Les composants qui composent la carrosserie du véhicule sont grossièrement divisés en composants de panneaux, composants structurels, composants de roulement et composants de renforcement. Ces composants correspondent à différentes exigences d'application et ont des performances différentes. Par exemple, les composants de panneaux nécessitent que les plaques aient une bonne formabilité, résistance, extensibilité, résistance aux bosses, résistance à la corrosion, etc. Les composants structurels nécessitent que les plaques aient une bonne formabilité, résistance, capacité d'absorption d'énergie de collision, durabilité à la fatigue et résistance à la corrosion. , Soudabilité ; les pièces mobiles nécessitent une bonne formabilité, rigidité, durabilité à la fatigue, résistance à la corrosion et soudabilité ; et d'excellentes capacités d'absorption d'énergie de collision et de soudabilité sont particulièrement importantes pour les composants renforcés.
Bien que la demande du marché pour la réduction du poids des automobiles soit de plus en plus forte, en raison des exigences de résistance des automobiles et des considérations de sécurité pour les conducteurs et les passagers, des plaques d'acier sont toujours utilisées dans les pièces structurelles et certains panneaux des voitures grand public. Les tôles d'acier pour automobiles sont divisées en tôles d'acier laminées à chaud, tôles d'acier laminées à froid et tôles d'acier revêtues selon les caractéristiques du processus de production ; du point de vue de la résistance, elles peuvent être divisées en : tôles d'acier ordinaires (tôles d'acier doux), tôles d'acier à haute résistance faiblement alliées (HSLA), tôles d'acier ordinaires à haute résistance (tôles d'acier à haute résistance). Acier IF de résistance, acier BH, acier contenant du phosphore et acier IS, etc.) et tôle d'acier avancée à haute résistance (AHSS), etc.
1. Plaque d'acier ordinaire
Les tôles d'acier ordinaires font référence à une teneur en carbone comprise entre {{0}}.01-0,1 %, leur résistance répond généralement aux exigences de Rp0,2 Inférieur ou égal à 250MPa, Rm entre {{6} }MPa, et l'allongement atteint plus de 30 % pour répondre aux exigences générales de résistance. Généralement, les exigences en matière de résistance ne sont pas élevées. Les pièces sont de qualité supérieure. Tels que St12, St13, St14 et autres modèles.
2. Plaque d'acier IF haute résistance
Sur la base de l'acier IF, différents types d'éléments de renforcement (tels que des éléments de renforcement en solution solide P, Mn, Si) et un contrôle approprié du processus de laminage (par laminage à chaud à basse température et réduction importante et refroidissement accéléré immédiatement après le laminage) sont ajoutés. , pour obtenir de la ferrite à grains fins, ainsi qu'un laminage à froid à taux de réduction élevé et un recuit à haute température pour obtenir la texture requise et une formabilité élevée), de sorte que l'acier ait une résistance élevée tout en assurant une bonne plasticité et de bonnes performances d'emboutissage. Répondez aux exigences de performance des pièces d’estampage automobiles de forme complexe.
3. Plaque d'acier à haute résistance faiblement alliée
L'acier à haute résistance faiblement allié est développé sur la base d'acier de construction au carbone en ajoutant une petite quantité de Mn, Si et des traces de Nb, V, Ti, Al et d'autres éléments d'alliage. Sa limite d'élasticité dépasse 275 MPa, un type d'acier de construction technique. Ce qu'on appelle le faible alliage signifie que la quantité totale d'éléments d'alliage dans l'acier ne dépasse pas 3 %. Le principe du développement d'aciers à haute résistance faiblement alliés est d'utiliser le moins d'éléments d'alliage possible pour obtenir les propriétés mécaniques complètes les plus élevées possibles, afin d'atteindre l'objectif d'une utilisation satisfaisante et d'un faible coût.
Caractéristiques principales : Rapport rendement/résistance élevé. Les niveaux de résistance peuvent être divisés en 260, 300, 340, 380 et 420, 460, 500MPa selon la limite d'élasticité. L'acier à haute résistance faiblement allié est principalement utilisé pour les pièces structurelles et les pièces de renfort automobiles, et est principalement utilisé dans les modèles de séries européennes, tels que Q345 et Q390.
Le principe d'alliage de l'acier à haute résistance faiblement allié utilise principalement le renforcement du volume solide, le renforcement des grains fins et le renforcement par précipitation produits par les éléments d'alliage pour améliorer la résistance de l'acier. Dans le même temps, le renforcement à grains fins est utilisé pour réduire la température de transition ductile-fragile de l'acier afin de compenser l'effet de l'acier. Le renforcement par précipitation des nitrures de carbone moyen a pour effet négatif d'augmenter la température de transition de l'acier dur à fragile, permettant à l'acier de conserver de bonnes propriétés à basse température tout en obtenant une résistance élevée.
Normes de performance pour les nuances représentatives d’acier à haute résistance faiblement allié
4. Cuire une plaque d'acier trempé (acier BH)
L'acier trempé au four est à la fois solide et hautement formable. La résistance de la pièce finale est obtenue grâce aux phénomènes d’écrouissage lors de l’usinage et de vieillissement lors du processus de peinture. Y compris les tôles d'acier trempées au four IF et les tôles d'acier trempées au four à faible teneur en carbone. Elle se concentre principalement sur les cartes IF durcies au four, avec des modèles tels que H180 et H260. La caractéristique est que la plaque d'acier a une faible limite d'élasticité avant l'estampage et que la limite d'élasticité de la plaque d'acier est augmentée grâce au processus de peinture et de cuisson après l'estampage.
