新日铁住金汽车用钢技术研发现状
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日本、韩国钢铁新材料研发情况对我国的启示肖邦国;霍咚梅【摘要】This article makes several recommendations on the new generation steel materials of China’s steel industry, based on the present situation and the research process of new steel materials from Japan and Korea. Point out that China’s steel industry still exist several issues. In instance, the development and applications of advanced technology and high-end product almost rely on the introduction and imitation. It is believed that the new generation steel will be developed on the vigorously knows from fundamental and frontier steel studies. It is suggested that steel enterprises should gradually increase research investment, cooperate with excellent enterprises, early intervene to downstream industries, and make the development of new technologies and new processes as a new momentum in the future development of business.%在研究了日本、韩国钢铁行业新材料发展及研发模式的基础上,对我国钢铁行业新材料研发工作提出了几点建议。
近10年日本钢管制造技术进展1 钢铁制造技术的变迁从20世纪60年代至70年代,日本的钢铁产量有大幅度的提高,这是由于日本引进和开发了大量高生产率技术所致。
LD转炉、连铸、高炉的大型化、板坯连续冷轧技术、高速轧制和芯棒式无缝管轧制等技术的开发为大幅度提高产量和生产率起了巨大的作用。
这些技术的发展离不开设备、材料和计算机等相关技术的发展。
在轧制和轧制理论发展的同时,如果没有计算机和计算机控制技术的发展,就没有连续轧制技术。
日本的钢铁业在高效、大量生产方面以先进的制造技术为武器,确立了其在国际上的钢铁技术的主导地位。
但是,在国际上对钢铁需求变化的同时,技术的发展方向也开始向重质轻量方向转变,并追求质量的稳定,进一步降低生产成本。
尤其是,随着汽车的迅速普及,对板材挤压成形性和耐蚀性提出了越来越高的要求,为此日本加强技术的主导地位,在IF钢和表面处理材料的开发方面取得了很大的进展。
在降低生产成本方面,开发了大幅度节能、提高产品合格率和提高生产率的技术。
在建筑建设领域,近年来随着超高层建筑和特大型桥梁的建设,开发了高强度、焊接性好的钢板。
在汽车制造业方面,为确保汽车碰撞时的安全性和环保的要求,开发了高强度、轻量化钢材生产技术。
在钢管制造方面,为确保轻量化和碰撞安全及降低生产成本,钢管的高强度化和管材液压成形技术引入关注,汽车生产厂和钢铁企业合作进行了钢管生产技术开发。
另外,在油井管和干线用管方面,进行了高耐蚀性和高强度材料的开发。
日本钢铁技术能够领先世界是由于日本始终以需求为先、认真实施技术开发的结果。
日本所具有的优势就是技术和需求的超前性。
