高成形性1.2GPa先进高强度钢



高成形性1.2GPa先进高强度钢

提高汽车燃油效率有助于降低汽车CO2排放量，而对汽车白车身进行轻量化设计是提高汽车燃油效率的重要措施之一。目前，常见的汽车白车身轻量化设计方法包括两种：①使用铝合金或碳纤维等轻质材料替代原有零部件材料；②扩大先进高强度钢的使用。针对后一种方法，为了将更薄尺寸的先进高强度钢应用在具有复杂外形的零部件中，该钢种应具有较高的成形性即高伸长率，以防止制造过程中出现断裂，但与中、低强度钢相比，该钢种的成形性较低，因此限制了其应用。而采用最新的1.2GPa先进高强度钢可以解决该问题，该钢种具有较高的强度，同时还具有较高的成形性。

1.2GPa先进高强度钢由日产汽车与日本钢铁公司和日本神户钢铁公司联合开发的，是现有汽车用钢材当中成形性最高的一种，其因屈服强度为1.2GPa而得名。为获得具有高强度、高成形性的1.2GPa先进高强度钢，需要将其组织结构从传统基于铁素体的马氏体转变为一个复杂双相结构。冶炼过程如下：首先，制备具有相变诱导塑性效应的残余奥氏体钢；之后，对钢材中奥氏体、铁素体、贝氏体和马氏体组织的比例进行优化；最后，在退火过程中保持钢材中碳浓度和奥氏体的平衡，所得到的1.2GPa先进高强度钢中碳含量相对较高（质量百分比约为0.18%），而普通的先进高强度钢（如屈服极限为980MPa的双相钢）中的碳含量质量百分比为0.06%～0.10%。汽车所用钢材的冲压成形特性和碰撞时的吸能特性是制造商最关注的两个方面。对1.2GPa先进高强度钢进行试验后的结果表明，与先进高强度钢相比，该钢种在冲压成形性和碰撞时吸能性这两方面均较优。采用常规的焊接方式就可以实现1.2GPa先进高强度钢与自身及与其它钢材的连接，且焊接点处强度也较高。2013年，日产首次将1.2GPa先进高强度钢用在新生产的车辆中，实现了整车质量减轻11kg，今后将扩大其使用，以进一步实现汽车的轻量化。

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

编译：王祥