热成型钢板的特点？

一、热成型钢板的特点？

热成形钢板技术是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形，又迅速冷却从而全面提升了钢板强度，屈服度达1000Mpa之高，每平方厘米能承受10吨以上的压力，把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大变化情况下，承受力提高了30%，使汽车的刚强度达到全新水准，在欧洲NCAP碰撞测试中达到五星级标准。

二、钢板热成型工艺过程？

将钢板边加热边依靠胎具敲打成型

三、钢板热弯成型方法？

1. 有多种。2. 的选择取决于钢板的材质、厚度以及所需的弯曲角度和半径。常见的方法包括热滚弯、热弯、热弯修复等。其中，热滚弯是通过在高温下将钢板通过辊轮进行弯曲；热弯是通过在高温下使用模具或机械设备对钢板进行弯曲；热弯修复是在钢板弯曲后进行修复，使其达到所需的形状。3. 此外，还可以根据具体需求进行延伸。例如，可以根据钢板的材质和形状选择适合的加热温度和时间，以确保成型效果。同时，还可以结合其他工艺，如冷弯、切割等，来实现更复杂的形状和结构。

四、如何区分普通钢板和热成型？

机械材料成型冷成型与热成型区别：成型主要是针对锻压来说的。工件毛坯在不加热的状态下锻压成型就是冷成型，在加热的状态下锻压成型就是热成型，热成型又分温锻和热锻，温度高低不同。不仅是不锈钢，其他材料锻压时也是这样。主要用来加工钢类零件。 　　冷成型就是在不进行 加热的情况下对 材料进行冲剪、弯曲、拉伸等的加工方式。冷成型 工艺有 冷镦、 冷轧、 模锻等。 冷成型钢结构的主要优点：1、与较厚的 热轧型钢相比，冷成型钢可加工成适用较小的荷载和较短的跨度。 2、通过冷成型加工可以经济地得到不同寻常的截面形状，获得令人满意的强度重量比。 3、考虑包装和运输的紧密型，可生产可嵌套的截面。 4、环境重力作用下无伸缩无形变。 　　将热塑性塑料（见热塑性树脂）片材加工成各种制品的一种较特殊的塑料加工方法。片材夹在框架上加热到软化状态，在外力作用下，使其紧贴模具的型面，以取得与型面相仿的形状。冷却定型后，经修整即成制品。此过程也用于橡胶加工。

五、汽车上热成型钢板的成分和制造工艺如何？

一、零件性能要求及应用

采用热成形钢板冲压件的零件通常是车身碰撞传力路径的安全结构件，大多要求具有高强度，起到防止碰撞时过分变形、入侵乘员生存空间的作用。同时对零件的韧性有一定要求，比如车门防撞梁、B柱等，在发生碰撞发生变形时，不能过早弯折断裂，以起到吸收能量的作用。下图1为沃尔沃V系列车型的白车身用材示意，红色代表热冲压零件，主要集中在正碰和侧碰路径上，包括A柱、B柱、C柱、前后纵梁、顶盖横梁、上边梁、门槛、地板横梁等。

由于轻量化及碰撞安全的越来越高的需求，热成型钢在汽车骨架上的应用比例也在不断扩大。根据GM的公开资料，预计目前热成型钢年产能已达600万吨，与之相比，发展多年的第三代冷冲压高强钢的产量仅为3万吨。如下图2，以Volvo为例，XC90在2015年热成型钢单车用量已从7%提升到38%，目前最新车型已达42%。钢质或轻度钢铝混合路线的车企均大幅提升热成型钢占比，部分电动车企开始在电池包结构件上量产应用。

二、材料性能要求

为了保证乘员舱的完整性和防撞性能，一般对热冲压材料（通常指1500MPa和1800MPa的硼钢）有如下需求：1. 高的材料强度；2. 良好的弯曲断裂韧性；3.均匀的组织性能；4.合适的成本；5.镀层材料还需求较好的耐蚀性（分为镀AS、镀锌和裸板）；6.良好的热处理工艺性能（奥氏体化温度、临界冷却速度）；7.良好的点焊、激光焊性能。当然，现在随着汽车安全件的精细化设计需求，除了需求越来越高强度的硼钢（22MnB5、28MnB5、34MnB5）外，也需要中等强度的高韧性的热冲压材料作为软区材料，例如B柱的下端使用低合金高强钢6Mn6等，此类材料的需求为高弯曲韧性、良好的可焊性、较大的临界冷却速度，室温组织可以为铁素体、珠光体或马氏体组织。