在上述产品和生产技术开发中,一个非常重要的关键词就是技术的融合。
制造技术在吸收相关技术并与上游技术融合的同时不断发展。
另外,支撑加工技术发展的是加工模拟技术。
今后,日本应将制造、加工技术的经验和计算模拟取得的经验技术进行融合,在以需求为先的同时,创造出领先一步的制造技术,如高强度钢的加工技术、高精度稳定的加工技术和钢构功能开发技术等。
日本汽车面板用钢板的进步简介日本汽车面板用薄钢板经历了几个阶段而达到世界领先水平的:上世纪70年代伴随连铸比的扩大由沸腾钢转换为镇静钢:70年代中至80年代由间歇式退火改为连续式退火的技术革新:80年代后期由于极低碳素钢冶炼技术进步而使lF钢通用化和为强化防锈性能而使合金化热镀锌(GA)钢板的扩大应用:90年代以后为适应车体轻量化而在和AI、Mg、塑料等轻型材料的竞争中提高了生产技术和产品质量。
特别是近年为减排CO2而要求进一步车体轻量化的同时还要求保冲撞安全性,从而使重视外观的汽车面板的外板亦开始实现了440MPa.级的高强度化。
本文着重介绍近10年来汽车面板用薄板的进步。
一、汽车面板用薄板的性能和材质要求汽车的面板部件可分为由侧部外板和挡泥板等所代表的深冲压成型部件及车门、车顶、车盖和行李箱盖等所代表的拉仲成型盖状部件两大类。
前者由于面积大且开头复杂,要求兼具有深冲成型和延伸成型的复合成型性,后者则由于塑性变形量小且形状平坦,除对面板的尺寸精度要求较严外,还要求拉伸刚性和耐压痕性。
对于面板部件所用薄板的板厚,内板类为O.6~1.2mm,外板类为0.6~O.8mm,由于保部件的延伸刚性和耐压痕性,进一步薄尺化的部件很少。
面板外板部件用薄板的材质设计指导方针大致为:(1)对车门等形状固定性要求较严的部件,其钢板强度为YS24kgf/mm2(235MPa)、Ts 45kgf/mm2(440MPa)。
(2)以深冲程度小于40mm的浅冲压部件挡泥板为例,以深冲性指标的钢板轧制方向(O°)、45°方向(45°)和直行方向(90°)的平均r值为主,加上延伸成型性指标的n值(加工硬化指数)为补充,并保持两者的平衡以使可稳定冲压成型。
对于侧部面板外板等大面积面板,由于各部位的变形模式和变形量等均不同,故通过钢橱。
的高强良化以实现薄尺化较难,高强度化的有关材质目标的设定亦难,从而在保证规定的强度范围内,从保钢板顺利进入模具出发,应重点提高钢板的r值和改善其表面润滑特性。
国内外汽车用钢发展情况分析第一节国外汽车用钢开发情况一、高强钢板根据钢中的合金含量可以将超高强度钢分为低合金超高强度钢、中合金超高强度钢和高合金超高强度钢。
据合结钢的物理冶金学特点可以将超高强度钢分为低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢和马氏体时效钢。
低合金超高强度钢大多是、、或的改进型钢;和是典型的二次硬化型中合金超高强度钢;高合金超高强度钢的典型代表是马氏体时效钢。
是最早出现的低合金超高强度钢。
它于年开始研究,并于年应用于飞机起落架。
通过淬火和低温回火处理,、、或钢的屈服强度可以超过,然而缺口冲击韧性降低。
在钢中添加%~%的硅可以抑制回火时ε碳化物生长及3C形成,提高回火温度(-315℃)来消除热应力和相变应力以提高韧性,同时又可避免马氏体回火脆性。
坩埚熔炼和300M便是利用上述原理开发的高硅低合金超高强度钢。
年美国国际镍公司开发的300M钢是在钢中添加硅和钒元素。
300M钢在300℃回火可获得最佳的强度和韧性配合。
通过调整碳含量和添加钒,开发了和6AC钢。
通过对的改进,我国开发了高性能和装甲钢。
在工艺性能相当的条件下,高性能装甲钢的抗枪弹和抗炮弹性能优于目前我国大量应用的前苏联п和п装甲钢。
在的基础上,我国还研制了高硬度装甲钢,其抗穿甲弹防护系数达到以上。
值得注意的是,尽管以和300M 钢为代表的低合金超高强度钢具有高强度,但它们的断裂韧性和抗应力腐蚀能力较差。
