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，該產品成功應用于國內知名商用車企業(yè)，產品質量贏得用戶一致認可。

什么是橋殼？

汽車驅動橋是汽車承載的重要結構，廣泛應用于重卡、半掛牽引車、客車、工程機械等領域，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重要。橋殼，是驅動橋的重要組成部分又是行駛系的主要組成件之一。驅動橋殼應有足夠的強度和剛度，質量小，并便于主減速器的拆裝和調整。

熱沖壓橋殼用鋼憑借高溫變形抗力小、殘余應力低、疲勞壽命高等顯著優(yōu)點，牢牢占據著中重卡橋殼生產的主導地位。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)技術進步和綠色發(fā)展。

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

攻堅克難　優(yōu)化成分設計

攻關團隊首先從自身產品成分設計上尋找突破口。在集團副總工程師王全禮的悉心指導下，項目負責人技術研究院惠亞軍和股份公司熱軋產品室主任吳科敏帶領團隊成員深入橋殼廠，通過對橋殼生產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)冷卻轉變行為、高溫力學性能、熱沖壓工藝模擬等一系列基礎研究，確定了成分優(yōu)化設計思路，熱沖壓后屈服強度較常規(guī)產品提高50MPa—60MPa，強度損失由30%左　降低到15%以內。

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，國內外研究焦點主要集中在產品設計上，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。團隊成員系統模擬了加熱溫度、沖壓速度等工藝參數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)高溫力學行為等基礎理論數據，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、俞學成領銜的連鑄工藝團隊和董現春領銜的焊接工藝團隊，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計理念，成功開發(fā)出了系列熱沖壓橋殼鋼產品，為實現整車輕量化、促進上下游產業(yè)鏈技術進步、推動國家汽車產業(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>