本報通訊員 宋鵬心
近日，首鋼成功開發(fā)出500MPa（兆帕）—600MPa級新型熱沖壓橋殼用鋼，解決了熱沖壓后橋殼強度嚴(yán)重下降的問題，將強度損失比例由30%降低至5%，大幅提高了橋殼疲勞強度，提升了橋殼承載能力與整車安全性能。首鋼獲得新型熱沖壓橋殼用鋼生產(chǎn)的“密鑰”，生動實踐了合金減量化設(shè)計理念，成功開發(fā)出了系列熱沖壓橋殼鋼產(chǎn)品，為實現(xiàn)整車輕量化、促進上下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)進步、推動國家汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排綠色發(fā)展貢獻了重要力量。
目前，該產(chǎn)品成功應(yīng)用于國內(nèi)知名商用車企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量贏得用戶一致認可。
什么是橋殼？
汽車驅(qū)動橋是汽車承載的重要結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于重卡、半掛牽引車、客車、工程機械等領(lǐng)域，其通過懸架總成與車架相連接，兩端安裝車輪，傳遞車架與車輪之間的各種作用力，支撐著汽車載荷，因此，其強度、剛度、疲勞壽命等性能指標(biāo)是否達標(biāo)至關(guān)重要。橋殼，是驅(qū)動橋的重要組成部分，也是行駛系的主要組成件之一。驅(qū)動橋殼應(yīng)有足夠的強度和剛度，質(zhì)量小，并便于主減速器的拆裝和調(diào)整。
熱沖壓橋殼用鋼憑借高溫變形抗力小、殘余應(yīng)力低、疲勞壽命長等顯著優(yōu)點，牢牢占據(jù)著中重卡橋殼生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。然而，熱沖壓橋殼用鋼熱沖壓后強度顯著降低成為業(yè)內(nèi)久攻不克的難題，限制了橋殼的輕量化與整車承載能力提升，嚴(yán)重制約了中重卡行業(yè)技術(shù)進步和綠色發(fā)展。
為解決這一行業(yè)難題，首鋼技術(shù)研究院聯(lián)合股份公司和京唐公司成立攻關(guān)團隊，以“差異化、定制化”服務(wù)為宗旨，著手開展新型熱沖壓橋殼用鋼產(chǎn)品和應(yīng)用技術(shù)研究。
攻堅克難 優(yōu)化成分設(shè)計
攻關(guān)團隊先是從自身產(chǎn)品成分設(shè)計上尋找突破口。在首鋼集團副總工程師王全禮的悉心指導(dǎo)下，首鋼技術(shù)研究院惠亞軍和首鋼股份公司熱軋產(chǎn)品室主任吳科敏作為項目負責(zé)人，帶領(lǐng)團隊成員深入橋殼廠，對橋殼生產(chǎn)工藝流程進行全程跟蹤。團隊成員們通過分析熱沖壓工序中顯微組織和微合金化第二相的演變規(guī)律，進行了7種成分體系的熱軋、連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變行為、高溫力學(xué)性能、熱沖壓工藝模擬等一系列基礎(chǔ)研究，確定了成分優(yōu)化設(shè)計思路，熱沖壓后屈服強度較常規(guī)產(chǎn)品提高50MPa~60MPa，強度損失由30%左右降低到15%以內(nèi)。
另辟蹊徑 創(chuàng)新熱沖壓工藝
對于如何進一步提高熱沖壓后強度，國內(nèi)外研究焦點主要集中在產(chǎn)品設(shè)計上，而首鋼團隊另辟蹊徑，從熱沖壓后冷卻路徑控制問題著手開展工藝研究。團隊成員模擬了加熱溫度、沖壓速度等工藝參數(shù)對橋殼用鋼強塑性影響規(guī)律，掌握了橋殼用鋼在奧氏體區(qū)高溫力學(xué)行為等基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)，提出了一種新型熱沖壓工藝，熱沖壓后屈服強度較常規(guī)產(chǎn)品提高了100MPa~120MPa，強度損失比例進一步降低至5%。與此同時，首鋼技術(shù)研究院科研員劉國梁、首鋼股份公司煉鋼部科研員俞學(xué)成領(lǐng)銜的連鑄工藝團隊和首鋼技術(shù)研究院科研員董現(xiàn)春領(lǐng)銜的焊接工藝團隊，還分別攻克了橋殼表面皸裂和疲勞開裂的難題，使橋殼疲勞性能得到大幅提升。
《中國冶金報》（2021年4月15日 04版四版）