除了广泛应用的等二次硬化超高强度钢之外,为了获得更高的强度和韧性配合,美国在二次硬化钢的物理冶金学研究基础上,开发了高洁净度的钢。
高洁净度保证了钢(%%%%%)具备目前最佳的强度和韧性配合。
(%%%%%)是最近公司在的基础上开发的高强高韧钢。
与相同,也是双真空冶炼的含镍钴钢,它具有良好的韧性和塑性。
的抗拉强度是,比高出。
与相比,的屈强比较小,因而可在断裂前吸收较多的塑变能量。
的比强度高于和,甚至高于钛合金。
高强度的将可能应用于下一代飞机的起落架和零件。
日本钢铁技术现状及二氧化碳减排发展来源:王小天 文章发表时间:2010-04-06全球变暖是世界各国面临的一个严峻问题。
气候变暖影响着人类的生存和发展,应对这一难题是世界各国共同的责任,因此必须站在新的高度强调国际间的技术合作,以及向发展中国家转让技术。
在二氧化碳减排方面,不能低估炼铁工艺在整个钢铁工序中的作用。
可以毫不夸张地讲,钢铁工业未来的发展依赖于未来炼铁技术的进步。
因此,既要从短期着手又要从长远角度出发,针对局部区域和全球范围研究开发炼铁工艺技术。
在日本,钢铁工业面临降低能耗的任务是到2010年能源消耗在1990年的基础上下降10%。
为实现这一目标,日本钢铁业者一直致力于炼铁新工艺、新技术的开发。
1日本炼铁技术现状自1983年开始应用煤粉喷吹技术直至2000年,日本高炉喷煤比在不断增加。
在此期间,主要的经营目标之一就是大量使用廉价原料,例如从澳大利亚进口了大约50%的铁矿石,渣量大,大量劣质煤的使用虽然降低了生产成本,但导致还原剂消耗普遍超过500kg/t。
然而,由于全球气候变暖问题的日益加剧和产能提高的需要,自2000年起至2007年,高炉操作目标已经转为降低还原剂消耗。
降低还原剂消耗的工作主要集中在大型高炉上,特别是由于原燃料的变化,高炉操作需要做出相应调整。
2007年日本喷煤比接近130kg/t,低于其它国家。
主要原因是日本所用焦炭质量发生了变化。
如果盲目提高喷煤比,可能会影响高炉较高的利用系数。
但是从2008年下半年开始,由于全球经济危机的爆发,高炉操作条件彻底改变,高炉利用系数也大幅度降低。
未来经济复苏的前景仍不明朗,一些高炉已经关停。
所以近期钢铁行业的二氧化碳排放量显著降低。
尽管如此,降低高炉还原剂消耗仍然被视作重要操作目标之一。
2 针对二氧化碳减排的研究1996年,日本铁钢联盟JISF根据《京都议定书》制定了环境保护行动计划,把减少温室气体排放作为应对全球变暖的措施之一。
因此,该计划主要应用了以下温室气体减排措施:1) 在1990年的基础上,到2010年实现钢铁行业能耗下降10%;2) 通过政府建立回收机构,实现高炉回收利用100万t废塑料。
汽车用高强钢板的发展现状和趋势摘要:汽车工业要求冷轧钢板重量轻、成形性好、寿命长、安全性好和环境友好。
为此,DP钢、TRIP钢等既能满足成型要求又能提高强度水平的钢板得到逐步运用。
同时,对应的新型工艺方法也得到广泛应用。
一,汽车工业对冷轧钢板性能的要求1.汽车轻量化提高燃料效率、减少CO2排放造成环境污染是极为重要的。
为达到此目的,汽车需在保持原来的强度水平的情况下满足轻量化。
DP钢、TRIP钢就是为此目的而开发的。
2.钢板的成形性一般说来,随着钢板材料强度的提高,其成形性恶化。
为满足零件成型的需要,DP钢、TRIP钢等既能提高强度又能满足成型要求的新型钢板将得到大量应用。
3.钢板的抗凹性汽车外板有可能遭受外力冲击,若材料强度过低,容易发生凹陷变形。
BH钢在成形后进行烤漆的过程中可以进一步提高其强度,汽车在使用时得到了更高的强度,具有良好的抗凹陷性。
因此,近年对BH钢的需求不断增长。
4.钢板的耐腐蚀性在北美等特殊市场,为除去积雪,大量使用对钢有强烈腐蚀作用的氯化钙,对汽车耐腐蚀性提出了更高的要求。
应对腐蚀问题的重要措施是对钢板进行各种表面处理,例如镀锌。
5.钢板的安全性为保证乘用者的安全,目前已经开发出既具有高强度,又具有良好耐冲撞性能的高强钢板,用于汽车的结构件和底盘等部件。
