Praegu on automaterjalide üldised jõudlusnõuded kõrge tugevus, väsimuskindlus, libisemiskindlus, kõrge temperatuuritaluvus, lahustikindlus, mõõtmete stabiilsus, suurepärased elektrilised omadused jne, mis seab kodumaistele automaterjalidele kõrgemad nõuded. Auto kerematerjalidest moodustavad metallmaterjalid ligi 90%, millest 70% moodustavad terasmaterjalid, 20% alumiiniumsulamid, magneesiumisulamid jne ning tehniline plastik, süsinikkiud ja muud materjalid umbes 10%. Võttes arvesse kulusid, ohutust, kergust ja muid omadusi, on teras autokerede jaoks veel pikka aega kõige sobivam materjal.
Tugevuse järgi võib autotööstuse terase jagada kolme kategooriasse: madala süsinikusisaldusega teras, tavaline kõrgtugev teras ja täiustatud kõrgtugev teras.
1. Kerge teras
Madala süsinikusisaldusega teras viitab peamiselt madala süsinikusisaldusega alumiiniumiga kaetud terasele või interstitsiumivabale terasele (IF-teras). Sellel on madal voolavuspiir ja suur pikenemine pärast purunemist. Sellel on suurepärased plastitöötlusomadused ja see sobib väga hästi keerukate osade tootmiseks ning seda saab kasutada autoustes. Tembeldamiseks kasutatakse plaati, varurehviruumi, ratta katteplaati ja muid süvatõmbe- ja ülisügavtõmbetooteid. Eelkõige valmistatakse interstitsiumivaba teras, lisades ülimadala süsinikusisaldusega terasele sobiva koguse titaani ja/või nioobiumi. Terases olevad interstitsiaalsed aatomid (süsinik, lämmastik) esinevad karbiidide ja nitriidide kujul, vähendades terases interstitsiaalseid tahke lahuse aatomeid. , mis annab sellele parema vormitavuse.
2. Tavaline ülitugev teras
Levinud kõrgtugevate teraste hulka kuuluvad neli kategooriat: fosforilisandiga kõrgtugev teras, kõrgtugev IF-teras, küpsetuskarastatud teras ja madala legeeritud kõrgtugev teras.
Fosforiga lisatud kõrgtugev teras viitab mitte rohkem kui 0,12% tahke lahusega tugevdavate elementide, näiteks fosfori lisamisele ülimadala süsinikusisaldusega terasele (põhineb interstitsiaalsel terasel) või madala süsinikusisaldusega terasele (põhineb madala süsinikusisaldusega alumiiniumiga tapetud teras), et parandada terase tugevust. Sellel terasel on kõrge tugevus ja head külmvormimisomadused, samuti hea löögi- ja väsimuskindlus ning seda kasutatakse sageli autopaneelide või konstruktsiooniosade valmistamiseks.
Kõrgtugev IF-teras parandab terase plastilist deformatsioonisuhet (r väärtus) ja deformatsiooni kõvenemise indeksit (n väärtus), kontrollides terase keemilist koostist. Tänu terases sisalduvate legeerelementide tahket lahust tugevdavale toimele ja interstitsiaalsete aatomite puudumisele on sellel terasel nii kõrge tugevus kui ka suurepärased külmvormimisomadused. Tavaliselt kasutatakse seda keerukate detailide valmistamiseks, mis nõuavad sügavat joonistamist.
Küpsetuskarastatud teras säilitab terases teatud koguse tahke lahusega süsiniku- ja lämmastikuaatomeid ning terase tugevust saab parandada tugevdavate elementide, nagu fosfor ja mangaan, lisamisega. Pärast töötlemist ja vormimist ning teatud temperatuuril küpsetamist suureneb terase voolavuspiir oluliselt vananemise tõttu. Tavaliselt kasutatakse seda autode välispaneelides, mis nõuavad suuremat küpsetusvõimet.
Madala legeeritud kõrgtugeva terase valmistamiseks lisatakse madala süsinikusisaldusega terasele üksikuid või komposiit-mikrolegeerivaid elemente, nagu nioobium, titaan ja vanaadium, et moodustada karbonitriidiosakesi ja tugevdamiseks sadet. Samal ajal viimistlevad mikrolegeerivad elemendid terasid, et saada suurem tugevus, mida kasutatakse peamiselt konstruktsiooniosade ja tugevdusosade jaoks, millel on kõrged äärikuvormimisnõuded.
3. Täiustatud kõrgtugev teras
Täiustatud kõrgtugev teras võib minimeerida sõiduki kaalu ilma selle ohutust vähendamata, täites seega autotööstuse energiasäästu ja heitkoguste vähendamise nõudeid.
Täiustatud kõrgtugev teras hõlmab peamiselt kaheksat kategooriat: kahefaasiline teras, täiustatud vormitavusega kahefaasiline teras, faasimuutusest tingitud plastilisusteras, mitmefaasiline teras, täiustatud vormitavusega mitmefaasiline teras, karastatud vaheseintega teras, martensiitteras ja kuumteras -vormitud teras.
