首鋼破解汽車行業(yè)橋殼用鋼熱壓后強度下降難題

    發(fā)布日期：2021-04-02




近日，首鋼成功開發(fā)出500MPa—600MPa級新型熱沖壓橋殼用鋼，解決了熱沖壓后橋殼強度嚴重下降的問題，將強度損失比例由30%降低至5%，大幅提高了橋殼疲勞強度，提升了橋殼承載能力與整車安全性能。目前，該產(chǎn)品成功應(yīng)用于國內(nèi)知名商用車企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量贏得用戶一致認可。

什么是橋殼？

汽車驅(qū)動橋是汽車承載的重要結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于重卡、半掛牽引車、客車、工程機械等領(lǐng)域，其通過懸架總成與車架相連接，兩端安裝車輪，傳遞車架與車輪之間的各種作用力，支撐著汽車載荷，因此其強度、剛度、疲勞壽命等性能指標至關(guān)重要。橋殼，是驅(qū)動橋的重要組成部分又是行駛系的主要組成件之一。驅(qū)動橋殼應(yīng)有足夠的強度和剛度，質(zhì)量小，并便于主減速器的拆裝和調(diào)整。

熱沖壓橋殼用鋼憑借高溫變形抗力小、殘余應(yīng)力低、疲勞壽命高等顯著優(yōu)點，牢牢占據(jù)著中重卡橋殼生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。然而，熱沖壓橋殼用鋼因熱沖壓后強度顯著降低成為業(yè)內(nèi)久攻不克的難題，限制了橋殼的輕量化與整車承載能力提升，嚴重制約了中重卡行業(yè)技術(shù)進步和綠色發(fā)展。

為解決這一行業(yè)難題，技術(shù)研究院聯(lián)合股份公司和京唐公司成立攻關(guān)團隊，以“差異化、定制化”服務(wù)為宗旨，著手開展新型熱沖壓橋殼用鋼產(chǎn)品和應(yīng)用技術(shù)研究。

攻堅克難　優(yōu)化成分設(shè)計

攻關(guān)團隊首先從自身產(chǎn)品成分設(shè)計上尋找突破口。在集團副總工程師王全禮的悉心指導(dǎo)下，項目負責(zé)人技術(shù)研究院惠亞軍和股份公司熱軋產(chǎn)品室主任吳科敏帶領(lǐng)團隊成員深入橋殼廠，通過對橋殼生產(chǎn)工藝流程的全程跟蹤。團隊通過分析熱沖壓工序中顯微組織和微合金化第二相的演變規(guī)律，進行了7種成分體系的熱軋、連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變行為、高溫力學(xué)性能、熱沖壓工藝模擬等一系列基礎(chǔ)研究，確定了成分優(yōu)化設(shè)計思路，熱沖壓后屈服強度較常規(guī)產(chǎn)品提高50MPa—60MPa，強度損失由30%左　降低到15%以內(nèi)。

另辟蹊徑 創(chuàng)新熱沖壓工藝

對于如何進一步提高熱沖壓后強度，國內(nèi)外研究焦點主要集中在產(chǎn)品設(shè)計上，而首鋼團隊另辟蹊徑，從熱沖壓后冷卻路徑控制問題著手開展工藝研究。團隊成員系統(tǒng)模擬了加熱溫度、沖壓速度等工藝參數(shù)對橋殼用鋼強塑性影響規(guī)律，掌握了橋殼用鋼在奧氏體區(qū)高溫力學(xué)行為等基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)，提出了一種新型熱沖壓工藝，熱沖壓后屈服強度較常規(guī)產(chǎn)品提高了100MPa—120MPa，強度損失比例進一步降低至5%。與此同時，劉國梁、俞學(xué)成領(lǐng)銜的連鑄工藝團隊和董現(xiàn)春領(lǐng)銜的焊接工藝團隊，還分別攻克了橋殼表面皸裂和疲勞開裂的難題，使橋殼疲勞性能得到大幅提升。

首鋼新型熱沖壓橋殼用鋼的創(chuàng)新成果，生動實踐了合金減量化設(shè)計理念，成功開發(fā)出了系列熱沖壓橋殼鋼產(chǎn)品，為實現(xiàn)整車輕量化、促進上下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)進步、推動國家汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排綠色化發(fā)展貢獻了重要力量?！。ㄊ卒撔侣勚行摹」└澹?/p>