Trenutno, ukupni zahtjevi performansi za automobilske materijale su visoka čvrstoća, otpornost na zamor, otpornost na puzanje, otpornost na visoke temperature, otpornost na rastvarače, stabilnost dimenzija, odlična električna svojstva, itd., što postavlja veće zahtjeve za domaće automobilske materijale. Među materijalima karoserije automobila, metalni materijali čine skoro 90%, od čega su 70% čelični materijali, 20% legure aluminijuma, legure magnezija, itd., a inženjerska plastika, karbonska vlakna i drugi materijali čine oko 10%. Uzimajući u obzir troškove, sigurnost, lakoću i druge karakteristike, čelik će još dugo biti najpogodniji materijal za karoserije automobila.
Prema razini čvrstoće, automobilski čelik se može podijeliti u tri kategorije: niskougljični čelik, obični čelik visoke čvrstoće i napredni čelik visoke čvrstoće.
1. Meki čelik
Čelik sa niskim udjelom ugljika uglavnom se odnosi na čelik sa niskim udjelom ugljika od aluminija ili čelik bez intersticija (IF čelik). Ima nisku granicu tečenja i veliko istezanje nakon prekida. Ima izvrsna svojstva prerade plastike i vrlo je pogodan za izradu složenih dijelova i može se koristiti u automobilskim vratima. Za štancanje se koriste ploča, odjeljak za rezervnu gumu, poklopac kotača i drugi proizvodi za duboko i ultra-duboko izvlačenje. Konkretno, čelik bez intersticija se proizvodi dodavanjem odgovarajuće količine titana i/ili niobija u čelik s ultra niskim udjelom ugljika. Intersticijski atomi (ugljik, dušik) u čeliku postoje u obliku karbida i nitrida, smanjujući međuprostorne atome čvrste otopine u čeliku. , što mu daje bolju formabilnost.
2. Običan čelik visoke čvrstoće
Uobičajeni čelici visoke čvrstoće uključuju četiri kategorije: čelik visoke čvrstoće s dodatkom fosfora, čelik visoke čvrstoće IF, čelik kaljen pečenjem i niskolegirani čelik visoke čvrstoće.
Čelik visoke čvrstoće s dodatkom fosfora odnosi se na dodavanje ne više od 0.12% elemenata za jačanje čvrstog rastvora kao što je fosfor čeliku sa ultra niskim udjelom ugljika (na bazi čelika bez međuprostora) ili čeliku s niskim udjelom ugljika (na bazi čelik sa niskim udjelom ugljika) za poboljšanje čvrstoće čelika. Ovaj čelik ima visoku čvrstoću i dobra svojstva hladnog oblikovanja, kao i dobru otpornost na udarce i zamor, a često se koristi za izradu automobilskih panela ili strukturnih dijelova.
IF čelik visoke čvrstoće poboljšava omjer plastične deformacije (r vrijednost) i indeks očvršćavanja (n vrijednost) čelika kontroliranjem kemijskog sastava čelika. Zbog efekta ojačavanja čvrstog rastvora legirajućih elemenata u čeliku i odsustva međuprostornih atoma, ovaj čelik ima i visoku čvrstoću i odlična svojstva hladnog oblikovanja. Obično se koristi za izradu složenih dijelova koji zahtijevaju duboko izvlačenje.
Čelik kaljen pečenjem zadržava određenu količinu atoma ugljika i dušika u čvrstoj otopini u čeliku, a čvrstoća čelika može se poboljšati dodavanjem elemenata za jačanje kao što su fosfor i mangan. Nakon obrade i oblikovanja, te pečenja na određenoj temperaturi, čvrstoća čelika se značajno povećava zbog starenja. Obično se koristi u automobilskim vanjskim pločama koje zahtijevaju veće performanse pečenja.
Niskolegirani čelik visoke čvrstoće se proizvodi dodavanjem pojedinačnih ili kompozitnih mikrolegirajućih elemenata kao što su niobij, titanij i vanadij čeliku s niskim udjelom ugljika kako bi se formirale čestice karbonitrida i talog za jačanje. U isto vrijeme, mikrolegirajući elementi rafiniraju zrna kako bi dobili višu visoku čvrstoću, uglavnom se koriste za strukturne dijelove i dijelove za ojačanje s visokim zahtjevima za oblikovanje prirubnica.
3. Napredni čelik visoke čvrstoće
Napredni čelik visoke čvrstoće može minimizirati težinu vozila bez smanjenja njegovih sigurnosnih performansi, čime ispunjava zahtjeve automobilske industrije za uštedu energije i smanjenje emisija.
Napredni čelik visoke čvrstoće uglavnom uključuje osam kategorija: dvofazni čelik, dvofazni čelik poboljšane formacije, plastični čelik izazvan faznom transformacijom, višefazni čelik, višefazni čelik poboljšane formacije, kaljeni podijeljeni čelik, martenzitni čelik i vrući čelik -formirani čelik.
