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1、BetterSteel,BetterLife. 熱沖壓技術特征寶鋼研究院徐偉力2021-12-91.熱沖壓工藝流程及其典型應用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點分析6.熱沖壓零件的檢測技術7.熱沖壓技術成本分析內(nèi)容內(nèi)容1、熱沖壓工藝流程及其典型應用下料（沖孔）在步進爐加熱到Ac3左右，充分奧氏體化快速移到壓機快速合模、成形，保壓冷卻到1002000C。組織全部為馬氏體若采用裸板則進行噴丸處理以去除零件表面氧化皮隨室溫冷卻，激光（模具）切邊、沖孔得到抗拉強度為1500Mpa左右的零件抗拉強度為400600Mpa左右的BORON鋼板1.1 鋼板熱沖壓1、熱沖壓工藝流
2、程及其典型應用鋼板熱沖壓的技術本質(zhì)TimeinthetoolmartensitBainit1、熱沖壓工藝流程及其典型應用非鍍層鋼板熱沖壓1.1 鋼板熱沖壓冷沖壓冷沖壓（簡單零件可省略此步驟（簡單零件可省略此步驟)加熱加熱帶保護氣氛帶保護氣氛熱沖壓熱沖壓噴砂噴砂最早由瑞典HARDTECH（現(xiàn)今GESTAMP-HARDTECH）公司應用于汽車零件1、熱沖壓工藝流程及其典型應用鍍層鋼板熱沖壓1.1 鋼板熱沖壓Heating加熱加熱880 -930C3 10 minStamping 沖壓沖壓(600 -800C)+ Hardening淬火淬火 ( 50 K/s )Transfer傳送傳送 7 sec使
3、用預鍍層USIBOR1500P進行直接熱成形最早由法國公司SOFEDIT（今TKS-SOFEDIT）實際應用；1、熱沖壓工藝流程及其典型應用鋼板熱沖壓典型應用1.1 鋼板熱沖壓1、熱沖壓工藝流程及其典型應用鋼板熱沖壓典型應用1.1 鋼板熱沖壓1、熱沖壓工藝流程及其典型應用鋼板熱沖壓典型應用1.1 鋼板熱沖壓卷管、切割在步進爐加熱到9500C（Ac3）左右，變?yōu)閵W氏體快速移到壓機快速合模、成形，保壓冷卻到2000C。組織全部為馬氏體隨室溫冷卻，若采用裸板則進行噴丸處理以去除零件表面氧化皮激光（模具）切邊、沖孔得到抗拉強度為1500Mpa左右的零件抗拉強度為600Mpa左右的BORON鋼板1、熱沖
4、壓工藝流程及其典型應用1.2 鋼管熱沖壓A Pillar ReinforcementsSide Impact Beams and Waste Reinforcements2 Piece A Pillar ReinforcementsRoof-bowsBumper Armatures Front & RearHeader panels1、熱沖壓工藝流程及其典型應用鋼管熱沖壓典型應用1.2 鋼管熱沖壓1、熱沖壓工藝流程及其典型應用1.2 鋼管熱沖壓鋼管熱沖壓典型應用5、管子熱沖壓卷管、切割、（或彎管）高頻淬火強化發(fā)黑處理抗拉強度為600Mpa左右的BORON鋼板1.2 鋼管熱沖壓鋼管熱沖壓
5、典型產(chǎn)品 汽車前縱梁加強彎管汽車前縱梁加強彎管 汽車門檻加強直管汽車門檻加強直管 車門防撞管車門防撞管 1、熱沖壓工藝流程及其典型應用1.2 鋼管熱沖壓鋼管熱沖壓典型應用1.熱沖壓工藝流程及其典型應用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點分析6.熱沖壓零件的檢測技術7.熱沖壓技術成本分析內(nèi)容內(nèi)容2、熱沖壓鋼板從成分分為：nMn-B系 寶鋼熱沖壓用鋼nMn-Mo-B系 北美、歐洲等的熱沖壓用鋼 nMn-Cr-B系 高淬透性的熱沖壓用鋼 nMn-Cr系 部分馬氏體的熱沖壓用鋼 nMn-W-Ti-B系 POSCO開發(fā)的高烘烤硬化的細晶粒熱沖壓用鋼從鍍層分為：n無鍍層熱沖壓
6、鋼板n帶鍍層熱沖壓鋼板（USIBOR1500，全球?qū)＠a(chǎn)品，AlSi鍍層） 考慮到熱沖壓是重新加熱到奧氏體區(qū)的過程，為了避免和減少加熱過程的氧化，開發(fā)了用于熱沖壓的鍍層板，如鍍Al板、鍍AlSi合金板和鍍Zn板；POSCO正在開發(fā)納米鍍層板，以提高鍍層的結(jié)合力，防止加熱和成形過程中的剝落。在Ford的標準中還說明AlSi表面涂層中的金屬間化合物相為AlxFeySiz，在鍍層的上層金屬間化合物為Al60-70Fe30-40Si10+微量其它元素，而下層則為Al50-60Fe45-55，考慮到成本問題，有時也采用非鍍層板。2、熱沖壓鋼板 加熱、沖壓過程中無氧化皮 無需噴丸處理 成本高 零件儲存過程
