汽车“热成形钢板冲压件”材料手册

汽车“热成形钢板冲压件”材料手册用采用热成形钢板冲压件的零件通常是车身碰撞传力路径的安全一定要求，比如车门防撞梁、下图1为沃尔沃V系列车型的白车身用材示意，红色代表热冲年产能已达600万吨，与之相比，发展多年的第三代冷冲压高证乘员舱的完整性和防撞性能，一般对热冲压材料(通常1.高的材料强度；的组织性能；4.合适的成本；5.镀层材料还需求较好的耐蚀性(分为镀AS、镀锌和裸板)；6.良好的热处理工艺性能(奥氏体化温度、临界冷却速度)；高强度的硼钢(22MnB5、28MnB5、34MnB5)外，也需要中等强高强钢6Mn6等，此类材料的需求为高弯曲韧性、良好的可焊性、•从基材来讲：①硬区：目前热冲压钢板主要应用的是1500MPa的22MnB5和1800MPa的34MnB5硼钢，用作硬区部位，即需要超高强度来减小或防止变形的部位；②软区：基于激光拼焊(TWB，TailoredWeldedBlanks)技1200MPa级的12Mn*等材料用于激光拼焊件的低强度部位，俗称如下图3沃尔沃XC90车型的纵梁和B柱的端部(黄色区域)。•从表面涂层来讲：①常规镀层材料：安赛乐米塔尔在华专利CN108588612B，对常规涂层(镀层重量70g/m2，热冲压后总厚度30-50um)的工艺窗口、涂层结构与厚度做了严格限定，致使该材料处于安米及其授权公司(现代制铁、宝钢为例，主要通过错开加热窗口来规避专利，但由于AM在不同②薄镀层材料：2019年苏州育材堂公司(东北大学易红亮教授团队)发明了降低涂层厚度(热冲压后涂层总厚度10-25um)的薄镀层新材料，可调整工艺窗口(提高温度、缩短时间)错开AM的加热窗口，热处的材料基材为22MnB5和6Mn6。③裸板材料：一•高强度(硬区)：1500MPa——1800MPa——2000MPa—•一般零件：热冲压零件的典型生产工艺如下图4(铝硅板)，主要核心工序包括：加热(奥氏体化)——淬火成型——激光切割。裸板的生产•特殊工艺零件：泛量产应用TWB(激光拼焊)、TRB(变厚度轧制板)、Softzone(强度软区，分模内与炉内2种)、Patch(补丁板)四种创新工艺，如下图5为沃尔沃XC90同时使用到的4种工艺示意图，其中B柱使①TWB(激光拼焊)：a供货供应商包括GONVAMA、宝钢TB、②TRB(变厚度轧制板)：③SoftZone(分区强化)：特殊工艺(模内分区加热、炉内分区加热)实现不同区域、不同强度本田雅阁车型(北美版)使用的分区强化示意图。该技术无专利限制，可自主开发应用，但是由于需要增加加热控制装置(固定投资，热冲元/kg)且需铺设加热丝，因此模具成本上升20%左右。如果不能规④Patch(补丁板)：法截面进行测试。由于TRB过渡带热冲压后不是特别清晰，建议焊缝测试长度大于50mm(具体根据相邻板厚差异定)，点间距1mm。测试方法按照GB/T228.1-2010，对热处理前和热处理后、裸一般还要求进行烘烤后力学性能测试，参考烘烤制度：180度VDA238-100进行极限尖冷弯(VDA弯曲角)测试，测试角度按照T试方法由材料部门进行定义。图13为某车门防撞梁三点压弯测试。模式与再发防止下的镀层缺陷，即有未完全合金化层(图15)。改善方法：提高加热温一般零件生产的时候，如果缺乏经验(尤其是软模厂)，会出现会出现如下的镀层缺陷，即镀层中Fe扩散至近表面层，镀层厚度超标(图16)。改善方法：降低加热温度，或4、氢脆(延迟开裂)热处理、焊接)中进入钢材内部的微量氢在内部残余的或外加的应力境是高强钢氢脆的三要素。下图17为某车型使用2000MPa铝硅涂导致晶粒粗大、韧性下降(如图18，晶粒尺寸达40um，正常为5-10um)，②软模厂生产中加热炉无露点控制造成氢富集，③模具七、设计/制造要点分析设计过程主要考虑的方面有： (1)拼焊件：焊缝的位置选择，不建议在直接受力的位置或者 TRB设计指南； 以免影响加热(过热或加热不足)和淬火保压过程； (5)常规零件：主要考虑材料排样的利用率、预开发的设计(减少后期激光镭射损