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高强度双相钢在我国汽车工业中的应用于发展
发布者: 发布时间:2021/7/27 阅读:146

 自2000年以来,中国汽车工业的发展跨入了快车道,每年均以两位数的速度快速增长。2006年中国汽车产量已达728万辆,2007年超过880万辆,中国汽车产量已进入世界产销大国的行列,其汽车保有量近5000万辆。与此同时,世界汽车产量也在较快增长,2006年产量已超过7000万辆,汽车保有量已超过5亿辆。汽车产量的持续攀升,汽车保有量的增加,由此而造就的汽车文明和该文明所蕴藏的深刻的内涵,在对人类社会产生深刻影响的同时,也产生了三大社会问题:燃油消耗、排放和安全。而减少燃油消耗和降低排放的有效途径是汽车轻量化,大量的实验结果表明:乘用车自重每减轻10%,则油耗下降6%~8%。对全顺车的系统实验表明:在符合欧IV标准排放下,汽车自重和油耗亦呈线性关系。但轻量化和汽车安全性是相悖的,既减轻自重实现轻量化而又保证汽车安全的方法就是应用各种高强度轻量化材料。20世纪末,面对汽车轻量化的需求和各种轻量化材料的竞争态势,国际钢铁协会组织了34家钢铁企业和知名汽车公司联合开展了超轻钢车身项目(UL-SABAVC),项目提出一些典型轿车的白车身的减重目标为20%,价格与原白车身保持不变,并满足2004年的碰撞安全法规;达到项目目标使原白车身用材发生了重大变化,高强度从原来白车身用量的5%提高到ULSAB的98%;而在高强度钢和先进高强度钢的应用中,兼有强度和延性良好匹配的双相钢用量竟达70%~80%。

 

 双相钢诞生于20世纪70年代初,30多年来,人们对双相钢进行了大量研究,并曾预言,双相钢的出现将会使汽车结构轻量化、安全行驶,从而对提高汽车工业的竞争能力产生深远影响。在双相钢诞生之初,人们研究探讨的重点集中在对这一新钢种的物理和力学冶金的原理、组织性能的关系上,本书的第1版总结了双相钢的物理和力学冶金所取得的进展。近年来,汽车工业发展和国际上燃油价格的不断攀升以及对人类赖以生存的地球的环境保护,对温室效应的控制,导致汽车轻量化的进步在加快。双相钢-具有高强度高成形性的钢种再次引起人们高度的兴趣,而且近年来对双相钢的一些研究,更多地集中在与使用性能相关的应用上,在这一时期热镀锌连续退火生产线的建立和批量生产运行,为双相钢的生产提供了手段和装备,亦为双相钢的扩大应用提供了条件,而高强度和良好成形性的双相钢,在汽车轻量化和保证安全碰撞性能中所显示的良好效果和作用,已远远超出双相钢诞生之初时人们的预料。基于以上情况,承蒙冶金工业出版社的大力支持,作者决定将《双相钢-物理和学冶金》一书修订再版,以满足有关读者和我国汽车用钢和汽车工业发展的需求。此次的第2版基本保留第1版的结构,但补充了近年来有关双相钢使用性能方面的研究成果,尤其补充了双相钢和其他高强度钢的应用对整车性能影响的研究成果;在双相钢的成形性中,补充了有实用价值的性能检测结果和回弹预测、回弹补偿等相关内容;考虑到双相钢用于碰撞安全件,还补充了双相钢在高速拉伸条件下的响应特性。汽车轻量化还对其他类型的高强度高成形性钢的发展提供了需求和动力,如相变诱发塑性钢(TRIP钢)和李晶诱发塑性钢(TWIP钢),以及复相钢及热成形马氏体钢。这些钢的合金设计思想仍然是利用复合材料概念,即利用一个复合物,依靠这个复合物,使得各相的优点尽可能发挥,而其缺点由于其他相的存在而减少或消除;这仍与双相钢有很多类同之处,只是在TRIP钢中又增加了应变诱发马氏体转变,使受力集中处的缩颈因马氏体转变而强化,推迟了缩颈的发生,从而提高了均匀延伸,取得更高的强度和延性匹配。由于对这些钢的论述超出了本书范畴,本书中专列一章论述双相钢和其他高强度钢的性能对比,以拓展对双相钢和其他高强度钢异同的认识和应用。在双相钢的工业生产应用一章,列举了更多的应用实例和减重效果,可以进一步拓宽人们的思路和扩大双相钢的应用。在双相钢的生产和应用一章,还补充了一些典型连续退火生产线和镀层板生产线的内容和实例,以使读者对的现代生产模式有所了解。在20年前,有关这方面的具体报道还较少见。

 

 
 

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