《汽车轻量化用系列双相钢高效制造技术》

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该项目属冶金科学技术领域金属材料加工制造工艺学科,主要研究内容涉及系列高强度双相钢产品的设计、制造及应用技术研究。汽车产业是中国国民经济的支柱产业,在促进经济发展、增加就业、拉动内需等方面发挥着重要的作用。汽车在改变人们生活的同时,也带来了严重的环境污染。为减少微粒物与氮氧化合物的排放,汽车轻量化被认为是最具前景的技术。与其他轻量化材质相比,钢铁材料成本低、全生命周期排放少;且钢在汽车行业有广泛的应用经验,其设计、制造、加工与成形技术开发成本非常少,因此钢铁仍然是汽车工业的主要用材。世界钢铁协会发布的未来钢质汽车计划(FSV),以新开发的先进高强钢(AHSS)制造车辆,实现车身减重35%,污染降低70%。由于双相钢具有连续屈服、屈强比低、合金含量少、成形性与焊接性优异等特点,在超轻钢质车身(ULSAB)计划中用量达70%左右,因此开发和应用冷轧双相钢板是满足汽车工业轻量化发展最具竞争力的解决方案。欧美成熟车型应用先进高强钢比例为25%,而中国只有5%左右,有较大的发展空间。安徽及周边地区拥有奇瑞、江淮、悦达起亚、南汽、安凯、昌河等知名主机厂,具有300万辆整车生产能力,随着“国五”标准的推进,其汽车用冷轧双相钢市场前景十分广阔。然而与宝钢汽车板生产线相比,马钢新区2130仅1条连退生产线,1条合金化热镀锌生产线,产品品种与规格多,难以适应专业化生产,生产过程中温度、速度与组产变化频繁;而双相钢对工艺控制要求严格,采用传统CSiMn成分很难满足其稳定生产要求。因此马钢瞄准区域汽车产业发展对双相钢的需要及国内需求,并结合其生产特点,启动了系列双相钢经济、高效、柔性制造技术研究,开发了450~600MPa级系列高强度双相钢。在该技术的研发过程中,对冷轧双相钢基础理论、组织演变规律、退火/镀锌工艺、成形、焊接等方面开展研究。历经4年的研究,形成了一系列双相钢生产工艺控制和应用新技术:一钢两级生产DP450和DP500的柔性生产技术;低工艺敏感性600MPa冷轧双相钢生产工艺技术;高翻边成型性双相钢外板制造技术;低屈强比含Al镀锌双相钢生产制造技术;提升耐大气腐蚀的含Cr成分体系双相钢制造技术。以上技术解决了马钢单一连退生产线生产多规格小批量高强度冷轧双相钢,以及纯锌和锌铁合金双相钢产品组产困难与稳定性的问题,开发的500MPa冷轧双相钢在汽车覆盖件上首次应用并取得成功。该项目研究成果申报国家发明专利10项,授权5项。通过项目的实施,马钢实现450~600MPa级冷轧双相钢的批量生产能力,产品性能达到国内竞争厂家水平,并且600MPa级冷轧双相钢已列入省级新产品目录。2013~2015年,马钢系列冷轧双相钢产品实现产销6万余吨,新增销售收入2.35亿元,新增利润2432.29万元,新增税收729.45万元,新增利税3161.73万元,产品经济效益显著。马钢冷轧双相钢板的研究与推广既顺应国家与地区发展的需要,又促进和引领汽车行业轻量化升级。在支撑国家汽车轻量化与安徽省新一代绿色新能源汽车全产业链的形成以及节能、环保和安全方面具有显著的社会效益。

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