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中国钢企首发的QP钢

话说,近年来汽车价格蹭蹭地降,大家有没有想过这其中有钢厂的一份功劳?


九十年代汽车钢没有国产化之前,桑塔纳都是用高价进口件组装的;二十一世纪初超高强钢国产化前,进口超高强钢一吨可以卖到5位数。不但如此,还要至少备个小半年的库存。


高品位的汽车钢生产并不容易,有些甚至有专利保护,一些钢种的授权生产费用可能会高达8位数。自主研发创新能力是一家钢企的核心竞争力,在汽车钢领域有没有某个品种是中国钢企率先实现商业化生产的呢?


有!它就是QP钢,它是宝钢全球首发商业化生产的先进高强钢!


什么是QP钢?


2003年John Speer等人首次提出并在实验室研究了一种同时具有高强度和高塑性的新型钢种,并将其命名为Quenching and Partitioning钢,即QP钢(中文译名:淬火延性钢)。


我们可以将其简单粗暴地理解为“同时具有马氏体组织基相和TRIP效应复相钢”。你看,是不是像上面三种钢的复合体呢?


QP钢的生产需要复杂工艺和精确控制,下图是QP钢的原理,觉得复杂的话,大家可以无视。



为什么要选择QP钢?


从香蕉图中可以看出,通常随着强度的增加,钢的延伸率会下降。


汽车用钢要具有一定的塑性,以满足成形要求。理想状态当然是希望随着强度提高,仍能保持一定的延伸率。



图中其它钢种,或成本高,或强度不够,或塑性差,只有QP钢(Q&P,大红色椭圆)强度大幅提高的同时仍然保持了不错的延伸率


QP钢可以制造出马氏体钢(MART,蓝色椭圆)无法制造的较复杂零件,可以进一步减轻车体重量增强车体抵抗撞击能力,具有非常诱人的应用前景。


QP钢和其他钢种的组织比对


QP钢组织特点:铁素体+马氏体+残余奥氏体,其中残余奥氏体的含量在5~10%之间。



QP钢以马氏体为基体相,利用残余奥氏体在变形过程中的TRIP效应,能实现较高的加工硬化能力。因此,ta比同级别高强钢拥有更高的塑性和成型能力。


QP钢与其他先进高强钢的性能对比


超高强钢的使用性能主要涉及五个方面:Forming成形性能YR屈强比Welding焊接性能; Bending弯曲性能; HER扩孔性能。



其实以上材料都有各自的优缺点,合适的材料用在合适的地方。当然,QP钢总体来说综合性能是非常出众的。


QP钢的应用


汽车减重是降低能耗的重要途径,采用高强度、高塑性的汽车板成为一种趋势。兼具高强度和可塑性特征的QP钢,是高强钢大家庭中前途光明的新秀。


QP钢主要用于制造强度要求高且成型复杂的冲压件,如汽车A柱铰链板、前后防撞梁等;北美通用率先提出利用冷成形QP钢替代热成形钢实现汽车减重,日系汽车厂也正在进行利用QP钢生产座椅骨架。



QP是汽车用超高强钢中很热门的钢种,国内外很多钢厂也以商业化生产QP钢作为拥有先进技术能力的标志。



在可以预见的10年~20年内,高强钢、超高强钢仍然是汽车板用材的首选。而QP钢将推动汽车板进一步向高强化、轻量化发展。



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