6.钢板与环境友好汽车用冷轧钢板需要与环境友好。
国际上已经制定了一系列法规和制度,强化环境保护,明令禁止使用对人类有毒害的物质(镀层物质)。
依据钢板的强化机制、强度水平和组织特点可划分为不同的钢种类型(见表)。
(1)低强度钢:抗拉强度低于270MPa的钢板,主要是用作面板的IF钢(IF 钢,全称Interstitial-Free Steel)和低碳钢,规定其为低强度钢。
(2)高强度钢:抗拉强度在270~700MPa的属于高强度钢,包括高强度的IF 钢、BH钢、C-Mn钢、HSLA钢以及一部分DP钢和TRIP钢。
(3)超高强度钢板:超过700MPa的钢板为超高强度钢板,包括高强度级别的TRIP钢、DP钢以及马氏体钢和新开发的TWIP钢。
背景资料五-新日铁住金最新动态(一)全球第二钢铁企业新日铁住金开始运营 2 (二)新日铁将变身成为“新日铁住金”3-4 (三)宝钢新日铁加紧合作 5-6 (四)武钢与日本新日铁联合投资公司挂牌7-8 (五)金广携新日铁设立合资公司15亿投资国内不锈钢9 (六)新日铁住金投资200亿在华不锈钢市场10 (七)新日铁住金将在泰国等国生产汽车用钢板11(一)全球第二钢铁企业新日铁住金开始运营北京时间2012年10月1日上午消息,《日经新闻》头知刊文《新日铁住金今日开始运营》,现全文摘要如下:新日本制铁和住友金属工业合并成立的新公司新日铁住金1日开始运营。
这家公司的粗钢产量仅次与欧洲的安赛乐米塔尔位居世界第二,考虑到全球经济减速引发的产能过剩,钢材市场状况恶化,因为新公司面临的业务环境正变得十分艰难。
新日铁住金的董事长兼CEO 宗风正二(原新日铁公司董事长)正考虑削减正本,重新考虑核心设备—高炉的生产体制。
他表示,2002年全球粗钢产量为9亿吨,预计到2020年将增至20亿吨。
当前铁矿石等原材料的价格仍然很高,而日本国内对钢的需求并没有增长。
有必要扩大国际市场,并成为具有压倒性优势的全球头号钢铁企业。
面对新兴国家经济减速的状况,当前钢铁需求状况难以改善。
成本竞争力,全球供应体制,先进的技术是三项重要的成功因素。
3年后公司将达成每年削减1500亿日元的成本的目标。
韩国浦项制铁等全球钢铁巨头都纷纷在新兴国家兴建高炉。
在海外市场,新日铁住金只在巴西建设了高炉。
高粮对于提高市场规模的公司盈利都是很重要的。
不过面对全球产能过剩,公司将慎重考虑高炉建设的决定。
(二)新日铁将变身成为“新日铁住金”2012年5月,日本新日本制铁公司(下称“新日铁”)与住友金属工业公司(下称“住友金属”)的合并已经获得日本国内和国外相关机构的批准。
按照程序,合并计划将于6月份在两家公司各自的持股者大会上批准,10月完成全部合并。
从此,新日铁将变身成为“新日铁住金”,国际排名也大大提升。
日本炼铁技术COURSE50研发现状1 前言COURSE50是日本新能源•产业技术综合开发机构(NEDO)委托神户制钢、JFE、新日铁、新日铁工程公司、住友金属、日新制钢6家公司共同开展的“环境友好型炼铁技术开发”项目,于2008年7月22日获得通过。
考虑到今后对钢铁材料的需求会进一步增加,并且对钢材的性能要求也在不断提高,即使到2050年仍需要一定数量的铁矿石还原生产高性能的钢材。
因此,将立足于铁矿石还原能根本性减排CO2的技术作为长期项目展开研发工作。
该项目其中一项技术是碳还原铁矿石产生的CO2无害化处理技术。
为此,需要开发高效CO2吸收剂、评价实验规模设备、开发余热吸收液体的再生技术等,通过这些技术开发形成从高炉煤气中高效分离CO2的技术。
另一项技术是氢还原技术。
氢还原技术是一项中长期的创新型研发项目,在进行氢还原机理等基础性研究的同时,在氢源方面,副产煤气的富氢技术也受到人们的重视。
上述两项技术都需要进行长时间的基础研究和实验研究,所以,各产业界都请求相关的大学和研究单位给予协作,尽快推进开发速度。
这些开发成果实用化时,分离回收CO2的储存和监控技术、低CO2的氢供给和电力供应等社会基础条件的整备也是不可缺少的。
