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中國(guó)鋼企首發(fā)的QP鋼

話說(shuō),近年來(lái)汽車價(jià)格蹭蹭地降,大家有沒(méi)有想過(guò)這其中有鋼廠的一份功勞?


九十年代汽車鋼沒(méi)有國(guó)產(chǎn)化之前,桑塔納都是用高價(jià)進(jìn)口件組裝的;二十一世紀(jì)初超高強(qiáng)鋼國(guó)產(chǎn)化前,進(jìn)口超高強(qiáng)鋼一噸可以賣到5位數(shù)。不但如此,還要至少備個(gè)小半年的庫(kù)存。


高品位的汽車鋼生產(chǎn)并不容易,有些甚至有專利保護(hù),一些鋼種的授權(quán)生產(chǎn)費(fèi)用可能會(huì)高達(dá)8位數(shù)。自主研發(fā)創(chuàng)新能力是一家鋼企的核心競(jìng)爭(zhēng)力,在汽車鋼領(lǐng)域有沒(méi)有某個(gè)品種是中國(guó)鋼企率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的呢?


有!它就是QP鋼,它是寶鋼全球首發(fā)商業(yè)化生產(chǎn)的先進(jìn)高強(qiáng)鋼!


什么是QP鋼?


2003年John Speer等人首次提出并在實(shí)驗(yàn)室研究了一種同時(shí)具有高強(qiáng)度和高塑性的新型鋼種,并將其命名為Quenching and Partitioning鋼,即QP鋼(中文譯名:淬火延性鋼)。


我們可以將其簡(jiǎn)單粗暴地理解為“同時(shí)具有馬氏體組織基相和TRIP效應(yīng)復(fù)相鋼”。你看,是不是像上面三種鋼的復(fù)合體呢?


QP鋼的生產(chǎn)需要復(fù)雜工藝和精確控制,下圖是QP鋼的原理,覺(jué)得復(fù)雜的話,大家可以無(wú)視。



為什么要選擇QP鋼?


從香蕉圖中可以看出,通常隨著強(qiáng)度的增加,鋼的延伸率會(huì)下降。


汽車用鋼要具有一定的塑性,以滿足成形要求。理想狀態(tài)當(dāng)然是希望隨著強(qiáng)度提高,仍能保持一定的延伸率。



圖中其它鋼種,或成本高,或強(qiáng)度不夠,或塑性差,只有QP鋼(Q&P,大紅色橢圓)強(qiáng)度大幅提高的同時(shí)仍然保持了不錯(cuò)的延伸率。


QP鋼可以制造出馬氏體鋼(MART,藍(lán)色橢圓)無(wú)法制造的較復(fù)雜零件,可以進(jìn)一步減輕車體重量,增強(qiáng)車體抵抗撞擊能力,具有非常誘人的應(yīng)用前景。


QP鋼和其他鋼種的組織比對(duì)


QP鋼組織特點(diǎn):鐵素體+馬氏體+殘余奧氏體,其中殘余奧氏體的含量在5~10%之間。



QP鋼以馬氏體為基體相,利用殘余奧氏體在變形過(guò)程中的TRIP效應(yīng),能實(shí)現(xiàn)較高的加工硬化能力。因此,ta比同級(jí)別高強(qiáng)鋼擁有更高的塑性和成型能力。


QP鋼與其他先進(jìn)高強(qiáng)鋼的性能對(duì)比


超高強(qiáng)鋼的使用性能主要涉及五個(gè)方面:Forming成形性能;YR屈強(qiáng)比Welding焊接性能; Bending彎曲性能; HER擴(kuò)孔性能。



其實(shí)以上材料都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),合適的材料用在合適的地方。當(dāng)然,QP鋼總體來(lái)說(shuō)綜合性能是非常出眾的。


QP鋼的應(yīng)用


汽車減重是降低能耗的重要途徑,采用高強(qiáng)度、高塑性的汽車板成為一種趨勢(shì)。兼具高強(qiáng)度和可塑性特征的QP鋼,是高強(qiáng)鋼大家庭中前途光明的新秀。


QP鋼主要用于制造強(qiáng)度要求高且成型復(fù)雜的沖壓件,如汽車A柱鉸鏈板、前后防撞梁等;北美通用率先提出利用冷成形QP鋼替代熱成形鋼實(shí)現(xiàn)汽車減重,日系汽車廠也正在進(jìn)行利用QP鋼生產(chǎn)座椅骨架。



QP是汽車用超高強(qiáng)鋼中很熱門的鋼種,國(guó)內(nèi)外很多鋼廠也以商業(yè)化生產(chǎn)QP鋼作為擁有先進(jìn)技術(shù)能力的標(biāo)志。



在可以預(yù)見(jiàn)的10年~20年內(nèi),高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼仍然是汽車板用材的首選。而QP鋼將推動(dòng)汽車板進(jìn)一步向高強(qiáng)化、輕量化發(fā)展。


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