a mai autóipari AHSS
a fejlett nagy szilárdságú acélok (AHSS) összetett, kifinomult anyagok, gondosan kiválasztott kémiai összetételekkel és többfázisú mikrostruktúrákkal, amelyek pontosan szabályozott fűtési és hűtési folyamatokból származnak. Különböző erősítő mechanizmusokat alkalmaznak, hogy elérjék egy sor erő, alakíthatóság, szívósság, és a fáradtság tulajdonságait. Ezek az acélok nem a tegnapi enyhe acélok; inkább egyedülállóan könnyűek és úgy vannak kialakítva, hogy megfeleljenek a mai járművek kihívásainak a szigorú biztonsági előírások, a károsanyag-kibocsátás csökkentése, a szilárd teljesítmény, megfizethető áron.
az AHSS család magában foglalja a kettős fázist (DP), a komplex fázist (CP), a ferrites-Bainitikus (FB), a martenzitikus (MS vagy MART), a transzformáció által indukált plaszticitást (TRIP), a melegen formált (HF) és a Twinning által indukált plaszticitást (TWIP). Ezek az 1. és 2. generációs AHSS fokozatok egyedülállóan alkalmasak arra, hogy megfeleljenek bizonyos alkatrészek funkcionális teljesítményigényének. Például a DP és a TRIP acélok kiválóak az autó ütközési zónáiban a nagy energiaelnyelésük miatt. Az utastér szerkezeti elemei esetében a rendkívül nagy szilárdságú acélok, mint például a martenzit és a bór alapú préselt edzett acélok (PHS) jobb biztonsági teljesítményt eredményeznek. A közelmúltban megnövekedett finanszírozás és kutatás történt az AHSS “3. generációjának” fejlesztésére. Ezek olyan acélok, amelyek jobb szilárdság-alakíthatóság kombinációval rendelkeznek a jelenlegi osztályokhoz képest, hatékonyabb csatlakozási képességekkel, alacsonyabb költségek mellett. Ezek a fokozatok egyedi ötvözeteket és mikrostruktúrákat tükröznek a kívánt tulajdonságok elérése érdekében. A tulajdonságok széles skáláját legjobban a híres globális Alakíthatósági Diagram szemlélteti,amelyet a következő 2-1.
az 550 MPa-t meghaladó folyáshatárú acélokat általában AHSS-nek nevezik. Ezeket az acélokat néha “ultrahigh-strength acéloknak” is nevezik, amelyek szakítószilárdsága meghaladja a 780 MPa-t. A legalább 1000 MPa szakítószilárdságú AHSS-t gyakran “GigaPascal acélnak” nevezik (1000 MPa = 1gpa). Kérjük, vegye figyelembe az acélok egy másik kategóriáját,amelyet a 2-1. Ezek az anyagok kiváló szilárdsággal és kiváló alakíthatósággal rendelkeznek, így megfelelnek a jármű számos funkcionális követelményének.
a harmadik generációs AHSS (3.generáció) összehasonlítható vagy továbbfejlesztett képességeket kínál lényegesen alacsonyabb költségek mellett. Mivel azonban annyira újak, még nincs egyértelmű meghatározás arról, hogy mit tartalmaznak. A 3. generációs acélok fejlesztésének elsődleges céljai a következők:
- használjon alacsonyabb ötvözőtartalmú acélokat a költségek csökkentése érdekében.
- cél minimális szilárdsági és alakíthatósági szintek 1200 MPa és 30% nyúlás.
Jelenleg nincs tiszta képlet, mivel az acélgyártók számára számos különböző feldolgozási út áll rendelkezésre a 3.generációs fokozat és tulajdonságok eléréséhez. Is, a Nano acélokat a 3. generációs kategóriába sorolják, de az iparban vita tárgyát képezi, ahogy el tudod képzelni. A célokat az Institute for Computational and Mathematical Engineering (ICME) projekt keretében határozták meg. A Steel Market Development Institute 2017-es great Designs in Steel című előadásában összefoglalja ezt a projektet. A Steel Market Development Institute és az Auto/Steel Partnership munkatársai szintén dolgoznak az acélok közös nevezéktanának kidolgozásán. A legtöbb a VDA specifikációs nómenklatúrát követi. Is, a General Motors Company kifejlesztett egy specifikációt az AHSS – hez (beleértve a 3.generációs AHSS-t is), amely felülvizsgálat alatt áll. Tehát maradjon velünk ezen a fejlesztésen, mivel ezt az AHSS Irányelvek következő verziójában tervezzük kezelni, amely 2020-ban esedékes.
