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东北大学超高强度钢新钢种实现全球首次批量化工业应用
信息来源:世界金属导报2017-12-05B01      时间:2017-12-10 10:40:16


东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室易红亮教授团队研发的抗拉强度超过2GPa的热冲压成形钢新钢种,于2017年6月在本钢集团板材有限公司实现了规模工业化量产,成功应用于北汽新能源纯电动两座车型“LITE”,该车型于10月正式销售。这是2GPa级超高强度钢在全球范围内首次投入批量化工业应用,相比传统热冲压成形高强钢,性能提高20%以上。2017年9月在华晨汽车成功试制出加强板类零件,经检测各项性能指标均满足使用要求,华晨汽车已确定在后续新上市车型上大批量应用该材料。经通用汽车中国科学研究院合作评估分析,该新材料在全球范围内首次实现了2GPa以上超高强度兼备优良韧性和延伸率的技术突破,其强度和延伸率均大幅优于欧日韩等国际钢铁巨头前沿水平。除此之外,该钢板基于创新的材料设计,不需通过回火来改善韧性,减少了汽车零部件的制造工艺环节,为汽车企业大幅降低了生产成本。

热冲压成形是获得超高强度冲压件的有效途径,可克服高强钢板冷冲压成形的回弹严重、成形困难、容易开裂等诸多难题。目前全球汽车车身广泛采用的热冲压钢抗拉强度为1.5GPa。在汽车轻量化的大趋势下,追求更高的强度从而实现在保证安全性的前提下有效减重成了国内外汽车用热成形

钢的研究热点,然而其技术瓶颈在于,如何在现有热冲压条件下,在确保热冲压构件的延伸率和韧性的同时,协调和平衡其与超高强度间的矛盾,将抗拉强度提高至1.8GPa以上。

针对在现有热冲压工艺条件下突破1.8GPa以上超高强钢的强度与韧性和延伸率间的矛盾这一难题,易红亮教授团队创新提出将钒微合金化与热冲压工艺条件耦合实现晶粒细化;且通过纳米碳化钒析出降低马氏体中的碳含量,从物理上抑制1.8GPa以上超高强钢中脆性马氏体的生成,从而根本上改善材料韧性;并以马氏体强化、晶粒细化、纳米碳化钒析出复合强化机制实现强度突破2GPa。 ( 刘理)

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