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汽车大梁板随着人们对汽车轻量化和防撞性要求的提高,汽车钢不断向高强度和高塑性方向发展,强塑积成为衡量汽车钢性能的重要指标。代汽车大梁板薄板钢的强塑积一般为15GPa%,轻量化和性指标都很低;第二代汽车钢的强塑积虽然达到了50GPa%,但由于合金含量高、工艺复杂,生产成本居高不下,很难被市场接受。所谓第三代汽车钢,是指轻量化和性指标高于代汽车钢、生产成本又低于第二代汽车钢的高强高塑钢。高速发展的汽车产业给我国钢铁行业带来了巨大的发展空间,但此前中国汽车钢汽车大梁板未能取得技术突破,中国钢企只能眼巴巴地看着汽车企业从国外一船接一船地进口汽车钢。2011年2月21日中国钢研科技集团宣布,其率先研发出的第三代汽车钢,具有高强度、汽车大梁板高可塑性的特点,成本远低于第二代汽车钢,有望于2014年实现商用。
汽车大梁板制造车桥(又称车轴)通过悬架与车架(或承载式车身)相连接,其两端安装车轮。车桥的作用是承受汽车的载荷,维持汽车在道路上的正常行驶。车桥通常与非独立悬架配合;车桥也可以是断开式的,像两把雨伞插在车身两侧,汽车大梁板再各自通过悬架系统支撑车身,所以断开式车桥与独立悬架配用。根据驱动方式的不同,车桥也分成转向桥、同城驱动桥、同城转向驱动桥和支持桥四种。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。大多数汽车采用前置后驱动(FR),因此前桥作为转向桥,后桥作为驱动桥;而前置前驱动(FF)汽车大梁板汽车则前桥成为转向驱动桥,后桥充当支持桥。
汽车大梁板热冲压成形技术热冲压成形技术(Hot Stamping)是将添加了提高淬透性元素的热成形钢加热到奥氏体温度以上,保温一段时间, 待钢完全奥氏体化以后, 将其送至热冲压模具, 利用高温下奥氏体良好的成形性进行冲压加工, 冲压完成后, 模具迅速降温, 将钢淬火至200 ℃以下, 零件室温组织为马氏体, 抗拉强度可以达到1 000 MPa 以上, 具有优良的力学性能。虽然热冲压成形技术的生产效率低, 模具设计和加工难度大, 成本高, 但由于其克服了高强钢冷冲压时容易开裂且回弹严重的缺点, 而且成品零件强度在1 000 MPa 以上, 保证了车身结构的高刚度,因此该技术自开发成功后, 在欧美一些车型的车身承载零件, 汽车大梁板如前、本地后门左右防撞杆(梁)、本地前、本地后保险杠、本地A 柱加强板、本地B 柱加强板、本地C 柱加强板、本地地板中通道、本地车顶加强梁等得到广泛应用。
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汽车大梁板由于高强钢的屈服力大,要屈服它比一般板材需要更多的能量,这种能量除了变形以外,很大程度上是板材与模具间推撞(摩擦)。因此,随着金属在冲压模具中变形温度会不断升高,油基润滑油都会变薄,有些情况下会达到闪点或者烧着(冒烟),润滑失效。而IRMCO高分子聚合物极温润滑剂中含有抗极压物并具有“热寻性”而且会粘到金属上,随着温度的升高在模具和板材表面形成一个坚韧的保护屏障,从而降低摩擦和温度,以帮助工件更好的延展,以此来控制摩擦和金属流动;同时保护金属不会过热,发黑而拉裂和粘接。(如图1)同时,根据实际试验中的问题,我们在实验室里复制现场试验的结果。汽车大梁板不同配方的油基和常规(肥皂)为基础的合成润滑剂,在高强钢上不能正常工作。废品率和模具磨损(擦伤)失控。美国绿叶技术实验室对IRMCO产品和汽车行业通过认证的拉伸油以及合成润滑剂,在美国DP780超高强度钢上进行了成型对比实验。汽车大梁板采用了俄亥俄州立大学的茵特拉根(Interlaken)拉伸成型测试法。这种方法被证实用于测试实际结果非常准确。IRMCO达到的数值是145 比汽车行业通过认证的拉伸油的115和合成润滑剂的110 超过了25%。数值越大说明成型能力越好