen (DH-teräs) rakenne koostuu pääasiassa ferriitistä, martensiitista ja pienestä määrästä bainiittia tai säilytettyä austeniittia. Verrattuna kaksivaiheiseen teräkseen, jolla on sama vetolujuus, sillä on korkeampi venymä ja työstökarkaisuindeksi. Siksi tämä teräslaatu sopii osiin, joilla on korkeammat vetovaatimukset.
Transformation Induced Plasticity Steel (TR-teräs) rakenne koostuu pääasiassa ferriitistä, bainiittista ja pidätetystä austeniitista, ja pidättyneen austeniitin pitoisuus on vähintään 5%. Muovausprosessin aikana säilynyt austeniitti voi muuttua martensiitiksi, joten teräksellä on korkea työkovettuvuus, tasainen venymä ja vetolujuus. Verrattuna kaksivaiheiseen teräkseen, jolla on sama vetolujuus, sillä on suurempi venymä.
Complex Phase Steelin (CP-teräksen) rakenne koostuu pääasiassa pienestä määrästä martensiittia, pidätettyä austeniittia tai perliittiä, joka on jakautunut ferriitti- tai bainiittimatriisiin, jota vahvistetaan mikroseoselementtien hienorakeisella tai saostusvahvistuksella. Verrattuna kaksivaiheiseen teräkseen, jolla on sama vetolujuus, sillä on suurempi myötöraja ja hyvät taivutusominaisuudet, ja sitä käytetään pääasiassa muotoiltujen osien taivutukseen ja laippaukseen.
Complex Phase Steels with Improved Formability (CH-teräs) perustuu perinteiseen monimutkaiseen faasiteräsrakenteeseen (ferriitti + martensiitti + bainiitti) ja tuo mukanaan säilyneen austeniitin metastabiilin faasin. , martensiittia ja bainiittia, mikä antaa sille paremman lujuuden ja suuremman reiän laajenemisnopeuden. Teräksessä oleva ferriitti voi tarjota paremman plastisuuden luottaen säilyneen austeniitin faasimuutoksen aiheuttamaan plastisuuteen korkeamman tasaisen venymän ja kokonaisvenymän saavuttamiseksi. Monivaiheinen rakennekomposiitti tekee CH-teräksestä korkean lujuuden ja sillä on korkea reiän laajenemiskyky ja hyvä venymäkyky.
Karkaisu- ja osiointiteräs (QP-teräs) on erittäin luja teräs, jolla on hyvä muovattavuus ja joka on valmistettu karkaisu-ositusprosessilla. Teräksen mikrorakenne koostuu useista faaseista, kuten martensiitti + ferriitti + säilynyt austeniitti. Se hyödyntää martensiitin tuomaa erittäin suurta lujuutta ja säilyneen austeniitin transformaation aiheuttamaa plastisuutta (TRIP). ) -vaikutus, jolla saavutetaan parempi muovattavuus kuin perinteinen ultraluja teräs, jolla on keskisuuri myötö/lujuussuhde ja korkeat työkarkaisuominaisuudet, ja se sopii rungon runko-osiin ja turvaosiin, joilla on suhteellisen monimutkainen muoto ja korkeat lujuusvaatimukset.
Martensiittinen teräs (MS-teräs) on rakenteeltaan lähes kokonaan martensiittia. Sillä on yleensä korkea vetolujuus ja korkea tuottosuhde. Sitä käytetään pääasiassa törmäystä ehkäiseviin osiin ja turvaosiin, joilla on korkeat lujuusvaatimukset. kappaletta.
Kuumaleimausteräs (HS-teräs) on tarkoitettu teräslevyn lämmittämiseen austenisointilämpötilan yläpuolelle. Kuumennettu teräslevy meistetään muottiin, muovaus ja karkaisu valmistuvat samaan aikaan ja austeniitti muuttuu täydelliseksi martensiittirakenteeksi. Saavuta erittäin lujien osien tarkka puristusmuovaus ja ratkaise ongelmia, kuten erittäin lujien teräslevyjen helppo halkeilu kylmämeistauksen aikana, voimakas takaisku, monimutkaisten osien muodostamisen vaikeus ja vakava muotihäviö. Tällä hetkellä kuumamuovatun teräksen lujuus kattaa 1300–2000 MPa, ja sitä käytetään pääasiassa rakenneosiin ja turvaosiin, kuten B-pilareihin ja törmäyksenestopalkkeihin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että metallirakennemateriaaleista teräksen lujuuden ja plastisuuden säätöalueet ovat laajat. Samaan aikaan voidaan käyttää erilaisia prosesseja, kuten valu, taonta ja hitsaus, ja sitä käytetään edelleen laajalti autoteollisuudessa.
GNEE STEEL -yritys keskittyy ammattimaisempien autoteräsraaka-aineiden ja räätälöityjen teräspalvelujen tarjoamiseen. Ota yhteyttä saadaksesi lisätietoja!