三、行业用材分析

1、行业用材现状

• 从基材来讲：①硬区：目前热冲压钢板主要应用的是1500MPa的22MnB5和1800MPa的34MnB5硼钢，用作硬区部位，即需要超高强度来减小或防止变形的部位；②软区：基于激光拼焊（TWB，Tailored Welded Blanks）技术的成熟，也有500/600MPa级的6Mn6、1000MPa级的8Mn*、1200MPa级的12Mn*等材料用于激光拼焊件的低强度部位，俗称软区。如下图3沃尔沃XC90车型的纵梁和B柱的端部（黄色区域）。该部分材料VDA弯曲角一般远大于22MnB5和34MnB5，碰撞时有效变形行程较大，起到吸能的作用。

• 从表面涂层来讲：①常规镀层材料：安赛乐米塔尔在华专利CN108588612B，对常规涂层（镀层重量70g/m2，热冲压后总厚度30-50um）的工艺窗口、涂层结构与厚度做了严格限定，致使该材料处于安米及其授权公司（现代制铁、新日铁、VAMA、TKS）垄断中，价格相对较高、货源比较单一、供货周期较长。国内宝钢、首钢、唐钢、马钢等钢厂也在批量供货该类材料，以宝钢为例，主要通过错开加热窗口来规避专利，但由于AM在不同国家和地区专利权利要求的差异，国内钢厂材料在欧盟、北美、日韩、巴西等主要汽车市场使用和销售时需特别关注专利侵权问题，目前不建议在大陆以外地区使用。②薄镀层材料：2019年苏州育材堂公司（东北大学易红亮教授团队）发明了降低涂层厚度（热冲压后涂层总厚度10-25um）的薄镀层新材料，可调整工艺窗口（提高温度、缩短时间）错开AM的加热窗口，热处理后镀层厚度和结构也可规避AM专利限制，目前授权国内TAGAL和马钢两家钢铁企业生产，已获得GM、长城、奇瑞、一汽、东风、岚图等国内外数家主机厂认证通过或在认证中。目前能批量生产供货的材料基材为22MnB5和6Mn6。③裸板材料：表面无镀层的材料为裸板材料，该材料无镀层专利，可采用国内外诸多钢厂材料，如TKS、现代制铁、首钢、宝钢、本钢、马钢。相对镀层材料，裸板原材料成本降低了，但是由于裸板在加热时会氧化，表面生成一层氧化皮，通常需增加抛丸工序进行表面处理，会增加一道抛丸加工的成本。而且氧化皮的存在会擦蚀冲压模具，折损模具寿命。抛丸后还会有一定的变形（一般1.2mm以下规格不可使用裸板），且会污染环境。因此不建议大量应用裸板，可根据车型定位在干区部位适度使用。

2、行业用材趋势

由于碰撞安全、轻量化、低成本、防腐效率的持续高需求，引导热成型钢在高强度、高韧性、经济性耐蚀三大方向的研究与应用趋势。• 高强度（硬区）：1500MPa——1800MPa——2000MPa——2300MPa• 高韧性：①软区：500MPa/1000MPa；②硬区：2000MPa+V/Nb/Re/Mo/Ni；③软+硬区：薄镀层热成型• 经济耐蚀：含Cr裸板热成型钢、薄镀层热成型钢

四、零件生产工艺

• 一般零件：热冲压零件的典型生产工艺如下图4（铝硅板），主要核心工序包括：加热（奥氏体化）——淬火成型——激光切割。裸板的生产在淬火后还有一道抛丸工序。

• 特殊工艺零件：由于碰撞安全对不同区域材料的规格、性能需求不同，为满足不同需求的精细化、定制化设计，并体现出轻量化收益，近年来已广泛量产应用TWB（激光拼焊）、TRB（变厚度轧制板）、Soft zone（强度软区，分模内与炉内2种）、Patch（补丁板）四种创新工艺，如下图5为沃尔沃XC90同时使用到的4种工艺示意图，其中B柱使用到TRB+TWB的组合工艺。

①TWB（激光拼焊）：材料需要在激光拼焊厂拼焊成二次板料，再运送到热冲压厂进行加热淬火成型，以GONVAMA的激光消融焊为例，拼焊料的典型生产工序如下图6a)。目前可供货供应商包括GONVAMA、宝钢TB、宝钢阿赛洛、鞍钢钢加，工艺有消融焊、填丝焊、消融+填丝焊等。