2 COURSE50技术概要COURSE50技术开发内容是:利用焦炉800℃余热提高焦炉煤气(COG)氢含量技术、用氢还原铁矿石的反应控制技术、从高炉煤气中分离并回收CO2技术以及扩大炼铁厂余热利用减少CO2排放技术。
上述技术的开发分两个阶段进行:第一阶段2008~2012年,共5年;第二阶段是综合实验阶段。
最终目标是使CO2排放量减少30%。
第一阶段(2012年)的目标是:①开发减少高炉排放CO2的技术. 研究氢还原铁矿石的机理、研发控制氢还原铁矿石反应的基础技术;. 开发氢浓度增加一倍的焦炉煤气(COG)富氢改质技术;. 在高炉用氢还原铁矿石所需高强度-高反应性焦炭制造技术方面,由于高炉的技术要求尚未确定,所以先确定中间实验的焦炭评价指标。
新日铁GTL技术达实用水平正在进行天然气液化(GTL)技术实用研究的新日本制铁于9月16日宣布,使用该公司开发的钴类FT合成(Fischer-Tropsch synthesis,费歇尔-托晋希合成法)催化剂,利用位于日本北海道苫小牧市的试验工厂,实现了连续日产7桶GTL油的最大生产能力。
新日本制铁与日本石油公团、日本石油资源开发、日本千代田化工建设、日本COSMO石油和日本国际石油开发共同参与了GTL实用化研究,负责非贵金属类FT合成催化剂的开发。
此次小批量生产为钴类FT合成催化剂的实用化带来了希望。
GTL技术是指利用天然气生产汽油和煤油等液体燃料的技术。
所生产的燃料作为不含硫、氮化合物等杂质的“绿色燃料”而受到业内越来越广泛的关注。
GTL 技术包括两大工艺:由利用催化剂将天然气改质为合成气体的工艺和利用催化剂由合成气体转换成液体燃料的FT反应工艺。
此次,新日铁开发的催化剂用于FT 反应过程中,对控制整体成本尤为重要。
新日铁认为,在GTL生产中FT合成催化剂将成为核心技术,因此准备凭借催化剂这一优势技术积极参与GTL工程和工厂建设。
今后准备继续利用试验工厂进行试验,以验证FT合成催化剂的性能和寿命,获取工厂设计中所必须的工程数据,以及推动性能更高的FT合成催化剂的实用化进程。
日本公司成功开发商业可行GTL技术据路透社1月27日东京报道,日本的一个由石油公司、炼油公司和工程公司组成的财团今天在这里对媒体记者说,该财团已成功开发出一种在商业上可行的天然气合成油(GTL)技术,但是,该财团目前还没有建造商业GTL厂的计划。
GTL技术——一种专门用来把含有二氧化碳气体的天然气加工成石脑油、煤油和柴油的技术——能够用来开发那些拥有探明天然气储量的未经勘探的气田,生产出没有硫或芳烃含量的清洁燃料。
这个称为日本GTL技术研究协会的财团是由日本的石油开发公司日本石油勘探公司(Japex)和日本国际石油开发株式会社(Inpex)、日本的炼油企业JX新日本石油和能源公司和日本科斯莫石油公司以及日本的工程公司千代田公司和新日铁工程有限公司组成。
新日铁住金汽车用钢技术研发现状
新日铁住金是日本大型钢铁公司之一,也是亚洲地区汽车用钢最具竞争力的企业,其汽车用镀锌板和高性能车用钢材相关技术在世界上处于先进水平。
新日铁住金高度关注汽车工业的发展趋势,近年来在汽车用钢的工艺、材料、涂层、解决方案等方面进行了多项技术创新,在汽车的轻量化、电气化、节能、安全性、舒适性等方面发挥了重要作用。
工艺创新瞄准安全与轻量化
近年来,在汽车用钢的工艺技术研发中,新日铁住金主要的技术创新包括热压成型技术、三维热弯淬火(3DQ)量产加工技术等。
热压成型技术。
新日铁住金开发的热压成型技术,通过材料技术和利用技术的结合,保证了部件淬火硬度的稳定性,实现了热压成型钢板的稳定生产。
以往的汽车用钢成型技术是将高强钢板进行冷冲压加工,使用的钢板强度级别越高,塑性变形越大,容易引起钢板尺寸精度不良等诸多问题。
新日铁住金开发出汽车用高强钢热压成型技术,有效解决了这些问题,而且运用这项技术,可生产出强度级别更高的汽车部件。
