高强度钢板与双相钢板应用及成形性能优化分析

高强度钢板是对普通钢板加以强化处理而得到的新型钢板。通常采用的金属强化的方法有：①固熔强化；②析出强化；③细晶强化；④组织强化（相态强化及复合组织强化）；⑤时效强化；⑥加工强化等。其中①～⑤是通过添加合金成分和热处理工艺来控制板材性质的。

高强度钢板的高强度有两方面的涵义^[16，17]：

1）屈服强度高，在260～420MPa范围之内。比一般铝镇静钢的屈服极限要高50%～100%。

2）抗拉强度高，目前视其R_m>400MPa（日本具体又分为热轧钢板（R_m>370MPa）和冷轧钢板（R_m>340MPa）。日本通过组织强化处理还已研制出了超高强度钢板。其抗拉强度可达到980MPa（热轧）、1470MPa（冷轧），而对应的普通冷轧软钢板的抗拉强度只有300MPa。

高强度钢板的应用，能减薄料厚，减轻冲压件的重量，节省能源和降低冲压产品成本。例如，美国与日本从1980～1985年广泛使用低合金高强度钢板，使汽车车身零件板厚由原来的1.0～1.2mm减薄到0.7～0.8mm；车身重量减轻20%～40%；汽车耗油从20mile/gal达到25mile/gal，节约汽油20%以上。到1992年，日本各汽车厂汽车车身采用高强度钢板的比例，平均达23.3%，其中，日产汽车公司的汽车达到30%以上。

由于高强度钢板的强化机制常常在一定程度上要牺牲其他的成形性能，如伸长率降低、弹复大、成形力增高、厚度减薄后抗凹陷能力降低等。因此，制造技术进展的方式是分别开发适应不同冲压成形（不同冲压件）要求的高强度钢板品种，比如：

加磷钢板中的P1钢板与各种级别的08Al板相比，其下屈服强度R_eL、抗拉强度R_m提高很多，而各向异性系数则居于它们中间。

低温硬化钢板又叫烘烤钢板，在冲压变形之后，于冲压件的涂漆与烘烤过程中，板材得到新的强化，使冲压件在使用状态下具有较高的强度和抗凹陷能力^[18]。这种性能称之为低温硬化性能或叫BH性。在同样抗凹陷能力条件下，汽车零件厚度可减薄15%。另外，BH性能在板的不同方向上存在差异，它可能使板的各向异性增强，利用这一点，对生产有很大实际意义。到1995年止，我国一汽集团就试用烘烤钢板生产了汽车车身零件20余万件，综合废品率仅约1%。(www.xing528.com)

双相钢板也称复合组织钢板，实际上它也属于高强度钢板中的一种。双相钢的抗拉强度与伸长率基本上成负相关关系，而抗拉强度与屈服强度基本上成正相关关系。

表1-4-45列出了两种日本的双相钢板：铁素体+马氏体系双相钢与铁素体+微小珠光体系双相钢板的力学性能指标。

国产冷轧07SiMn双相钢板（w（C）=0.08，w（Si）=0.39；w（Mn）=1.19，w（P）<0.03%），厚度为1mm，其材料特性值与08Al（ZF）钢之对比见表1-4-46。这种钢板已开始试用于汽车零件的生产。

表1-4-45 双相热轧钢板性能举例

表1-4-46 07SiMn双相钢与08Al性能比较