②TRB（变厚度轧制板）：它是通过柔性轧制工艺生产的金属板，即在钢板轧制过程中，通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获取沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板材。其生产示意图如下图7，目前可供货供应商包括Mubea、东宝海星。

③Soft Zone（分区强化）：热成型强化分区工艺是指板料原料为一个等厚等强度料片，通过特殊工艺（模内分区加热、炉内分区加热）实现不同区域、不同强度的功能。同一个零件上分成了几个区：硬区和软区，硬区抗拉强度仍为1300MPa以上；软区抗拉强度则为500MPa-800MPa。图8为本田雅阁车型（北美版）使用的分区强化示意图。该技术无专利限制，可自主开发应用，但是由于需要增加加热控制装置（固定投资，热冲压厂投资100-200万），加热部位的镶块需要高热疲劳材料（170-180元/kg）且需铺设加热丝，因此模具成本上升20%左右。如果不能规模化应用，节拍和收益不大。一般年销量在20万以下车型不建议使用。对于年销量大的车型，使用该工艺相对TWB和TRB工艺可显著降低料片成本。目前大众、福特、本田等几家车企应用较多，大部分车企基本没有应用。

④Patch（补丁板）：补丁板技术通常是在热冲压零件需个别加强的区域，预先在坯料上焊接好另一块或数块热冲压材料，然后一起加热并在同一套模具内一起淬火成型，从而实现不同区域的不同料厚和结构强度。该工艺可以节省冲压模具，综合成本相对较低，是广泛采用的工艺。但是需特别注意尽量避免补丁板很厚，这样会增加与基板的厚度差，对后续加热和淬火保压控制不利。图9为岚图FREE车型使用的补丁板技术示意图。

五、试验项目及方法

1、金相、镀层厚度试验

金相组织、镀层厚度试样应从零件不同位置截取，一般需考虑零件边缘和中间部位。推荐采用4%硝酸酒精熔液进行腐蚀观察。检测方法按GB/T 13298的规定。2、硬度试验

零件取样进行硬度测试，检测方法推荐按GB/T4340.1的规定测试维氏硬度。对于激光拼焊的焊缝，要求进行热处理前和热处理后的焊缝硬度曲线测试，不同强度、材料搭配组合视为不同试验项，要求都做，推荐测试距离3-5mm，点间距0.2mm。示意图如下图10。TRB轧制板也要对热成型后的过渡带前后的硬度曲线进行测试，可取截面进行测试。由于TRB过渡带热冲压后不是特别清晰，建议焊缝测试长度大于50mm（具体根据相邻板厚差异定），点间距1mm。

3、拉伸力学性能试验测试方法按照GB/T 228.1-2010，对热处理前和热处理后、裸板和镀层板的要求要做区分。一般还要求进行烘烤后力学性能测试，参考烘烤制度：180度+20分钟，具体以企业涂装工艺为准。4、VDA弯曲角试验为了考察材料在碰撞中抗弯折和变形吸能的能力，需按VDA238-100进行极限尖冷弯（VDA弯曲角）测试，测试角度按照最大力对应点进行计算，不接受卸载后采用量角器进行测量。对于裸板，VDA角度需与其脱碳层深度进行关联考察。不同设备、方法、人员做出来的VDA弯曲角一般不建议横向对比。图11为VDA弯曲测试设备与过程示例，试样尺寸一般要求为60*60mm，零件取样宽度不足时，测试的结果仅做参考，不能与标准中要求的角度限值进行对标判定。

5、脱碳层深度检测对于裸板，需按照按照GB/T224，进行脱碳层深度测试。允许表面脱碳的最大深度为0.05mm。不得完全脱碳。6、焊缝杯突测试对于激光拼焊板，在淬火前需进行拼焊焊缝的杯突测试，以考察其胀形能力。参考方法：GB/T 4156，要求裂纹不能平行于焊缝且位于焊缝或热影响区内。杯突值不做限值要求，可用于不同厂家不同方案的横向对比。图12为焊缝杯突实验后的试样。

