סיווג והקדמה של לוחות פלדה לרכבים

הרכיבים המרכיבים את גוף הרכב מחולקים באופן גס לרכיבי פאנל, רכיבים מבניים, רכיבי ריצה ורכיבי חיזוק. רכיבים אלה מתאימים לדרישות יישום שונות ובעלי ביצועים שונים. לדוגמה, רכיבי לוח מחייבים לצלחות יכולת צורה טובה, חוזק, הרחבה, עמידות בפני שקעים, עמידות בפני קורוזיה וכו'. רכיבים מבניים דורשים ללוחות יכולת צורה טובה, חוזק, יכולת ספיגת אנרגיית התנגשות, עמידות עייפות ועמידות בפני קורוזיה. , יכולת ריתוך; חלקי הליכה דורשים יכולת צורה טובה, קשיחות, עמידות עייפות, עמידות בפני קורוזיה ויכולת ריתוך; ויכולות ספיגת אנרגיית התנגשות מצוינות ויכולת ריתוך חשובים במיוחד עבור רכיבים מחוזקים.

למרות שדרישת השוק להפחתת משקל של מכוניות מתחזקת יותר ויותר, בשל דרישות החוזק של מכוניות ושיקולי בטיחות לנהגים ולנוסעים, עדיין משתמשים בלוחות פלדה בחלקי המבנה ובחלק מהפנלים של מכוניות מיינסטרים. לוחות פלדה למכוניות מחולקים ללוחות פלדה מגולגלים חמים, לוחות פלדה מגולגלים קרים ולוחות פלדה מצופות בהתאם למאפייני תהליך הייצור; מנקודת מבט של חוזק, ניתן לחלק אותם ל: לוחות פלדה רגילים (לוחות פלדה עדינה), לוחות פלדה בעלי חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה (HSLA), לוחות פלדה רגילים בחוזק גבוה (לוחות פלדה חוזק גבוה). פלדת חוזק IF, פלדת BH, פלדה המכילה זרחן ופלדת IS וכו') ופלטת פלדה מתקדמת בחוזק גבוה (AHSS) וכו'.

1. לוח פלדה רגיל

לוחות פלדה רגילים מתייחסים לתכולת פחמן בין {{0}}.01-0.1%, החוזק שלהם עומד בדרך כלל בדרישות של Rp0.2 פחות או שווה ל-250MPa, Rm בין {{6} }MPa, וההתארכות מגיעה ליותר מ-30% כדי לעמוד בדרישות החוזק הכלליות. בדרך כלל, דרישות החוזק אינן גבוהות. החלקים הם באיכות מעולה. כגון St12, St13, St14 ודגמים אחרים.

2. לוח פלדה IF חוזק גבוה

על בסיס פלדת IF, מוסיפים סוגים שונים של אלמנטים מחזקים (כגון אלמנטים לחיזוק תמיסה מוצקה P, Mn, Si) ובקרת תהליך גלגול מתאים (באמצעות גלגול חם בטמפרטורה נמוכה והפחתה גדולה וקירור מואץ מיד לאחר הגלגול). , להשגת פריט עדין, כמו גם קצב הפחתה גדול של גלגול קר וחישול בטמפרטורה גבוהה להשגת המרקם הנדרש ויכולת צורה גבוהה), כך שלפלדה יש ​​חוזק גבוה תוך הבטחת פלסטיות וביצועי הטבעה טובים. עמוד בדרישות הביצועים של חלקי הטבעה לרכב בצורת מורכבות.

3. לוח פלדה בעל חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה

פלדה בעלת חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה פותחת על בסיס פלדה מבנית פחמן על ידי הוספת כמות קטנה של Mn, Si וכמויות עקבות של Nb, V, Ti, Al ואלמנטים מתגזרים אחרים. חוזק התפוקה שלו עולה על 275MPa, סוג של פלדה מבנית הנדסית. מה שנקרא סגסוגת נמוכה פירושה שהכמות הכוללת של רכיבי סגסוגת בפלדה אינה עולה על 3%. העיקרון של פיתוח פלדה בעלת חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה הוא להשתמש בכמה שפחות אלמנטים מסגסוגת כדי להשיג את התכונות המכניות המקיפות הגבוהות ביותר האפשריות, כדי להשיג את המטרה של שימוש מספק ועלות נמוכה.

