ยานยนต์เหล็ก

บนพื้นฐานของเหล็ก IF จะมีการเพิ่มองค์ประกอบเสริมความแข็งแกร่งประเภทต่างๆ (เช่น องค์ประกอบเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายของแข็ง P, Mn, Si) และการควบคุมกระบวนการรีดที่เหมาะสม (ผ่านการรีดร้อนที่อุณหภูมิต่ำและการลดลงอย่างมากและการระบายความร้อนแบบเร่งทันทีหลังการรีด) จะถูกเพิ่มเข้าไป เพื่อให้ได้-เฟอร์ไรต์เนื้อละเอียด เช่นเดียวกับ-การรีดเย็นที่ลดการรีดและการอบอ่อนที่อุณหภูมิสูง-สูงเพื่อให้ได้เนื้อสัมผัสที่ต้องการและความสามารถในการขึ้นรูปสูง) เพื่อให้เหล็กมีความแข็งแรงสูงในขณะเดียวกันก็รับประกันความเป็นพลาสติกและประสิทธิภาพการประทับตราที่ดี IF สามารถตอบสนองข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปรถยนต์ที่มีรูปทรงซับซ้อน- เกรดทั่วไป ได้แก่ B220IF, B340IF, B410IF, B500IF เป็นต้น

รวมถึงแผ่นเหล็กอบ-เหล็กอบแข็ง IF และแผ่นเหล็กอบคาร์บอนต่ำ-อบ- มุ่งเน้นไปที่ IF บอร์ดที่ชุบแข็งเป็นหลัก ลักษณะเฉพาะคือแผ่นเหล็กมีความแข็งแรงของผลผลิตต่ำก่อนการปั๊ม และความแข็งแรงของผลผลิตของแผ่นเหล็กจะเพิ่มขึ้นผ่านกระบวนการพ่นสีและการอบหลังจากการปั๊ม แม้ว่าเหล็ก BH จะมีคุณสมบัติในการชุบแข็งด้วยการอบที่ดี แต่ก็ต้องรับประกันคุณสมบัติไม่-เสื่อมสภาพที่อุณหภูมิห้องภายในระยะเวลาหนึ่ง เหล็ก BH สามารถปรับปรุงความต้านทานการบุ๋มของแผ่นเหล็กได้โดยไม่กระทบต่อความมั่นคงรูปร่างของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป ดังนั้นจึงเหมาะมากสำหรับการผลิตแผงภายนอกรถยนต์ เกรดทั่วไป ได้แก่ CR210BH, CR240BH, CR270BH, CR340BH เป็นต้น

แผ่นเหล็กฟอสฟอรัส
สารละลายแข็งช่วยเสริมฤทธิ์ของฟอสฟอรัสในเหล็กเพื่อเสริมความแข็งแรง ผลการเสริมความแข็งแรงของสารละลายที่เป็นของแข็งของฟอสฟอรัสนั้นโดดเด่น เทียบเท่ากับแมงกานีส 10 เท่าและซิลิกอน 7 เท่า แม้ว่าฟอสฟอรัสจะเพิ่มความแข็งแรง แต่การยืดตัวจะลดลงเพียงเล็กน้อย และยังมีค่า r อัตราส่วนความเครียดของพลาสติกสูงอีกด้วย แผ่นเหล็กที่มีฟอสฟอรัส-สามารถใช้เจาะชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปยานยนต์บางชิ้นที่มีรูปร่างค่อนข้างซับซ้อนได้ เกรดทั่วไป ได้แก่ SPCC-P, SGCC-P เป็นต้น

เหล็กกล้าไอโซทรอปิกเป็นเหล็กกล้าไมโครอัลลอยด์คาร์บอนต่ำ เหล็กชนิดนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยแอนไอโซโทรปีระนาบต่ำมาก กล่าวคือ Δr มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ (โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง -0.15~+0.15) มีความแข็งแรงสูง ค่า n สูง และขึ้นรูปได้ดี รอ. ระดับความแรงสามารถแบ่งออกเป็น 220, 250, 260, 280 และ 300Mpa ตามความแข็งแรงของผลผลิต เหล็กไอโซทรอปิกส่วนใหญ่จะใช้สำหรับแผงด้านนอกของรถยนต์ ส่วนใหญ่จะใช้กับรุ่นซีรีย์ยุโรปและไม่ค่อยใช้กับรถยนต์ญี่ปุ่น เกรดทั่วไป ได้แก่ DP600IS และ DP800IS เป็นต้น