7、其他材料级测试项目除了以上常规测试项目外，对于新材料新工艺的先期研究、前瞻自研等，还需进行氢脆、室温夏比冲击、低温夏比冲击等测试，具体试样尺寸、方法由材料部门进行定义。8、工艺性能测试所有材料认证、新材料研究项目还需进行材料的点焊性、点焊强度（TSS、CTS、Peel）、激光焊、涂装、防腐性能评估，具体试样尺寸、方法由材料部门与工艺部门达成一致后进行定义。9、零件级测试对于新材料研究项目，热冲压后的零件，如前防撞梁、车门防撞梁、地板横梁等梁类零件，需进行零件级测试。通常采纳的方式为零部件的三点弯曲测试，考察其最大力、位移、吸能三项指标。具体测试方法由材料部门进行定义。图13为某车门防撞梁三点压弯测试。

六、典型失效模式与再发防止1、弯折断裂B柱、门槛、防撞梁零件在正面、侧面碰撞工况中最常见的失效形式为弯折断裂，如下图14。该失效形式是以上工况下的常见形式。可采用零件级测试，考察其最大力、位移、吸能三项指标。如最大力和位移明显不足，应考虑其选材、截面和厚度设计问题，或工艺过程没有完全奥氏体化和冷却转变。

2、加热不足一般零件生产的时候，如果缺乏经验，偶然会出现加热不足的情况，可能是温度较低，也可能是加热时间不足。这种情况会出现如下的镀层缺陷，即有未完全合金化层（图15）。改善方法：提高加热温度，或延长加热时间。

3、加热过剩一般零件生产的时候，如果缺乏经验（尤其是软模厂），会出现加热过剩的情况，可能是温度太高，也可能是加热时间过剩，一般是加热时间过剩。这种情况会出现如下的镀层缺陷，即镀层中Fe扩散至近表面层，镀层厚度超标（图16）。改善方法：降低加热温度，或缩短加热时间。

4、氢脆（延迟开裂）氢脆是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹。氢脆只可防，不可治。氢脆一经产生，就消除不了。在材料的冶炼、生产制造与装配过程（如电镀、热处理、焊接）中进入钢材内部的微量氢在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。高强度（低韧性）、残余应力、氢环境是高强钢氢脆的三要素。下图17为某车型使用2000MPa铝硅涂层热成形钢焊装车身后出现的氢脆案例，经分析诱因为：①过度加热导致晶粒粗大、韧性下降（如图18，晶粒尺寸达40um，正常为5-10um），②软模厂生产中加热炉无露点控制造成氢富集，③模具采用浇水冷却，增加了氢来源，④焊接后存在较大的应力，诱使微裂纹扩展。

七、设计/制造要点分析

1、设计要点

设计过程主要考虑的方面有：（1）拼焊件：焊缝的位置选择，不建议在直接受力的位置或者型面变化剧烈的位置；（2）TRB件：设计的尺寸宽度应充分平衡排样材料利用率，分段厚度差、过渡带宽度严格按照TRB设计指南；（3）Patch件：非必要情况下，需考虑补丁板与基板厚度差异，以免影响加热（过热或加热不足）和淬火保压过程；（4）门环：应充分考虑焊缝的位置布置，尽量保证同平台不同车型的焊缝方向共通问题，以节省焊接夹具的磁铁工装投入；（5）常规零件：主要考虑材料排样的利用率、预开发的设计（减少后期激光镭射损耗和加工费用）。2、制造要点制造过程主要考虑的方面有：（1）热压模具开发：顶针、定位孔等设计；复杂形变位置的回弹量控制；（2）性能均一：模具研和到位、水道开发模拟分析到位，避免局部贴合不足、未完全转变马氏体或局部回火，造成性能不足。八、供应商概述据热成形产业联盟不完全统计：截至2021年年底，中国建设的热冲压成形生产线已达239条。受疫情影响，中国热成形产业受到了很大的冲击，但产业在阵痛之后进行了迅速的调整，呈现出了新的延展方向和发展趋势。疫情以来，新建及计划新建的产线已达20+条，其中整车厂建设产线的比例显著上升。下图19为中国热成型产线分布图。其中除了卡斯马、海斯坦普、本特勒等外企外，也有凌云、天汽模、赛科利、华翔等国内企业开发经验比较充足、能力不错。

六、如何看待捷达vs5的白车身只有26%的热成型钢?