7、不生銹 零件耐腐蝕性能好 加熱過程中鍍層易和陶瓷輥粘結(jié)鍍層鋼板熱沖壓：非鍍層鋼板熱沖壓： 加熱、沖壓過程中有氧化皮 需噴丸處理 成本低 零件儲存過程易生銹 零件耐腐蝕性能稍差 焊接性好2、熱沖壓鋼板 ARCELOR的的USIBOR1500; BENTLER的的BTR系列；系列； SSAB的的DOMEX 024B； LUCOIL STEEL 的的BO 0205系列；系列； RAEX B BORON STEELS； NIPPON STEEL的的BORON 鋼；鋼； THYSSEN POSCO BAOSTEEL2、熱沖壓鋼板典型牌號：2、熱沖壓鋼板USIBOR1500介紹：Aluminium (90
8、%) and Silicon鋁（鋁（90%）和硅）和硅Special thickness : Average 80 g/m/side (25 m)特殊厚度：平均特殊厚度：平均80克克/平方米平方米/面（面（25微米）微米） 從2004年底開始進行研發(fā)工作。2006年7月進行大生產(chǎn)供貨 國內(nèi)寶鋼獨家供貨，年銷售量數(shù)5千1萬噸，使用效果普遍良好； 出口韓國，使用良好； 曾在瑞典進行對比使用，零件力學強度和SSAB產(chǎn)品相當，延伸率略好；寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 概況概況r 熱沖壓用鋼牌號及化學成分熱沖壓用鋼牌號及化學成分C.q*CMnSiPSAlCrBTiN0.550.200.251.1
9、01.400.150.400.0300.0100.0200.0600.100.500.0010.0050.0200.0500.009國外材料國外材料 22MnB5 寶鋼材料寶鋼材料 BR1500HS、B1500HS 寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板熱軋和熱軋酸洗板熱軋和熱軋酸洗板BR1500HS可供規(guī)格冷軋冷軋 B1500HS可供規(guī)格No.No.thicknessthickness（mmmm）widthwidth（mmmm）1 12.002.002.202.209009001200mm1200mm（max1250mmmax1250mm）2 22.212.212.502.50900900125
10、0mm1250mm（max1300mmmax1300mm）3 32.512.512.802.809009001300mm1300mm（max1350mmmax1350mm）4 42.812.813.103.109009001350mm1350mm（max1400mmmax1400mm）5 53.113.113.503.509009001500mm1500mm（max1550mmmax1550mm）6 63.513.514.04.09009001500mm1500mm（max1550mmmax1550mm）No.No.thicknessthickness（mmmm）widthwidth（mmmm
11、）1 10.700.700.900.909009001200mm1200mm（max1250mmmax1250mm）2 20.910.911.201.209009001300mm1300mm（max1350mmmax1350mm）3 31.211.211.501.509009001400mm1400mm（max1450mmmax1450mm）4 41.511.511.801.809009001450mm1450mm（max1500mmmax1500mm）寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 可供規(guī)格可供規(guī)格N No.o.YSYS（MPaMPa）TSTS（MPaMPa）ELEL（）（）備注備注1
12、 132032063063048048080080013(80mm)13(80mm)B1500HS2 2280280450450 45045020(80mm)20(80mm)B1500HS3 39509501250125013001300180018006 (50mm)6 (50mm)熱沖壓熱沖壓后后寶鋼熱沖壓用鋼BR1500HS、BR1500HS 的力學性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 基板及其熱沖壓以后能達到的力學性能基板及其熱沖壓以后能達到的力學性能No.No.YSYS（MPaMPa）TSTS（MPaMPa）ELEL（A A5050，）1 110711071152615267.4
13、7.42 210701070153315337.07.03 310331033149814987.27.2123寶鋼生產(chǎn)的某車型寶鋼生產(chǎn)的某車型B B柱熱沖壓零件力學性能柱熱沖壓零件力學性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 應用實例應用實例試樣編號試樣編號硬度值（硬度值（HV30HV30）1-11-14274274404401-21-2417417430430試樣編號試樣編號YS(MPa)YS(MPa)TSTS（MPaMPa）ELEL（A A8080，）1-31-310991099154715475.8 5.8 1-41-410921092154615466.5 6.5 1-51-5108