Struktura dvofaznog čelika (DP čelik) se uglavnom sastoji od ferita i martenzita. Ima nizak omjer popuštanja, visoke performanse učvršćivanja, dobro ujednačeno izduživanje i performanse očvršćavanja pri pečenju. Na istom nivou granice popuštanja, dvofazni čelik ima veću čvrstoću od niskolegiranog čelika visoke čvrstoće, nema starenja na sobnoj temperaturi i ima dobru sposobnost oblikovanja. Trenutno, nivo čvrstoće dvofaznog čelika pokriva 450~1310MPa i uglavnom se koristi za strukturne dijelove i ojačanja.
Struktura dvofaznog čelika s poboljšanom sposobnošću oblikovanja (DH čelik) uglavnom se sastoji od ferita, martenzita i male količine beinita ili zadržanog austenita. U poređenju sa dvofaznim čelikom sa istom vlačnom čvrstoćom, ima veći indeks istezanja i očvršćavanja. Stoga je ova vrsta čelika pogodna za dijelove s većim zahtjevima za crtanje.
Struktura plastičnog čelika izazvanog transformacijom (TR čelik) je uglavnom sastavljena od ferita, bainita i zadržanog austenita, a sadržaj zadržanog austenita nije manji od 5%. Tokom procesa oblikovanja, zadržani austenit se može transformirati u martenzit, tako da čelik ima visoku stopu radnog očvršćavanja, jednolično istezanje i vlačnu čvrstoću. U poređenju sa dvofaznim čelikom sa istom vlačnom čvrstoćom, ima veće istezanje.
Struktura čelika složene faze (CP čelik) je uglavnom mala količina martenzita, zadržanog austenita ili perlita raspoređenih na feritnoj ili bainitnoj matrici, koja je ojačana finim zrnastim ili precipitacijskim ojačanjem mikrolegirajućih elemenata. U usporedbi s dvofaznim čelikom s istom vlačnom čvrstoćom, ima veću čvrstoću tečenja i dobra svojstva savijanja, a uglavnom se koristi za savijanje i prirubljivanje oblikovanih dijelova.
Kompleksni fazni čelici sa poboljšanom sposobnošću oblikovanja (CH čelik) zasnivaju se na tradicionalnoj složenoj fazi čelične strukture (ferit + martenzit + bainit) i uvodi metastabilnu fazu zadržanog austenita. , martenzita i bainita, dajući mu veću čvrstoću i veću brzinu ekspanzije rupe. Ferit u čeliku može pružiti bolju plastičnost, oslanjajući se na plastičnost zadržanog austenita izazvanu faznom transformacijom kako bi se postiglo veće jednolično istezanje i ukupno istezanje. Kompozit sa višefaznom strukturom čini CH čelik visokom čvrstoćom i visokim performansama ekspanzije rupa i dobrim performansama istezanja.
Čelik za gašenje i pregrađivanje (QP čelik) je čelik ultra-visoke čvrstoće sa visokom formacijom proizveden postupkom kaljenja-pregrađivanja. Mikrostruktura čelika sastoji se od više faza kao što su martenzit + ferit + zadržani austenit. Koristi ultra-visoku čvrstoću koju donosi martenzit i plastičnost izazvana transformacijom (TRIP) zadržanog austenita. ) postiže superiornu formabilnost od tradicionalnog čelika ultra-visoke čvrstoće, sa srednjim omjerom popuštanja i čvrstoće i visokim svojstvima očvršćavanja, te je pogodan za dijelove karoserije i sigurnosne dijelove s relativno složenim oblicima i visokim zahtjevima za čvrstoćom.
Struktura martenzitnog čelika (MS čelik) je gotovo u potpunosti martenzitna. Obično ima visoku vlačnu čvrstoću i visok omjer popuštanja. Uglavnom se koristi za dijelove protiv sudara i sigurnosne dijelove s visokim zahtjevima za čvrstoćom. komada.
Čelik za vruće štancanje (HS čelik) služi za zagrijavanje čelične ploče iznad temperature austenitizacije. Zagrijana čelična ploča se utiskuje u kalup, formiranje i gašenje se završavaju u isto vrijeme, a austenit se pretvara u punu martenzitnu strukturu. Ostvarite precizno štancano oblikovanje dijelova visoke čvrstoće i riješite probleme kao što su lako pucanje čeličnih ploča ultra-visoke čvrstoće tokom hladnog štancanja, jak povratni udar, poteškoće u formiranju složenih dijelova i veliki gubitak kalupa. Trenutno, čvrstoća toplo oblikovanog čelika pokriva 1300 ~ 2000MPa, i uglavnom se koristi za strukturne dijelove i sigurnosne dijelove kao što su B-stubovi i grede protiv sudara.
Ukratko, među metalnim konstrukcijskim materijalima, čvrstoća i plastičnost čelika imaju širok raspon podešavanja. Istovremeno se mogu koristiti različiti procesi kao što su livenje, kovanje i zavarivanje, a još uvek se široko koristi u automobilskoj oblasti.
Kompanija GNEE STEEL fokusira se na pružanje profesionalnijih sirovina za automobilski čelik i prilagođene usluge čelika. Kontaktirajte nas da saznate više!