车身，不是越硬越好。

给我展示碰撞测试成绩即可。

你上100%的热成型钢，发生事故对方的车撞得面目全非但人可能没事儿，你的车完完整整结果乘员挂了。

汽车被动安全原理已经很成熟了。跟你小时候在沙发上蹦蹦跳跳的原理是一样的，就是通过缓冲让事故发生时乘员的速度平稳合理地降下来，避免加速度带来的伤害。

只不过汽车实在太快了，所以还要避免车辆严重变型导致机械损伤，比如被破损的钢材割伤捅伤或者压死。

所以，合理的设计，合理地使用各类钢材，最大程度保证乘员不死伤才是关键。

我大观致3也没说具体用了多少热成型，当年不也拿了欧碰5星么？

七、大众热成型钢板强度多少mpa？

钢板强度为1000mpa。

迈腾车身采用德国大众独特的热成型钢板技术，超高强度车身结构（HSB），超过74%的材料采用超高强度，高强度的轻质热成型双面镀锌钢板，厚度0.7-1.2mm，并采用空胶注蜡技术，满足长达12年无穿孔锈蚀的大众汽车全球最高标准。

八、弹簧钢板的比重

弹簧钢板的比重是钢铁行业中一个重要的指标，它直接关系到弹簧钢板的质量和性能。弹簧钢板是一种用于制作弹簧的特殊钢材，其比重是指单位体积中所含的质量。

弹簧钢板的比重是由钢材的成分和组织结构决定的。一般来说，弹簧钢板的比重越大，其强度、硬度和耐磨性就越高。因此，比重是评价弹簧钢板品质的一个重要指标。

弹簧钢板的比重与成分

弹簧钢板的成分中主要包含碳、硅、锰、磷和硫等元素。其中，碳是决定钢材硬度和强度的关键元素。添加适量的碳可以提高钢材的硬度和强度，但过高的碳含量会导致钢材脆性增加。硅、锰等元素可以增加钢材的强度和韧性，磷和硫则是钢材中的杂质元素，过高的含量会对钢材的性能产生不利影响。

弹簧钢板的比重与成分之间存在着一定的关系。一般来说，含碳量较高的弹簧钢板比重较大，其硬度和强度也较高；而含碳量较低的弹簧钢板比重较小，弹性和韧性较好。同时，其他成分的不同含量也会对弹簧钢板的比重产生影响。因此，在实际应用中，需根据具体要求选择合适的弹簧钢板比重。

弹簧钢板的比重与性能

弹簧钢板的比重直接关系到其性能。一般来说，比重越大的弹簧钢板其强度和硬度越高，适用于承受较大荷载和高频率应力的场合。相反，比重较小的弹簧钢板具有较好的韧性和弹性，适用于承受冲击荷载和变形较大的情况。

在弹簧钢板的使用过程中，其比重对弹簧的挠度和刚度也有一定的影响。比重越大的弹簧钢板会使弹簧具有较大的刚度，而比重较小的弹簧钢板则具有较大的挠度。因此，根据具体的使用要求和场合，需选择合适比重的弹簧钢板，以获得最佳性能。

弹簧钢板的比重与应用

弹簧钢板的比重在各种应用领域中都起着重要的作用。不同比重的弹簧钢板适用于不同的场合。

• 比重较大的弹簧钢板适用于汽车制造、机械制造、工程建设等领域，可以承受较大的荷载和压力。
• 比重较小的弹簧钢板适用于电子产品、仪器仪表等精密设备的制造，具有良好的挠度和弹性。

同时，弹簧钢板的比重也会对弹簧的制造工艺和成本产生影响。一般来说，比重较大的弹簧钢板具有较高的材料成本和加工难度，而比重较小的弹簧钢板成本较低、加工方便。

总结

弹簧钢板的比重是评价其品质和性能的一个重要指标。不同比重的弹簧钢板具有不同的特点和应用范围。在选择弹簧钢板时，需根据具体要求和应用场合选择合适的比重。同时，弹簧钢板的比重也会对弹簧的性能、挠度和制造成本产生影响。因此，合理选择弹簧钢板的比重是确保弹簧质量和性能的关键。

九、热成型钢板强度超过多少MPa？

热成型钢板强度加热前抗拉强度就已达到500~800Mpa，加热成型后提高至1300~1600Mpa。

十、冷成型热连轧钢板是什么钢？

热轧钢：就是在再结晶温度以上进行的轧制。冷轧钢：就是经过冷轧生产的钢。主要区别是：1、冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲，从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力；而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。2、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差异。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的，而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型。3、热轧型钢的自由扭转刚度比冷轧型钢高，所以热轧型钢的抗扭性能要优于冷轧型钢。