新日铁住金开发的热压成型技术具体为:将钢板加热到900℃左右,使之在软质化状态下进行淬火处理,同时,利用模具与钢板间的接触冷却,强化淬火效果,可满足1500MPa级的强度要求,实现良好的尺寸精度。
利用冲压模具进行冲压并冷却淬火时,由于模具内部件的各个部位不一定是均匀冷却,热压成型部件容易出现硬度不均现象,新日铁住金开发了多种处理技术来解决这个问题。
三维热弯淬火(3DQ)量产加工技术。
新日铁住金开发的三维热弯淬火技术(3DQ,3 Dimensional Hot Bending and Quench)集合了材料开发技术、各种断面形状的钢管制造技术、二次加工技术等各项技术,是一种划时代的技术创新。
三维热弯淬火处理技术是对各种形状的钢管进行加热,并用冷却水有顺序淬火的连续工艺。
通过使用这种技术,钢管可以实现抗拉强度在1500MPa以上的水平。
采用这项技术制造汽车零部件,将显著降低车辆的重量,并提高汽车碰撞安全性。
一般而言,使用高张力钢板制造汽车部件能够使部件更薄且确保相同的强度,可大幅减轻车身重量。
但若单纯减薄,刚性就会下降,导致行驶时车身振动变大,还会对方向盘操纵带来不良影响。
因此,新日铁住金开发部门将着眼点放在了确保刚性的钢管提高强度,将经过高频加热处理软化的钢管高速且高精度地加工成复杂的三维形状,然后进行水冷处理,再采用可将强度提高至1500MPa级的3DQ 技术进行加工,并设计了部件的最佳截面形状、板厚和形状,由此开发出了轻量、坚固且刚性高的横梁支架,以及稳定制造横梁支架的工艺。
该技术首次用在了马自达的MVP“普力马(PREMACY)”上,利用3DQ技术加工的1500MPa级超高
强度方形钢管具体用在第三排坐席下部的横梁支架上,该部件在确保与原来同等刚性和强度的同时,减轻了约50%的重量。
利用3DQ技术可制造出强度为1.5GPa的封闭断面部件,取得30%~50%的轻量化效果,并能大幅度提高车辆的冲撞安全性。
另外,3DQ技术在成型时不需要使用模具,因此还可减少设备投资。
材料创新提高强度减重延寿
近年来,在汽车用钢材料研发中,新日铁住金主要的技术创新包括汽车排气管用钢———YUS450-MS的开发、成型性能良好的超高强钢———1.2GPa镀锌高张力钢板的开发等。
汽车排气管用钢———YUS450-MS。
新日铁住金开发的排气管材料YUS450-MS,特点在于Nb-Ti的混合添加,由此可以提高高温特性,尤其是可以提高热疲劳特性。
为了使该材料能够在高达950℃温度下使用,新日铁住金添加了Nb、Mo、W和Ti等元素来提高屈服强度。
同时,使用该材料还可使汽车自重显著减轻。
成型性能良好的超高强钢———1.2GPa镀锌高张力钢板。
新日铁住金开发的拉伸强度为1.2GPa级、经过合金化熔融镀锌处理的高张力钢板,与普通冷轧钢板相比,其开发需要镀锌退火生产工艺,生产难度较大,其最大强度通常限定在980MPa,被率先应用于铃木新款轻型车“Spacia”的主要骨架部件上,是日本汽车厂商首次采用1.2GPa镀锌高张力钢板。
新日铁住金开发的1.2GPa镀锌高张力钢板时,考虑到镀锌因素而调整了成分,并提高了制造工艺,最终实现了兼顾强度和成型性的微细金属组织。
这种钢板能够实现包括防锈性能在内的汽车骨架部件所需要的性能指标,因此,还可用于地板侧梁以外的其他骨架部件。
涂层创新更节能环保
近年来,在汽车用钢涂层研发中,新日铁住金主要的技术创新包括ECOKOTE-S 热镀锡-锌合金板、SuperDyma热镀锌-铝-镁-硅合金钢板的开发等。
ECOKOTE-S热镀锡-锌合金板。
ECOKOTE-S热镀锡-锌合金板是新日铁住金开发出的汽车燃料箱用钢板,其典型皮膜结构分为:无铬酸盐处理特殊皮膜、Sn-Zn合金层、预处理层、基体等。
其主要特点如下:一是与以往的燃料箱金属材料相比,具备更高的耐蚀性;二是对于生物质燃料等也具备优异的耐蚀性;三是符合碳氢化合物透过限制规定,无环境负荷物质;四是优异的再生利用性。
SuperDyma热镀锌-铝-镁-硅合金钢板。