Kahefaasilise terase (DP-terase) struktuur koosneb peamiselt ferriidist ja martensiidist. Sellel on madal saagikuse suhe, kõrge töökõvenemisvõime, hea ühtlane pikenemine ja küpsetuskõvenemise jõudlus. Samal voolavuspiiri tasemel on kahefaasilisel terasel suurem tugevus kui madala legeeritud kõrgtugeval terasel, sellel ei ole toatemperatuuril vananemist ja see on hea vormitavusega. Praegu on kahefaasilise terase tugevus 450–1310 MPa ja seda kasutatakse peamiselt konstruktsiooniosade ja tugevduste jaoks.
Parendatud vormitavusega kahefaasilise terase (DH teras) struktuur koosneb peamiselt ferriidist, martensiidist ja vähesest kogusest bainiidist või säilinud austeniidist. Võrreldes sama tõmbetugevusega kahefaasilise terasega, on sellel suurem venivus- ja töökõvenemisindeks. Seetõttu sobib see terase klass kõrgemate tõmbenõuetega osadele.
Transformatsiooniga indutseeritud plastilisusega terase (TR-teras) struktuur koosneb peamiselt ferriidist, bainiidist ja säilinud austeniidist ning säilinud austeniidi sisaldus ei ole väiksem kui 5%. Vormimisprotsessi ajal võib säilinud austeniit muutuda martensiidiks, nii et terasel on kõrge töö kõvenemise kiirus, ühtlane pikenemine ja tõmbetugevus. Võrreldes sama tõmbetugevusega kahefaasilise terasega, on sellel suurem pikenemine.
Complex Phase Steel (CP-teras) struktuur koosneb peamiselt väikesest kogusest martensiiti, peidetud austeniiti või perliiti, mis on jaotatud ferriit- või bainiidimaatriksile, mida tugevdab mikrolegeerivate elementide peeneteraline või sademete tugevdamine. Võrreldes sama tõmbetugevusega kahefaasilise terasega, on sellel suurem voolavuspiir ja head paindeomadused ning seda kasutatakse peamiselt vormitud osade painutamiseks ja ääristamiseks.
Complex Phase Steels with Improved Formability (CH-teras) põhineb traditsioonilisel kompleksfaasilisel terasstruktuuril (ferriit + martensiit + bainiit) ja tutvustab säilinud austeniidi metastabiilset faasi. , martensiit ja bainiit, andes sellele suurema tugevuse ja suurema augu laienemise kiiruse. Terases olev ferriit võib tagada parema plastilisuse, tuginedes säilinud austeniidi faasimuutusest põhjustatud plastilisusele, et saavutada suurem ühtlane pikenemine ja kogupikenemine. Mitmefaasilise struktuuriga komposiit muudab CH terase suure tugevusega ja sellel on kõrge avade laienemise ja hea pikenemise jõudlus.
Karastus- ja jaotusteras (QP-teras) on ülitugev ja suure vormitavusega teras, mis on toodetud karastus-eraldusprotsessi abil. Terase mikrostruktuur koosneb mitmest faasist, nagu martensiit + ferriit + säilinud austeniit. See kasutab martensiidi ülikõrget tugevust ja säilinud austeniidi transformatsiooni indutseeritud plastilisust (TRIP). ) efektiga, saavutades parema vormitavuse kui traditsiooniline ülitugev teras, millel on keskmine saagise ja tugevuse suhe ning kõrge töökõvastus, ning sobib suhteliselt keeruka kuju ja kõrgete tugevusnõuetega kereraami osadele ja ohutusdetailidele.
Martensiitterase (MS-terase) struktuur on peaaegu täielikult martensiit. Sellel on tavaliselt kõrge tõmbetugevus ja kõrge saagikuse suhe. Seda kasutatakse peamiselt kokkupõrkevastaste osade ja kõrgete tugevusnõuetega turvaosade jaoks. tükid.
Kuumstantsimisteras (HS-teras) on mõeldud terasplaadi kuumutamiseks üle austenitiseerimistemperatuuri. Kuumutatud terasplaat tembeldatakse vormi, vormimine ja karastamine lõpetatakse samal ajal ning austeniit muudetakse täielikuks martensiitstruktuuriks. Saavutage ülitugevate osade täpne stantsimine ja lahendage sellised probleemid nagu ülitugevate terasplaatide lihtne pragunemine külmstantsimise ajal, tugev tagasitõmbumine, raskused keerukate osade moodustamisel ja tugev hallituse kadu. Praegu on kuumvormitud terase tugevus 1300–2000 MPa ja seda kasutatakse peamiselt konstruktsiooniosade ja ohutusosade jaoks, nagu B-piilarid ja kokkupõrkevastased talad.
Kokkuvõtteks võib öelda, et metallkonstruktsioonimaterjalide hulgas on terase tugevuse ja plastilisuse reguleerimisvahemik lai. Samal ajal saab kasutada erinevaid protsesse, nagu valamine, sepistamine ja keevitamine, ning seda kasutatakse autotööstuses endiselt laialdaselt.
Ettevõte GNEE STEEL keskendub professionaalsemate mootorsõidukite terase toorainete ja kohandatud teraseteenuste pakkumisele. Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust!
