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臺灣汽車大梁板熱沖壓成形技術熱沖壓成形技術(Hot Stamping)是將添加了提高淬透性元素的熱成形鋼加熱到奧氏體溫度以上,保溫一段時間, 待鋼完全奧氏體化以后, 將其送至熱沖壓模具, 利用高溫下奧氏體良好的成形性進行沖壓加工, 沖壓完成后, 模具迅速降溫, 將鋼淬火至200 ℃以下, 零件室溫組織為馬氏體, 抗拉強度可以達到1 000 MPa 以上, 具有優(yōu)良的力學性能。雖然熱沖壓成形技術的生產效率低, 模具設計和加工難度大, 成本高, 但由于其克服了臺灣高強鋼冷沖壓時容易開裂且回彈嚴重的缺點, 而且成品零件強度在1 000 MPa 以上, 保證了車身結構的高剛度,因此該技術自開發(fā)成功后, 在歐美一些車型的車身承載零件, 臺灣汽車大梁板如前、臺灣本地后門左右防撞桿(梁)、臺灣本地前、臺灣本地后保險杠、臺灣本地A 柱加強板、臺灣本地B 柱加強板、臺灣本地C 柱加強板、臺灣本地地板中通道、臺灣本地車頂加強梁等得到廣泛應用。
臺灣汽車大梁板工業(yè)的迅猛發(fā)展為國民經濟和社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用。但受能源短缺、臺灣本地環(huán)境污染等問題的影響，該行業(yè)發(fā)展之矛盾也日益凸顯。展望未來，該行業(yè)的發(fā)展只有建立在自然、臺灣本地生態(tài)、臺灣本地節(jié)能、臺灣本地等背景下，其發(fā)展才可持續(xù)。
在此背景下，汽車輕量化以及高強鋼的應用成為了重要發(fā)展方向。但隨著高強鋼板材強度的提高，傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成型過程中容易產生破裂現象，無法滿足臺灣高強度鋼板的加工工藝要求。在此情況下，國際上逐漸研究超臺灣高強度鋼板的熱沖壓成形技術——綜合了成形、臺灣本地傳熱以及組織相變的一種新工藝，臺灣汽車大梁板主要是利用高溫奧氏體狀態(tài)下，板料的塑性增加，屈服強度降低的特點，通過模具進行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、臺灣本地金屬相變、臺灣本地CAE分析技術進行深入研究，但該技術被國外廠商壟斷，國內發(fā)展緩慢。
據調查統(tǒng)計，部分汽車品牌臺灣高強鋼的應用不斷擴大，有些車型的車身框架高強度鋼的應用已達90％。根據美國鋼鐵學院能量部的研究，即使高強度鋼降低部分數值其拉伸還是要比傳統(tǒng)的冷板困難得多。臺灣高強鋼臺灣汽車大梁板的延展率只有普通鋼材的一半。
當材料被沖壓成形時，會變硬，不同的鋼材，變硬的程度不同。
臺灣汽車大梁板性能構成車身的部件大致分為面板部件、臺灣當地結構部件、臺灣當地行走部件及增強部件。這些部件對應不同的用途要求，具有不同的性能。例如，面板部件要求板材具有良好的成型性、臺灣當地強度、臺灣當地延伸性、臺灣當地抗凹陷性、臺灣當地耐腐蝕性等；臺灣汽車大梁板結構部件要求板材具有良好的成型性、臺灣當地強度、臺灣當地碰撞能量吸收能力、臺灣當地疲勞耐久性、臺灣當地耐腐蝕性、臺灣當地焊接性；行走部件要求具有良好的成型性、臺灣當地剛性、臺灣當地疲勞耐久性、臺灣當地耐腐蝕性、臺灣當地焊接性；而優(yōu)良的碰撞能量吸收能力、臺灣汽車大梁板焊接性對增強部件來說特別重要。
臺灣汽車大梁板研發(fā)團隊負責人翁宇慶院士介紹，2009年，中國鋼研在實驗室研究出了兼具高強高塑特性的第三代汽車大梁鋼，其抗拉強度比代汽車鋼翻兩番，延伸率達到35％，合金含量卻不到第二代汽車鋼的三分之一，成本僅略高于代汽車鋼。2010年下半年，太原鋼鐵公司在生產線上開發(fā)出第三代汽車鋼熱軋卷和冷軋板，實現了部分生產技術的固化定型。“今年我們將繼續(xù)攻克第三代汽車鋼的溫成型技術、臺灣本地鍍鋅板技術和冷軋卷技術”，翁宇慶預計到2014年有望實現大規(guī)模商用。第三代汽車鋼可以應用在汽車車身、臺灣本地懸掛、臺灣本地發(fā)動機外殼等部位。目前，臺灣汽車大梁板一汽已在3個零件上率先試用第三代汽車鋼，北京現代汽車公司表示，將在整車上試用第三代汽車鋼。通用汽車和福特汽車得知這一消息后，也派代表找到中國鋼研，希望把第三代臺灣汽車鋼板的樣品拿到美國去做認證，一旦認證通過，便開始大規(guī)模使用。
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臺灣汽車大梁板高強度鋼對冶金質量要求高，通常采用電弧爐和電渣重熔冶煉。要求純度高的鋼種，多采用真空感應爐或真空自耗電弧爐冶煉。中、臺灣低合金超高強度鋼在熱處理時應防碳；馬氏體時效鋼和沉淀硬化不銹鋼，可以用普通加熱爐固溶處理。焊接時須采用保護氣體焊接或采用鎢極氬弧焊接。某些含碳較高的（0.4％左右）低合金超高強度鋼，臺灣汽車大梁板焊接后應立即進行去應力退火。（1）冶煉。采用真空冶煉工藝提高鋼的純凈度是改善超高強度鋼性能的重大技術措施。真空冶煉主要是降低鋼中的氣體和非金屬夾雜物含量。40CrNi2MoA鋼采用真空冶煉，使鋼中氫、臺灣氧和氮含量比電弧爐冶煉分別降低50％、臺灣85％和70％。由于冶金質量改善，從而使鋼的斷裂韌性明顯地提高。（2）夾雜物形態(tài)控制?？刂茒A雜物形態(tài)能有效地改善超高強度鋼的斷裂韌性。為了提高斷裂韌性首先要對硫和磷要有嚴格的限制，汽車大梁板采用冶煉工藝要限度地降低鋼中硫和磷含量。（3）熱處理。改變熱處理工藝是提高斷裂韌性經常采用的一種有效手段。超高強度鋼采用1200℃高溫淬火，鋼中奧氏體晶粒尺寸增大，顯微組織中板條馬氏體量增多，馬氏體板條邊界形成有殘留奧氏體薄膜。這些因素都能使鋼的斷裂韌性提高。但是由于粗大晶粒降低沖擊韌性，因而在生產中難以推廣應用。臺灣汽車大梁板