SuperDyma是新日铁住金开发出的热镀锌-铝-镁-硅合金钢板,它的表面镀层成分主要是锌、约11%的铝、约3%的镁和微量的硅合金,其典型皮膜结构分为无铬酸盐处理特殊皮膜、Zn-Al-Mg-Si合金层、基体等。
其主要特点包括:一是与热镀锌钢板相比,具有较高的耐蚀性,而且具有端面防蚀性;二是具备耐碱性,可与砂浆、混凝土接触;三是可替代对氯较弱的不锈钢、对碱较弱的铝;四是可选择与铬酸盐处理同等性能的无铬酸盐处理钢板。
解决方案创新注重整体效果
新日铁住金注重向用户提供包括产品以及与产品相配套的应用技术在内的整体解决方案,在汽车用钢领域通过与汽车行业用户的合作,开发出了一系列汽车用高强钢及相应的成型技术、焊接技术和汽车性能评价技术,形成了汽车用钢整体解决方案。
成型性计算机辅助工程(CAE)技术。
利用CAE技术对各种塑性加工工艺进行研究,可以减少汽车制造工艺最佳化所需要实验的次数,缩短开发周期,减少模具的修正次数,因此具有显著的经济意义。
在利用CAE进行研究时,最重要的是建立各个不同材料的数学模型和运用FEM进行分析。
通过将表示变形模式的成型极限曲线(FLD)与FEM解析得到的应变进行比较,可以对冲压成型裂纹进行判断。
但是,当冲压成型的变形路径发生变化时,不能直接应用比例负荷时的FLD。
针对这个问题,新日铁住金提出了应力FLD方法,利用应力FLD,即使变形路径发生变化也可以用同一个FLD对冲压裂纹进行判断。
利用应力FLD方法不仅可以对冲压成型时的破断进行预测,而且可以对冲撞时的破断进行预测。
在高强度钢板的应用中,提高部件形状的稳定性非常重要,新日铁住金已开发出各种提高部件形状稳定性的成型技术。
新日铁住金在利用CAE技术进行汽车冲撞特性的评价中,根据对各种车体用钢的高速变形特性,对部件的压溃特性进行解析,提出材料的最佳配置和最佳形状方案。
实际车体冲撞时,点焊区的破断对冲撞能量的吸收会产生影响,而点焊区的破断受到钢板材质、板厚、焊接条件、部件形状等多个因素的影响。
新日铁住金还开发出利用应力集中系数描述点焊破断现象的方法,在该方法中的应力集中系数考虑了焊核周围的变形拘束情况,显著提高了解析精度。
冲击性能评价模型。
落锤试验是一种冲击试验方法,重锤从不同高度落到试样上,利用落下高度与试样破坏率的关系等不同衡量指标来表示试样的抗冲击能力。
新日铁住金拥有日本国内最大的落锤试验机,在进行车体落锤实验时,可通过对车体下落时的冲击速度、冲击力的控制,得到正确的实验数据,并基于这些数据
开发出汽车车身强度、冲击能量吸收的解析数据模型。
这些数据模型对满足汽车安全性、轻量化的未来汽车设计贡献很大。
新日铁住金在冲击性能评价实验的数据基础上,开发出能够吸收冲击能量的一种缓冲装置,将其装在汽车车身上,已被实际应用。
点焊焊接部位断裂预测软件(NSafe-SPOT)。
汽车撞击时,点焊部位断裂有可能引起车体损伤、司乘人员受伤等一系列问题,因此对汽车点焊部位断裂预测十分重要。
新日铁住金结合已开发的冲撞解析用软件(LS-DYNA,PAM-CRASH),开发了可预测点焊部位断裂情况的软件———NSafe-SPOT。
NSafe-SPOT的主要特点是利用应力集中的原理,可对多种模式的断裂进行高精度预测。
弯曲成型技术。
新日铁住金开发了能够将复杂断面结构弯曲加工成型技术,减少了以往繁琐的焊接环节,改善了形状精度,减少了焊接工序,可实现复杂零部件的焊接。
新日铁住金开发的弯曲成型技术,是通过液压成型法来实现的。
钢板经过轧制,长度延伸而厚度变薄,体积不变。
基于这个原理,弯曲成型技术是将置于模具内的钢管进行水压通胀延伸的同时,管壁变薄,在钢管长度方向上压缩成型的技术。
该技术在有效利用钢管的强度特性实现薄壁化的同时,使多个零部件的接合部件成为一体,这样就省略了接合端部的法兰盘等,实现了轻量化和零部件数量减少、节省工艺的过程。
这项技术的实用化,给车身的框架材料、排气系统的零部件等带来很大变化,实现了汽车复杂零部件焊接技术的进步。