高成形性1.2GPa先進高強度鋼

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高成形性1.2GPa先進高強度鋼

提高汽車燃油效率有助于降低汽車CO2排放量，而對汽車白車身進行輕量化設計是提高汽車燃油效率的重要措施之一。目前，常見的汽車白車身輕量化設計方法包括兩種：①使用鋁合金或碳纖維等輕質材料替代原有零部件材料；②擴大先進高強度鋼的使用。針對后一種方法，為了將更薄尺寸的先進高強度鋼應用在具有復雜外形的零部件中，該鋼種應具有較高的成形性即高伸長率，以防止制造過程中出現斷裂，但與中、低強度鋼相比，該鋼種的成形性較低，因此限制了其應用。而采用最新的1.2GPa先進高強度鋼可以解決該問題，該鋼種具有較高的強度，同時還具有較高的成形性。

1.2GPa先進高強度鋼由日產汽車與日本鋼鐵公司和日本神戶鋼鐵公司聯合開發的，是現有汽車用鋼材當中成形性最高的一種，其因屈服強度為1.2GPa而得名。為獲得具有高強度、高成形性的1.2GPa先進高強度鋼，需要將其組織結構從傳統基于鐵素體的馬氏體轉變為一個復雜雙相結構。冶煉過程如下：首先，制備具有相變誘導塑性效應的殘余奧氏體鋼；之后，對鋼材中奧氏體、鐵素體、貝氏體和馬氏體組織的比例進行優化；最后，在退火過程中保持鋼材中碳濃度和奧氏體的平衡，所得到的1.2GPa先進高強度鋼中碳含量相對較高（質量百分比約為0.18%），而普通的先進高強度鋼（如屈服極限為980MPa的雙相鋼）中的碳含量質量百分比為0.06%～0.10%。汽車所用鋼材的沖壓成形特性和碰撞時的吸能特性是制造商最關注的兩個方面。對1.2GPa先進高強度鋼進行試驗后的結果表明，與先進高強度鋼相比，該鋼種在沖壓成形性和碰撞時吸能性這兩方面均較優。采用常規的焊接方式就可以實現1.2GPa先進高強度鋼與自身及與其它鋼材的連接，且焊接點處強度也較高。2013年，日產首次將1.2GPa先進高強度鋼用在新生產的車輛中，實現了整車質量減輕11kg，今后將擴大其使用，以進一步實現汽車的輕量化。

Takaaki Kondo et al. SAE 2014-01-0991.

編譯：王祥