מאפיינים עיקריים: יחס תשואה לחוזק גבוה. ניתן לחלק את רמות החוזק ל-260, 300, 340, 380 ו-420, 460, 500MPa לפי חוזק התפוקה. פלדה בעלת חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה משמשת בעיקר לחלקי מבנה וחלקי חיזוק לרכב, והיא משמשת בעיקר בדגמי סדרות אירופאיות, כגון Q345 ו-Q390.

עקרון הסגסוג של פלדה בעלת חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה משתמש בעיקר בחיזוק נפח מוצק, חיזוק גרגר עדין וחיזוק משקעים המיוצרים על ידי אלמנטים מתגזרים כדי לשפר את חוזק הפלדה. במקביל, נעשה שימוש בחיזוק הגרגר העדין כדי להפחית את טמפרטורת המעבר השברירית של הפלדה כדי לקזז את השפעת הפלדה. לחיזוק המשקעים של ניטרידים פחמן בינוני יש השפעה שלילית של הגברת טמפרטורת המעבר הקשה לשבירה של פלדה, מה שמאפשר לפלדה לשמור על תכונות טובות של טמפרטורה נמוכה תוך קבלת חוזק גבוה.
תקני ביצועים עבור דרגות מייצגות של פלדה בעלת חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה

4. אפו צלחת פלדה מוקשה (BH פלדה)

פלדה מוקשחת באפייה היא גם חזקה וגם מתעצבת מאוד. חוזק החלק הסופי מתקבל באמצעות הקשחת עבודה במהלך עיבוד שבבי ותופעות התיישנות בתהליך הצביעה. כולל לוח פלדה מוקשה מפלדה IF ולוח פלדה מוקשה באפייה דלת פחמן. היא מתמקדת בעיקר בלוחות IF-bake-hardened, עם דגמים כמו H180 ו-H260. המאפיין הוא שללוח הפלדה יש ​​חוזק תפוקה נמוך לפני הטבעה, וחוזק התפוקה של לוח הפלדה גדל בתהליך הצביעה והאפייה לאחר ההטבעה.

בעוד לפלדת BH יש תכונות התקשות באפייה טובות, היא חייבת גם להבטיח שהיא לא מתיישנת בטמפרטורת החדר בתוך פרק זמן מסוים. זה מתבטא בדרך כלל על ידי אינדקס ההזדקנות AI. אם ערך ה-AI נמוך מ-30MPa, ניתן להתייחס לכך שפלטת הפלדה לא תופיע תוך 3 חודשים. הזדקנות טבעית. פלדת BH יכולה לשפר את ההתנגדות לשקעים של לוח הפלדה מבלי להשפיע על יציבות הצורה של החלקים הנוצרים, ולכן היא מתאימה מאוד לייצור לוחות חיצוניים לרכב.
תקני ביצועים עבור דרגות מייצגות של פלדה מוקשחת לאפייה
תְמוּנָה

5. פלדה דו-פאזית (קיצור DP)

פלדת DP היא פלדה בעלות נמוכה עם Si ו-Mn כמרכיבי הסגסוגת העיקריים. בתהליך החישול המתמשך, האזור הדו-פאזי של פריט + אוסטניט מחומם תחילה ל-760-830 מעלות כדי להפוך את המבנה ליחס מסוים של פריט ואוסטניט. בשלב זה, הפלדה נכבית מתחת לנקודת המרטנסיט, והאוסטניט הופך למרטנזיט, וכתוצאה מכך נוצר מה שנקרא "מבנה דו-פאזי". המטריצה ​​של פלדת DP היא פריט רך, ועליו מופץ מרטנזיט קשה. השניים קובעים את חוזק התפוקה הנמוך וחוזק המתיחה הגבוה של החומר בהתאמה.