14、61086155015506.4 6.4 1-61-610801080156115616.2 6.2 寶鋼生產(chǎn)的某車型前保熱沖壓零件表面硬度及其力學性能寶鋼生產(chǎn)的某車型前保熱沖壓零件表面硬度及其力學性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 應用實例應用實例寶鋼防彈鋼力學性能寶鋼防彈鋼力學性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 應用實例應用實例抗拉強度抗拉強度2081MPa2081MPa，5050標距延伸率標距延伸率6%6%1.熱沖壓工藝流程及其典型應用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點分析6.熱沖壓零件的檢測技術7.熱沖壓技術成本分析內(nèi)容內(nèi)容1.熱沖壓工藝流程
15、及其典型應用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點分析6.熱沖壓零件的檢測技術7.熱沖壓技術成本分析內(nèi)容內(nèi)容4、熱沖壓鋼板加熱方式 純電加熱； 天然氣燃燒加熱； 電氣混合加熱。 1.熱沖壓工藝流程及其典型應用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點分析6.熱沖壓零件的檢測技術7.熱沖壓技術成本分析內(nèi)容內(nèi)容5、熱沖壓優(yōu)缺點分析熱沖壓的技術優(yōu)勢提高車型的碰撞性能；實現(xiàn)更大程度的車身輕量化；減小油耗和CO2排放；零件成形性相對較好；零件尺寸精度好；車身結(jié)構設計簡單，加強板數(shù)量有效減少；降低壓機噸位要求；有效提高零件的表面硬度及其耐磨性；降低沖壓噪
16、聲；通過車身結(jié)構優(yōu)化設計，可以有效控制綜合制造成本。5、熱沖壓優(yōu)缺點分析熱沖壓的技術優(yōu)勢隨著高強鋼材料和熱沖壓技術的應用，隨著高強鋼材料和熱沖壓技術的應用，GOLFGOLF車的輕量化系數(shù)從車的輕量化系數(shù)從6.26.2一直減小到一直減小到2.52.55、熱沖壓優(yōu)缺點分析熱沖壓的技術優(yōu)勢 新FIAT500大量采用熱沖壓零件，是全球同類車型中碰撞性能最好的車型； E-NCAP測試標準越來越嚴格； 國內(nèi)出口新車型研發(fā)中越來越多采用熱沖壓零件。5、熱沖壓優(yōu)缺點分析熱沖壓的缺點生產(chǎn)節(jié)拍慢（3沖程/分鐘）；需要激光切割進行切邊、沖孔；工藝影響因素比冷沖壓復雜得多；無鍍層板熱沖壓過程會產(chǎn)生氧化皮，需要定期清理
17、；固有廢品率遠遠高于冷沖壓；單件成本高；工作環(huán)境比冷沖壓差；技術門檻和投資門檻比較高（VOLKSWAGEN、FIAT）；業(yè)內(nèi)技術落后于實驗；熱沖壓仿真精度相對較差（熱脹冷縮、組織轉(zhuǎn)變及其回彈CAE非常難）、調(diào)試周期相對較長。1.熱沖壓工藝流程及其典型應用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點分析6.熱沖壓零件的檢測技術7.熱沖壓技術成本分析內(nèi)容內(nèi)容6、熱沖壓零件檢測技術表面質(zhì)量：熱沖壓件加工表面不允許有裂紋、夾雜、起皺、氧化皮、切邊拉傷等缺陷，對于不帶涂層的熱沖壓零件，表面應經(jīng)過噴丸或其他處理方式去除氧化皮。力學性能：標距：50標距、80標距和比例試樣（線切割取樣）
18、屈服強度不小于950MPa，抗拉強度不小于1400MPa，50標距延伸率不低于5。硬度：HV10/HV30須在400520之間。金相組織：板條狀馬氏體，總脫碳層深度不得超過0.1mm。尺寸精度：滿足汽車廠規(guī)定的切邊精度和裝配精度要求。6、熱沖壓零件檢測技術裝車碰撞試驗：不允許產(chǎn)生碰撞開裂。裝車路試：滿足規(guī)定的疲勞強度。1.熱沖壓工藝流程及其典型應用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點分析6.熱沖壓零件的檢測技術7.熱沖壓技術成本分析內(nèi)容內(nèi)容7、熱沖壓技術成本分析在歐洲，熱沖壓技術普遍被認為是降低車身綜合制造成本的新技術：可以有效減重、減少補丁數(shù)量；國內(nèi)使用熱沖壓零件的合理化建議：打破車身設計的慣性思維，以“革命”代替“改良”，實現(xiàn)車身結(jié)構的系統(tǒng)優(yōu)化。謝謝！
熱壓技術特征
