高强度轻量化汽车大梁用钢的研究与开发

摘要

本课题结合济钢的工艺、技术和装备条件，研究600-700MPa级系列高强轻量化汽车大梁钢。
　　本文在济钢MS-200热模拟试验机上进行实验，结合汽车大梁钢的特点，以C、Si、Mn为主要成分，添加适量铌、钛微合金元素，系统应用多种强化机制轧制高强钢。通过对实验钢的实验室研究工作确定了J610L和J700的工艺窗口，设计了合理的工业试制轧制工艺方案，开展了工业试制。
　　通过实验表明，J610L和J700热轧钢带总体性能较好，强度较高，抗疲劳性能及其焊接性能达到预期，冷成型性能和低温冲击韧性测试结果优良。更加可取之处是该钢在保证承载能力的前提下，车身重量得当下降，可有效降低油耗，提高运行效率，为车辆轻量化设计提供有益参考。
　　本文研究的主要内容和结论包括:
　　(1)在济钢热连轧生产线上，开发出J610L、J700高强韧性的汽车大梁用钢，该钢韧脆转变温度在-60℃以下，冷弯性能优良，J610L的疲劳极限在500MPa以上（疲劳试验应力比R=0.1），J700抗拉强度在690MPa，焊接性能优良，尺寸精度高，可满足汽车车架冲压、辊压、折弯、装配等工艺要求。
　　(2)采用低碳(0.05-0.10％)，高锰(1.60-2.0％)，铌、钛复合微合金化，不添钼、铬、镍、钒等元素，生产出纯度较高的中薄板坯，该成分设计大幅降低了高成本的合金元素的加入，利于冶炼及后期回收再利用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究内容

第二章 高强度轻量化大梁用钢板研究现状

2．1 相关理论

2．1．1 冶炼过程

2．1．2 轧制过程

2．2 研究现状

2．2．1 国外研究现状

2．2．2 国内研究现状

2．2．3 国内外汽车大雏钢成分、性能对比

2．3 济钢现场生产线及主要装备概况

第三章 高强度轻量化汽车大梁用钢的设计和组织

3．1 成分设计

3．1．1 基本成分设计

3．1．2 合金设计

3．2 连续冷却过程相变的研究

3．2．1 实验方法

3．2．2 实验结果分析

3．2．3 实验钢C高温奥氏体变形行为的研究

3．3 实验室试验轧制

3．4 钢中析出物研究

3．4．1 钢的精细显微组织

3．4．2 析出粒子的分布

3．4．3 析出粒子形貌特征

3．4．4 析出物分类

3．5 本章小结

第四章 高强度轻量化汽车大粱用钢的工业试制

4．1 J610L的工业试制和应用

4．1．1 1610L第一次工业试制

4．1．2 1610L第二次工业试制和生产

4．1．3 1610L的工艺和使用性能

4．1．4 1610L的批量生产

4．1．5 1610L的疲劳性能

4．2 J700的工业试制和应用

4．2．1 J700的成分和工艺控制

4．2．2 J700的工业试制性能

4．2．3 J700的批量生产情况和应用

4．3 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论及主要创新点

5．2 研究的不足及今后研究方向

参考文献

致谢

在学期间发表论文清单