成果介绍
随着能源短缺、环境污染等一系列问题的日益突出,汽车轻量化成为汽车制造领域研究的主要方向之一。而超高强钢的开发和利用是汽车轻量化一个有效的解决途径。然而随着钢材强度升高,势必造成室温成形困难,易出现成形应力高、回弹现象严重的现象,且对模具磨损大,使用传统的常温冲压工艺和设备难以生产。热金属气胀成形HMGF(Hot Metal Gas Forming)技术和热冲压工艺可以为此矛盾提供较好的解决方案。其中,HMGF技术是将高强钢加热到一定温度,利用充气的方式将坯料胀成与模具内腔形状相同,具有一定形状和性能的结构件。使用该技术,可以实现复杂外形部件的整体成形,缩短生产周期,大大提高生产效率,从而降低制造过程的总体成本,为汽车结构件的轻量化提供有效途径。
项目的关键工艺技术为:热金属气胀成型与组织性能调控一体化工艺,即在热金属气胀的过程中兼顾材料的成型和材料成型后的性能。通过分析超高强汽车用钢在成型条件下的热变形行为以及温度场和应力场的变化,保证材料的成型;通过探索成型条件下再结晶、相变等微观组织的变化,调控材料成型后的性能,最终实现超高强汽车用钢成型和成型的一体化。
成果亮点
成果亮点:
1. 具有自主知识产权,研究成果已申请发明专利2项。
2. 技术先进性:本项目以开发新型成形工艺为手段,突破传统汽车零部件成形方式的局限,掌握超高强钢零部件成形与组织性能调控一体化工艺技术,形成具有自主知识产权的系列技术及应用,建立先进成型技术应用示范线。
技术优势:
伴随汽车迅速发展的同时, 汽车用钢也面临安全、环境、资源、能源及成本等方面的挑战。中国汽车的高速增长和庞大的市场为汽车用钢的发展带来重大机遇, 同时冶金行业也面临来自非钢材料的激烈竞争和用户方面的挑战。冶金行业面临的挑战主要是来自非钢材料的激烈竞争和用户方面的挑战。冶金企业为应对这些挑战, 一方面必须不断地为汽车行业提供系列稳定的高质量、高性能和高强度汽车用钢, 同时还要建立和形成从现代汽车用钢的冶金技术到用户技术的完整技术体系和高素质技术人才队伍, 为汽车行业提供选材、用材、成形及制造等的一整套技术解决方案, 并建立从先期介入 (EVI) 到全面用户技术支持与服务的双赢体系。本技术可以很好的为汽车用钢冷成形中的一些问题提供思路。
团队介绍
米振莉1994至今任职于北京科技大学,研究员,博士生导师,长期从事钢材品种开发及性能优化、金属材料深加工(成形、焊接、涂镀)技术、汽车用钢轻量化技术及服役性能研究、基于材料基因工程的材料设计新技术新方法等方面研究。多次主持国家级、省部级项目以及与企业的横向课题。担任中国金属学会金属材料深度加工分会委员兼秘书长、中国汽车工程学会理事等。在高强钢、超高强钢的研究方面具有丰富的理论和实践经验。
研究团队情况介绍:团队成员长期致力于超高强钢的开发与研究,自2003年以来开展了富有成效的TWIP钢、Q&P钢、中锰钢、热成形钢及异种材料焊接等相关研究,经过前后十余年的积累,目前,已经奠定了较为坚实的高强钢开发及成形的研究基础。
成果资料
路演文件
产业化落地方案