Fortiform®:设定冷冲压超高强钢新标准

放大  缩小 日期:2021-12-03     来源:安赛乐米塔尔    评论:0      
核心提示:【汽车材料网】高强钢和超高强钢应用于车身结构件在汽车轻量化方面发挥着重要作用。冷冲压成型工艺有着近百年的生产经验和技术积累,它所特有的高效率、低能耗、低成本等优点,使得汽车制造对于可适用于冷冲压方式进
 【汽车材料网】高强钢和超高强钢应用于车身结构件在汽车轻量化方面发挥着重要作用。冷冲压成型工艺有着近百年的生产经验和技术积累,它所特有的高效率、低能耗、低成本等优点,使得汽车制造对于可适用于冷冲压方式进行加工的超高强钢的开发一直有着较高的期待。
然而,高强度钢板在冷冲压成型过程中存在易开裂、成型后易回弹等问题。为了有效解决这些难题,突破冷冲压超高强钢的技术天花板,安赛乐米塔尔第三代先进高强钢Fortiform®应运而生。
Fortiform®不仅具有较高强度和塑性匹配,而且具有良好的抗冲击性能、疲劳性能以及优异的翻边扩孔性能和抗氢脆性能,使通过冷冲压成型工艺生产轻量化结构件成为可能。
 
金相控制 强度和延展性兼容度+1
安赛乐米塔尔采用独特的工艺技术可精确控制马氏体和贝氏体金相组织,确保Fortiform®具有较高强度;同时,材料内的铁素体和残余奥氏体又能带来极佳的延展性。
▲Fortiform®1050金相图
在冷成型领域,Fortiform®的强度级别极高,同时兼具极佳的延展性。以Fortiform®1180材料为例,抗拉强度达到1180Mpa以上;采用标距长度L0 = 50mm试样(ISO 6892-1类型(JIS25x50)的断后延伸率为14%以上。
 
零件精度完美 成型技能+1
Fortiform®的开发主要应用于结构性碰撞部件,与同级别的DP钢相比,Fortiform®成型性相同但强度更高。
相较于具有同等拉伸强度的钢材,Fortiform®具有极佳的延展性。下图示例了1.5mm厚Fortiform®系列钢材的成型极限曲线。
通过将同等厚度的Fortiform®1050和DP780进行杯突试验和扩孔测试对比,Fortiform®实现了性能的优化,拉延性更好,冲压出来的零件可以获得更好更复杂的几何精度,并且通过回弹补偿能有效控制回弹风险。
再来看看Fortiform®1180在加强筋上的应用,它优异的成型性能(图右),使得部件的碰撞性能明显提升。相反,在具有同等极限抗拉强度的DP钢上则无法实现该成型(图左)。
冲击强度高 减重潜力+1
Fortiform®的屈服强度和抗拉强度极高,特别适用于抗冲击的安全零部件
在动态压缩实验中,带有点焊封闭板的顶帽结构件受到时速56千米的冲击。实验展示了Fortiform®具有极其出色的抗冲击性能。
 
在动态三点弯曲实验中,几字形截面试件受到时速30千米的冲击而无开裂。实验再次证明了Fortiform®出色的抗冲击性能。
 
与此同时,Fortiform®的减重潜力也不容小觑。与强度级别较低的DP600材料相比,Fortiform®减重潜力在20%左右,为车身的进一步减重创造了条件。
Fortiform®自推出以来已应用于多种车型的轻量化解决方案中,成功帮助主机厂有效降低量产车型结构件重量。例如将Fortiform®应用于车身前端模块纵梁,基准方案由1.5mm和1.9mm的DP780材料构成,零件重量为5.26kg;新方案中,我们采用Fortiform®1050材料,零件厚度可降低至1.3mm和1.75mm,同时保持了与基准方案相同的能量吸收、载荷传递以及溃缩变形,而重量降至4.7kg,减重10%以上。
 
本土化将至 携手应对“双碳”挑战
在安赛乐米塔尔的Fortiform®开发路径中,第一代Fortiform®产品的三个牌号Fortiform®980、Fortiform®1050和Fortiform®1180已经于2018年在北美和欧洲市场实现量产供货,并且在一些主机厂上开始使用。第二代Fortiform®S目前正在开发中,强度和成型性能相比第一代有更进一步的提升,减重潜力达到20%,主要面对2023年以后量产的车型。
 
作为安赛乐米塔尔在中国的合资公司,VAMA也将于2022年年底进行Fortiform®本土化研发生产,以进一步满足国内主机厂对冷冲压成型超高强钢的需求,应对“双碳”带来的挑战。
 
标签: 汽车用钢
 
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