1000MPa級(jí)！首鋼股份熱軋 酸洗高端產(chǎn)品序列又添新成員
1000MPa級(jí)！首鋼股份熱軋 酸洗高端產(chǎn)品序列又添新成員
近日，首鋼股份1000MPa級(jí)汽車用熱軋酸洗超高強(qiáng)度無碳化物貝氏體鋼HR-HE750Y950T國內(nèi)首發(fā)。該產(chǎn)品憑借創(chuàng)新的貝氏體相變控制技術(shù)，成功突破強(qiáng)度與成形性能協(xié)同提升的行業(yè)難題，在產(chǎn)品超高強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)沖裁性能更優(yōu)、三方向力學(xué)性能更均勻、邊部裂紋敏感性更低，對(duì)比同強(qiáng)度等級(jí)的傳統(tǒng)超高強(qiáng)度鋼，屈服強(qiáng)度提升7%、裂紋敏感性降低15%、各向異性降低26%，各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足用戶要求，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定批量供貨。
現(xiàn)代汽車安全系統(tǒng)的升級(jí)，對(duì)材料性能提出了更高要求——既要承受極端載荷，又需在碰撞中吸收能量保障人員安全。傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼常面臨強(qiáng)度與韌性難以兼得、成形性不足等瓶頸。尤其在汽車防撞結(jié)構(gòu)、防護(hù)設(shè)備等關(guān)鍵領(lǐng)域，材料若無法平衡“剛”與“柔”，將直接威脅整車的安全性。如何讓鋼材在超高強(qiáng)度下仍具備優(yōu)異的成形能力，成為行業(yè)亟待攻克的核心課題。
與冷系產(chǎn)品“看得見”的外板相比，熱系產(chǎn)品大部分是乘用車“看不見”的零件，更是乘用車的內(nèi)核。汽車安全系統(tǒng)主要包括安全氣囊系統(tǒng)、安全帶系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)等，目前已批量應(yīng)用的熱軋酸洗板最高強(qiáng)度等級(jí)產(chǎn)品主要為800MPa級(jí)別，少量采用1000MPa產(chǎn)品，但是存在局部成形能力不足、邊部裂紋敏感性高、各向異性大等制約應(yīng)用的難題?！皢枴痹谑袌?chǎng)、“落”在現(xiàn)場(chǎng)，首鋼股份聚焦客戶需求，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，從技術(shù)部門、銷售部門、生產(chǎn)部門等抽調(diào)人員迅速組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，以“打造首款高性能1000MPa級(jí)超高強(qiáng)度鋼”為目標(biāo)，開啟了歷時(shí)五年的“破題”之旅。
“破題”之路談何容易，漫漫長(zhǎng)路，是考驗(yàn)，也是提升。從單向拉伸性能到三向拉伸性能，從肉眼可見沖裁裂紋到無明顯裂紋，面對(duì)用戶更加精細(xì)化的產(chǎn)品需求，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)項(xiàng)吃透技術(shù)質(zhì)量要求，在實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)線間輾轉(zhuǎn)奔波，逐步改善設(shè)計(jì)方向。在五輪的中試實(shí)驗(yàn)過程中，不斷糾正工藝路線，完善生產(chǎn)細(xì)節(jié)，優(yōu)化產(chǎn)品性能，用實(shí)際行動(dòng)詮釋著“堅(jiān)持把‘用戶滿意’作為**的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”，以行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)和用戶核心訴求為導(dǎo)向苦練內(nèi)功。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說：“此前行業(yè)內(nèi)尚無熱軋酸洗1000MPa產(chǎn)品的裂紋敏感性評(píng)價(jià)手段，我們結(jié)合用戶的沖裁特征，形成了首鋼股份獨(dú)特且精準(zhǔn)的評(píng)估方法?！?/p>
產(chǎn)品性能的好壞關(guān)鍵在于貝氏體組織的精細(xì)調(diào)控。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)摒棄常規(guī)思路，從成分設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)兩方面入手，在多個(gè)維度上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破。通過復(fù)合微合金設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)控制軋制、優(yōu)化冷卻工藝，首次實(shí)現(xiàn)細(xì)化無碳化物貝氏體控制，賦予了產(chǎn)品超高強(qiáng)度與高韌性基底，確保材料在后續(xù)加工中的性能穩(wěn)定性。通過模擬與成形試驗(yàn)相結(jié)合，揭示了超高強(qiáng)度鋼邊部裂紋敏感性、各向異性及疲勞損傷機(jī)制，從材料設(shè)計(jì)為零件性能“定向賦能”，為復(fù)雜安全構(gòu)件的制造提供了可能。除此之外，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)還為更好打造系列產(chǎn)品，進(jìn)一步深入研究材料的局部成形機(jī)理，對(duì)比常規(guī)產(chǎn)品，擴(kuò)孔率、伸長(zhǎng)率等參數(shù)也得到明顯提升。
從研發(fā)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造，從質(zhì)量控制到市場(chǎng)推廣，各個(gè)部門深化協(xié)同，為產(chǎn)品的誕生鋪路。要把產(chǎn)品性能更好地展現(xiàn)給用戶，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)將數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)方法、試驗(yàn)結(jié)果等技術(shù)信息，與主機(jī)廠、配套廠技術(shù)人員深入討論交流，贏得了用戶認(rèn)可，為后續(xù)產(chǎn)品認(rèn)證奠定了基礎(chǔ)。除此之外，為了及時(shí)給用戶提供技術(shù)支持，團(tuán)隊(duì)成員還數(shù)次深入多家用戶生產(chǎn)一線，全程跟蹤調(diào)試。功夫不負(fù)有心人，經(jīng)用戶驗(yàn)證，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)滿足相關(guān)零部件極高的生產(chǎn)要求，開創(chuàng)了我國乘用車安全系統(tǒng)領(lǐng)域1000MPa級(jí)熱軋酸洗超高強(qiáng)度無碳化物貝氏體鋼的先河，為我國乘用車關(guān)鍵零部件開發(fā)和安全性能提升發(fā)揮了重要的示范和推動(dòng)作用。