เหล็ก DP เป็นเหล็กต้นทุนต่ำ-ที่มี Si และ Mn เป็นส่วนประกอบโลหะผสมหลัก ในกระบวนการอบอ่อนอย่างต่อเนื่อง โซนเฟอร์ไรต์ + ออสเทนไนต์สอง- จะถูกให้ความร้อนก่อนเป็น 760-830 องศา เพื่อทำให้โครงสร้างมีสัดส่วนเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ที่แน่นอน ในเวลานี้ เหล็กจะถูกดับไปที่จุดมาร์เทนไซต์ และออสเทนไนต์จะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์ ส่งผลให้เกิด-ที่เรียกว่า "โครงสร้างเฟสคู่-" เมทริกซ์ของเหล็ก DP นั้นเป็นเฟอร์ไรต์อ่อน โดยมีมาร์เทนไซต์แข็งกระจายอยู่ ทั้งสองเป็นตัวกำหนดความแข็งแรงของผลผลิตต่ำและความต้านทานแรงดึงสูงของวัสดุตามลำดับ เหล็ก DP มีอัตราการชุบแข็งงานเริ่มแรกสูงกว่าเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูง-แบบเดิม ดังนั้นจึงมีอัตราส่วนผลผลิต-ต่อ-ความแข็งแรงต่ำมาก และสามารถให้การยืดตัวที่ดีได้ เหล็ก DP มีคาร์บอนมากกว่าในสารละลายของแข็ง ดังนั้นจึงเป็นเหล็กชุบแข็งด้วยอบด้วย หลังจากการอบและทาสี ความแข็งแรงของผลผลิตจะเพิ่มขึ้นประมาณ 100Mpa

เหล็ก DP มีความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง-ทั่วไปในระหว่างการเปลี่ยนรูปด้วยความเร็วสูง-ในการชนของยานพาหนะ ดังนั้นจึงมีความสามารถในการดูดซับพลังงานกระแทกได้ดีกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความปลอดภัยของยานพาหนะ โครงสร้างหลักคือเฟอร์ไรต์และมาร์เทนไซต์ ซึ่งมีปริมาณมาร์เทนไซต์อยู่ที่ 5%-50% เมื่อปริมาณมาร์เทนไซต์เพิ่มขึ้น ความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง โดยมีช่วงความแข็งแกร่งอยู่ที่ 500-1200MPa

เหล็กสองเฟส-ยังมีคุณลักษณะของอัตราส่วนผลผลิตต่ำ-ความแข็งแรง ดัชนีการชุบแข็งในงานสูง ประสิทธิภาพการชุบแข็งแบบอบสูง ไม่มีการขยายผลผลิต และการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิห้อง โดยทั่วไปใช้สำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ที่ต้องการความแข็งแรงสูง การดูดซับพลังงานการชน-สูง และข้อกำหนดการขึ้นรูปที่เข้มงวด เช่น ล้อ กันชน ระบบกันสะเทือน และการเสริมแรง เป็นต้น ด้วยความก้าวหน้าของสมรรถนะของเหล็กและเทคโนโลยีการขึ้นรูป เหล็ก DP ยังได้เริ่มนำไปใช้กับชิ้นส่วนแผงภายในและภายนอกของรถยนต์ เกรดทั่วไป ได้แก่ DP590, DP780, DP980, DP1180 เป็นต้น

เหล็กกล้า TRIP เป็นเหล็กประเภทหนึ่งที่ได้รับการพัฒนาเชิงพาณิชย์ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ซึ่งรวมถึงผลิตภัณฑ์-แผ่นรีดร้อน -แผ่นรีด ชุบด้วยไฟฟ้า และ-สังกะสีแบบจุ่มร้อน โครงสร้างหลัก ได้แก่ เฟอร์ไรต์ เบนไนต์ และออสเทนไนต์คงสภาพ ปริมาณออสเทนไนต์ที่สะสมไว้คือ 5%~15% และช่วงความแรงคือ 600~800MPa สาระสำคัญของการยืดตัวที่สูงของเหล็กกล้า TRIP คือ-การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากความเครียดของออสเทนไนต์ที่สะสมไว้ไปเป็นมาร์เทนไซต์ ในเวลาเดียวกัน การขยายตัวของปริมาตรที่เกิดจากการเปลี่ยนเฟสจะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของดัชนีการแข็งตัวของงานในท้องถิ่น ทำให้การเสียรูปกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ท้องถิ่นได้ยาก เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็ก DP ดัชนีการแข็งตัวของงานเริ่มต้นของเหล็ก TRIP นั้นน้อยกว่าของเหล็ก DP แต่ดัชนีการแข็งตัวของงานของเหล็ก TRIP ยังคงสูงในช่วงความเครียดที่ยาวนาน ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการประสิทธิภาพการปูดสูง เกรดเหล็กพลาสติกเหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง-โดยทั่วไป ได้แก่ TRIP590, TRIP780, TRIP980 และ TRIP1180

