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高成形性1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼

提高汽車燃油效率有助于降低汽車CO2排放量，而對汽車白車身進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)是提高汽車燃油效率的重要措施之一。目前，常見的汽車白車身輕量化設(shè)計(jì)方法包括兩種：①使用鋁合金或碳纖維等輕質(zhì)材料替代原有零部件材料；②擴(kuò)大先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的使用。針對后一種方法，為了將更薄尺寸的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼應(yīng)用在具有復(fù)雜外形的零部件中，該鋼種應(yīng)具有較高的成形性即高伸長率，以防止制造過程中出現(xiàn)斷裂，但與中、低強(qiáng)度鋼相比，該鋼種的成形性較低，因此限制了其應(yīng)用。而采用最新的1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼可以解決該問題，該鋼種具有較高的強(qiáng)度，同時(shí)還具有較高的成形性。

1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼由日產(chǎn)汽車與日本鋼鐵公司和日本神戶鋼鐵公司聯(lián)合開發(fā)的，是現(xiàn)有汽車用鋼材當(dāng)中成形性最高的一種，其因屈服強(qiáng)度為1.2GPa而得名。為獲得具有高強(qiáng)度、高成形性的1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，需要將其組織結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)基于鐵素體的馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€復(fù)雜雙相結(jié)構(gòu)。冶煉過程如下：首先，制備具有相變誘導(dǎo)塑性效應(yīng)的殘余奧氏體鋼；之后，對鋼材中奧氏體、鐵素體、貝氏體和馬氏體組織的比例進(jìn)行優(yōu)化；最后，在退火過程中保持鋼材中碳濃度和奧氏體的平衡，所得到的1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼中碳含量相對較高（質(zhì)量百分比約為0.18%），而普通的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（如屈服極限為980MPa的雙相鋼）中的碳含量質(zhì)量百分比為0.06%～0.10%。汽車所用鋼材的沖壓成形特性和碰撞時(shí)的吸能特性是制造商最關(guān)注的兩個方面。對1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼進(jìn)行試驗(yàn)后的結(jié)果表明，與先進(jìn)高強(qiáng)度鋼相比，該鋼種在沖壓成形性和碰撞時(shí)吸能性這兩方面均較優(yōu)。采用常規(guī)的焊接方式就可以實(shí)現(xiàn)1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼與自身及與其它鋼材的連接，且焊接點(diǎn)處強(qiáng)度也較高。2013年，日產(chǎn)首次將1.2GPa先進(jìn)高強(qiáng)度鋼用在新生產(chǎn)的車輛中，實(shí)現(xiàn)了整車質(zhì)量減輕11kg，今后將擴(kuò)大其使用，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化。

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

編譯：王祥