本報通訊員 宋鵬心
近日，首鋼成功開(kāi)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重下降的問(wèn)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(chē)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(dòng)實(shí)踐了合金減量化設計理念，成功開(kāi)發(fā)出了系列熱沖壓橋殼鋼產(chǎn)品，為實(shí)現整車(chē)輕量化、促進(jìn)上下游產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)進(jìn)步、推動(dòng)國家汽車(chē)產(chǎn)業(yè)節能減排綠色發(fā)展貢獻了重要力量。
目前，該產(chǎn)品成功應用于國內知名商用車(chē)企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量贏(yíng)得用戶(hù)一致認可。
什么是橋殼？
汽車(chē)驅動(dòng)橋是汽車(chē)承載的重要結構，廣泛應用于重卡、半掛牽引車(chē)、客車(chē)、工程機械等領(lǐng)域，其通過(guò)懸架總成與車(chē)架相連接，兩端安裝車(chē)輪，傳遞車(chē)架與車(chē)輪之間的各種作用力，支撐著(zhù)汽車(chē)載荷，因此，其強度、剛度、疲勞壽命等性能指標是否達標至關(guān)重要。橋殼，是驅動(dòng)橋的重要組成部分，也是行駛系的主要組成件之一。驅動(dòng)橋殼應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整。
熱沖壓橋殼用鋼憑借高溫變形抗力小、殘余應力低、疲勞壽命長(cháng)等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，牢牢占據著(zhù)中重卡橋殼生產(chǎn)的主導地位。然而，熱沖壓橋殼用鋼熱沖壓后強度顯著(zhù)降低成為業(yè)內久攻不克的難題，限制了橋殼的輕量化與整車(chē)承載能力提升，嚴重制約了中重卡行業(yè)技術(shù)進(jìn)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(zhù)手開(kāi)展新型熱沖壓橋殼用鋼產(chǎn)品和應用技術(shù)研究。
攻堅克難 優(yōu)化成分設計
攻關(guān)團隊先是從自身產(chǎn)品成分設計上尋找突破口。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人，帶領(lǐng)團隊成員深入橋殼廠(chǎng)，對橋殼生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行全程跟蹤。團隊成員們通過(guò)分析熱沖壓工序中顯微組織和微合金化第二相的演變規律，進(jìn)行了7種成分體系的熱軋、連續冷卻轉變行為、高溫力學(xué)性能、熱沖壓工藝模擬等一系列基礎研究，確定了成分優(yōu)化設計思路，熱沖壓后屈服強度較常規產(chǎn)品提高50MPa~60MPa，強度損失由30%左右降低到15%以?xún)取?/span>
另辟蹊徑 創(chuàng )新熱沖壓工藝
對于如何進(jìn)一步提高熱沖壓后強度，國內外研究焦點(diǎn)主要集中在產(chǎn)品設計上，而首鋼團隊另辟蹊徑，從熱沖壓后冷卻路徑控制問(wèn)題著(zhù)手開(kāi)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對橋殼用鋼強塑性影響規律，掌握了橋殼用鋼在奧氏體區高溫力學(xué)行為等基礎理論數據，提出了一種新型熱沖壓工藝，熱沖壓后屈服強度較常規產(chǎn)品提高了100MPa~120MPa，強度損失比例進(jìn)一步降低至5%。與此同時(shí)，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(kāi)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）