לפלדת DP יש קצב התקשות עבודה ראשונית גבוה יותר מאשר פלדה מסורתית בעלת חוזק גבוה, ולכן יש לה יחס תפוקה לחוזק נמוך מאוד ויכולה להשיג התארכות גדולה. לפלדת DP יש יותר C בתמיסה מוצקה, כך שהיא גם פלדה מוקשה באפייה. לאחר אפייה וצביעה, חוזק התפוקה עולה בכ-100MPa. לדוגמה, הדגמים המייצגים הם DP590 ו-DP780.

פלדת DP מציגה חוזק גבוה יותר מפלדה רגילה בעלת חוזק גבוה במהלך עיוות במהירות גבוהה בהתנגשויות רכב, ולכן יש לה יכולת ספיגת אנרגיית פגיעה גדולה יותר, מה שמועיל לשיפור בטיחות הרכב. המבנים העיקריים הם פריט ומרטנסיט, מתוכם תכולת המרטנסיט היא 5% עד 50%. ככל שתכולת המרטנסיט עולה, החוזק גדל באופן ליניארי, וטווח החוזק הוא 500 עד 1200MPa.

לפלדה דו-פאזית יש גם מאפיינים של יחס תפוקה נמוך, אינדקס התקשות עבודה גבוה, ביצועי התקשות גבוהים באפייה, ללא הארכת תפוקה והתיישנות בטמפרטורת החדר. משמש בדרך כלל עבור חלקי רכב הדורשים חוזק גבוה, ספיגת אנרגיה גבוהה נגד התנגשות ודרישות יצירה קפדניות, כגון גלגלים, פגושים, מערכות מתלים וחיזוקיהם וכו'. עם התקדמות טכנולוגיית ביצועי הפלדה וטכנולוגיית העיצוב, DP steel יש גם החל לשמש עבור חלקי פאנל פנימיים וחיצוניים של מכוניות.

6. פלסטיק המושרה על ידי שינוי (TRIP)

פלדת TRIP היא סוג של פלדה שפותחה באופן מסחרי רק ב-10 השנים האחרונות. מרכיביו העיקריים הם C, Si ו-Mn, וכוללים מוצרים מגולוונים בגלגול חם, בגלגול קר, בציפוי אלקטרולי וגולוון בחום. המבנים העיקריים הם פריט, בייניט ואוסטניט שמור, מתוכם תכולת האוסטניט המוחזקת היא 5% עד 15%, וטווח החוזק הוא 600 עד 800MPa. דגמים מייצגים כגון: TR590, TR780.

המהות של ההתארכות הגבוהה של פלדת TRIP היא הטרנספורמציה הנגרמת על ידי מתח של אוסטניט שנשמר למרטנזיט. יחד עם זאת, התרחבות הנפח הנגרמת כתוצאה מהמרת הפאזה מלווה בעלייה במדד התקשות העבודה המקומית, המקשה על ריכוז העיוות באזורים מקומיים. בהשוואה לפלדת DP, מדד התקשות העבודה הראשונית של פלדת TRIP קטן מזה של פלדת DP, אך מדד התקשות העבודה של פלדת TRIP נשאר גבוה לאורך טווח מתח ארוך, המתאים במיוחד למצבים הדורשים ביצועי בליטות גבוהים.
תקני ביצועים מייצגי פלדה TRIP

7. ComplexPhase (CP, Multiphase)
אופן הקירור של פלדה רב-פאזית דומה לזה של פלדת TRIP, אך יש להתאים את ההרכב הכימי ליצירת שלב המשקעים של מרטנזיט ובאניט מחוזק, עם טווח חוזק של 800 עד 1000MPa. המאפיינים המבניים שלו הם פריט עדין ושיעור גבוה של פאזות קשות (מרטנזיט, בייניט), המתחזקים עוד יותר על ידי חיזוק המשקעים. הוא מכיל Nb, Ti ואלמנטים אחרים, ויש לו יכולת ספיגת אנרגיית השפעה גבוהה וביצועי הרחבת חורים טובים. מתאים לחלקי בטיחות כגון מוטות נגד התנגשות לדלתות, פגושים ועמודי B.