acél definíciók
az autóipari acélok többféle módon osztályozhatók. Az egyik egy kohászati megnevezés, amely bizonyos folyamatinformációkat szolgáltat. A közös megnevezések közé tartoznak az alacsony szilárdságú acélok (intersticiális és enyhe acélok); a hagyományos HSS (szén-mangán, süthető és nagy szilárdságú,alacsony ötvözetű acélok); és az új AHSS (kétfázisú, transzformáció által indukált plaszticitás, twinning által indukált plaszticitás, ferrites-bainites, komplex fázisú és martenzites acélok). Az autóipari piacon további nagyobb szilárdságú acélok közé tartoznak a melegen formált, utóformázó hőkezelt acélok, valamint az egyedi alkalmazásokhoz tervezett acélok, amelyek magukban foglalják a továbbfejlesztett élfeszítést és nyújtási hajlítást.
az alkatrésztervezők számára fontos második osztályozási módszer az acél szilárdsága. Ezért ez a dokumentum a HSS és az AHSS általános kifejezéseket használja az összes nagyobb szilárdságú acél megjelölésére. Ennek az osztályozási rendszernek problémája van az egyes acéltípusok sok új osztályának folyamatos fejlesztésével. Ezért a DP vagy A TRIP acél szilárdsági fokozatokkal rendelkezhet, amelyek két vagy több szilárdsági tartományt ölelnek fel.
egy harmadik osztályozási módszer a különböző acélok különböző mechanikai tulajdonságait vagy alakítási paramétereit mutatja be, mint például a teljes megnyúlás, a munka keményedési kitevője (n-érték) vagy a furat tágulási aránya ( ~ ). Például a 2-1. ábra összehasonlítja a teljes megnyúlásokat – a formázhatósághoz kapcsolódó acéltulajdonságot-az aktuális acéltípusok szakítószilárdságával. Ezek a tulajdonságok fontosak a nyomdai műveletek és a virtuális formázási elemzések szempontjából.
acél szilárdság alakíthatóság Diagram a mai AHSS fokozat (összehasonlítást tartalmaz a hagyományos kis szilárdságú és nagy szilárdságú acélok)
a fő különbség a hagyományos HSS és AHSS között a mikrostruktúrájuk. A hagyományos HSS egyfázisú ferrites acélok, amelyek a C-Mn acélokban némi pearlite-potenciállal rendelkeznek.. Az AHSS elsősorban olyan acél, amelynek mikrostruktúrája a ferrit, a pearlit vagy a cementit kivételével más fázist tartalmaz – például martenzit, bainit, ausztenit és/vagy visszatartott ausztenit olyan mennyiségben, amely elegendő az egyedi mechanikai tulajdonságok előállításához. Az AHSS egyes típusai nagyobb törzskeményedési kapacitással rendelkeznek, ami a hagyományos acéloknál jobb szilárdság-alakíthatóság egyensúlyt eredményez. Más típusok rendkívül magas hozammal és szakítószilárdsággal rendelkeznek, és sütési keményedési viselkedést mutatnak.
mivel az acéltermékek osztályozásához használt terminológia világszerte jelentősen eltér, ez a dokumentum az acélok meghatározásához a WorldAutoSteel formátumot használja. Az egyes acélminőségeket a kohászati típus, a minimális folyáshatár (MPa) és a minimális szakítószilárdság (MPa) határozza meg. Például a DP 500/800 kétfázisú acélt jelent 500 MPa minimális folyáshatárral és 800 MPa minimális szakítószilárdsággal. Az ULSAB-AVC program először ezt az osztályozási rendszert használta.
az AHSS Kohászata
az acéltermékek gyártói és felhasználói általában megértik a hagyományos alacsony és nagy szilárdságú acélok alapvető kohászatát. 2. szakasz.B. rövid leírást ad ezekről a közös acéltípusokról. Mivel a kohászat és a feldolgozás AHSS minőségű némileg új, mint a hagyományos acélok, ezek itt leírt, hogy egy kiindulási megértése, hogy a figyelemre méltó mechanikai tulajdonságai fejlődnek az egyedi feldolgozás és a szerkezet. Minden AHSS-t az ausztenit vagy az ausztenit plusz Ferrit fázis kémiai és hűtési sebességének szabályozásával állítanak elő, akár a forró Malom kifutóasztalán (melegen hengerelt termékek esetében), akár a folyamatos hevítő kemence hűtőszakaszában (folyamatosan lágyított vagy melegen mártott bevonatú termékek). A kutatás olyan kémiai és feldolgozási kombinációkat hozott létre, amelyek számos további fokozatot és javított tulajdonságot hoztak létre az AHSS minden típusán belül.
a speciális acélok egyedülálló családjával kapcsolatos további információkért töltse le az Advanced High-Strength Steels alkalmazási irányelveit itt, ingyenesen.