โหมดการทำความเย็นของเหล็กกล้าหลายเฟสนั้นคล้ายคลึงกับเหล็กกล้า TRIP แต่จำเป็นต้องปรับองค์ประกอบทางเคมีเพื่อสร้างระยะการตกตะกอนของมาร์เทนไซต์และเบนไนต์ที่เสริมความแข็งแกร่ง โดยมีช่วงความแข็งแกร่ง 800~1,000MPa ลักษณะทางโครงสร้างของมันคือเฟอร์ไรต์ละเอียดและมีเฟสแข็งในสัดส่วนสูง (มาร์เทนไซต์, เบนไนต์) ซึ่งได้รับการเสริมกำลังเพิ่มเติมด้วยการเสริมการตกตะกอน ประกอบด้วย Nb, Ti และองค์ประกอบอื่นๆ และมีความสามารถในการดูดซับพลังงานกระแทกสูง และประสิทธิภาพการขยายรูที่ดี เหมาะสำหรับกันชนประตู- กันชน เสา B- และชิ้นส่วนนิรภัยอื่นๆ เกรดทั่วไป ได้แก่ CP500, CP600, CP800 และ CP1000 เป็นต้น

สิ่งที่เรียกว่า-TWIP หมายถึงพลาสติกที่เหนี่ยวนำให้เกิดคู่- เหล็กกล้า TWIP เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนออสเทนนิติกบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วย Fe และ Mn เป็นหลัก การใช้ Mn สามารถขยายพื้นที่เฟสออสเทนไนต์ได้ การเติม C ไม่เพียงแต่ทำให้ออสเทนไนต์เสถียรเท่านั้น แต่ยังใช้สารละลายของแข็ง C เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับออสเทนไนต์อีกด้วย ด้วยการควบคุมปริมาณ Mn และ C จึงสามารถรับคุณสมบัติทางกลที่ดีที่สุดได้

คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของเหล็ก TWIP คือความแข็งแรงสูงมาก ซึ่งสามารถเข้าถึง 50,000MPa% ซึ่งมากกว่าสองเท่าของเหล็ก TRIP เหล็ก TWIP สามารถปั๊มขึ้นรูปชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน- เช่น แผ่นปั๊มเกรด DDQ- ได้ แต่มีความแข็งแรงสูงกว่า 2 ถึง 5 เท่า ความต้านทานแรงดึงนั้นเทียบเท่ากับเหล็กที่ผ่านการอบด้วยความร้อน- แต่ความเป็นพลาสติกนั้นสูงกว่าเหล็กที่ผ่านการอบด้วยความร้อนถึง 10 เท่า TWIP ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของรถในระหว่างกระบวนการ-ความเครียดสูง เช่น การกระแทก เกรดเหล็ก TWIP ทั่วไป ได้แก่ TWIP800, TWIP1000, TWIP1200 เป็นต้น

เมื่อความแข็งแรงเพิ่มขึ้น ความสามารถในการขึ้นรูปของแผ่นเหล็กโดยทั่วไปมีแนวโน้มลดลง ความสามารถในการแข็งตัวของรูปร่างจะแย่ลง และความยากในการขึ้นรูปจะเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน แรงในการขึ้นรูปวัสดุก็เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ภาระการขึ้นรูปเพิ่มขึ้น และการสึกหรอและความเสียหายอย่างรุนแรงของเครื่องมือและแม่พิมพ์ ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีใหม่ๆ สำหรับการบำบัดความร้อนของวัสดุหลังจากการปั๊มความร้อนจึงได้รับการพัฒนา เพื่อตอบสนองความต้องการเร่งด่วนของผู้ใช้ในการปรับปรุงความแข็งแกร่งต่อไป เทคโนโลยีนี้ใช้กับแผ่นเหล็กที่สามารถ-อบชุบและเสริมความแข็งแรงด้วยความร้อน เช่น -แผ่นเหล็กที่ประกอบด้วยแผ่นเหล็ก มันถูกให้ความร้อนประมาณ 900 องศาสำหรับการปั๊มและการขึ้นรูป ซึ่งช่วยลดความต้านทานการขึ้นรูปได้อย่างมากและปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุ หลังจากเจาะชิ้นส่วนแล้วจะถูกดับทันทีโดยใช้ความร้อนเหลือทิ้ง ความต้านทานแรงดึงในปัจจุบันหลังการรักษาสามารถเข้าถึงได้ประมาณ 1,500MPa ชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผลจะต้องถูกยิงด้วยการระเบิดเพื่อขจัดตะกรันของเหล็กออกไซด์และปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แผ่นเหล็กที่มีการเคลือบ Al-Si pre- ถูกนำมาใช้ในการผลิต ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนก่อนที่จะปั๊มร้อน หลังจากการปั๊มร้อน ชั้นโลหะผสม Fe-Al-Si จะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิว และชิ้นส่วนต่างๆ ไม่จำเป็นต้องทำการขัดผิวด้วยการฉีด สามารถทาสีได้โดยตรง และรูปร่างของชิ้นส่วนมีความแม่นยำดี เกรดแผ่นเหล็กขึ้นรูปร้อน-ทั่วไป ได้แก่ QSTE340TM, QSTE420TM, QSTE500TM เป็นต้น