Bien que l'acier BH ait de bonnes propriétés de durcissement à la cuisson, il doit également garantir qu'il ne vieillit pas à température ambiante dans un certain laps de temps. Il est généralement exprimé par l'indice de vieillissement AI. Si la valeur AI est inférieure à 30MPa, on peut considérer que la tôle d'acier n'apparaîtra pas dans les 3 mois. Vieillissement naturel. L'acier BH peut améliorer la résistance aux bosses de la tôle d'acier sans affecter la stabilité de forme des pièces formées, il est donc très approprié pour la production de panneaux extérieurs d'automobiles.
Normes de performance pour les qualités représentatives d’acier trempé au four
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5. Acier biphasé (DP en abrégé)
L'acier DP est un acier à faible coût avec Si et Mn comme principaux composants d'alliage. Dans le processus de recuit continu, la zone biphasée ferrite + austénite est d'abord chauffée à 760-830 degré pour donner à la structure une certaine proportion de ferrite et d'austénite. À ce moment-là, l'acier est trempé en dessous du point de martensite et l'austénite se transforme en martensite, ce qui donne ce que l'on appelle la « structure à deux phases ». La matrice de l'acier DP est constituée de ferrite douce, sur laquelle est répartie de la martensite dure. Les deux déterminent respectivement la faible limite d’élasticité et la haute résistance à la traction du matériau.
L'acier DP a un taux d'écrouissage initial plus élevé que l'acier à haute résistance traditionnel, il a donc un très faible rapport rendement/résistance et peut atteindre un grand allongement. L'acier DP contient plus de C en solution solide, c'est donc également un acier trempé au four. Après cuisson et peinture, la limite d'élasticité augmente d'environ 100 MPa. Par exemple, les modèles représentatifs sont DP590 et DP780.
L'acier DP présente une résistance plus élevée que l'acier à haute résistance ordinaire lors d'une déformation à grande vitesse lors de collisions de véhicules, il a donc une plus grande capacité d'absorption d'énergie d'impact, ce qui est bénéfique pour améliorer la sécurité du véhicule. Les principales structures sont la ferrite et la martensite, dont la teneur en martensite est de 5 à 50 %. À mesure que la teneur en martensite augmente, la résistance augmente linéairement et la plage de résistance est de 500 à 1 200 MPa.
L'acier biphasé présente également les caractéristiques d'un faible taux d'élasticité, d'un indice d'écrouissage élevé, de performances de durcissement au four élevées, d'une absence d'extension du rendement et d'un vieillissement à température ambiante. Généralement utilisé pour les pièces automobiles qui nécessitent une résistance élevée, une absorption d'énergie anti-collision élevée et des exigences de formage strictes, telles que les roues, les pare-chocs, les systèmes de suspension et leurs renforts, etc. Avec l'avancement des performances de l'acier et de la technologie de formage, l'acier DP a également a commencé à être utilisé pour les pièces de panneaux intérieurs et extérieurs des automobiles.
6. Plastique induit par transformation (TRIP)
L'acier TRIP est un type d'acier qui n'a été développé commercialement qu'au cours des 10 dernières années. Ses principaux composants sont C, Si et Mn, et comprennent des produits laminés à chaud, laminés à froid, électrolytiques et galvanisés à chaud. Les principales structures sont la ferrite, la bainite et l'austénite retenue, dont la teneur en austénite retenue est de 5 % à 15 %, et la plage de résistance est de 600 à 800 MPa. Modèles représentatifs tels que : TR590, TR780.
L'essence de l'allongement élevé de l'acier TRIP est la transformation induite par la déformation de l'austénite retenue en martensite. Dans le même temps, l'expansion volumique provoquée par la transformation de phase s'accompagne d'une augmentation de l'indice d'écrouissage local, ce qui rend difficile la concentration de la déformation dans des zones locales. Comparé à l'acier DP, l'indice d'écrouissage initial de l'acier TRIP est inférieur à celui de l'acier DP, mais l'indice d'écrouissage de l'acier TRIP reste élevé sur une longue plage de déformation, ce qui est particulièrement adapté aux situations nécessitant des performances de renflement élevées.
Normes de performance de qualité représentative de l'acier TRIP
7. ComplexPhase (CP, Multiphase)
Le mode de refroidissement de l'acier multiphasé est similaire à celui de l'acier TRIP, mais la composition chimique doit être ajustée pour former la phase de précipitation de martensite et de bainite renforcées, avec une plage de résistance de 800 à 1 000 MPa. Ses caractéristiques structurelles sont de la ferrite fine et une forte proportion de phases dures (martensite, bainite), qui sont encore renforcées par le renforcement par précipitation. Il contient du Nb, du Ti et d'autres éléments, et a une capacité d'absorption d'énergie d'impact élevée et de bonnes performances d'expansion des trous. Convient aux pièces de sécurité telles que les barres anti-collision de porte, les pare-chocs et les montants B.
