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东北大学Wang, Lingyu团队:1.2和1.7 GPa级无涂层压力硬化钢的机械性能和氧化行为研究

论论资讯 | 2023-03-01 1热度

Metals

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Investigation on Mechanical Properties and Oxidation Behavior of 1.2 and 1.7 GPa Grades Coating-Free Press-Hardened Steels

Chai Z.; Lu Q.; Tedesco S.; Shi M.; Coryell J.; Reini L.; Lai Q.; Wang J.; Wang L.; Xu W.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/met13030489

研究背景

在当今社会,汽车行业的发展日益迅速,对于汽车材料的要求也越来越高。其中,热成形钢材是汽车制造中不可或缺的材料之一。然而,传统的热成形钢材在生产过程中需要进行喷丸处理,才能满足后续的焊接和电泳涂装等要求,这增加了生产成本和生产周期。因此,如何开发一种无需喷丸处理,且具有优异机械性能和抗氧化性能的热成形钢材成为了当前研究的热点问题。

研究内容

近期发表在《Metals》期刊上的一篇论文,介绍了一种新型无涂层抗氧化热成形钢材(coating-free PHS,CF-PHS)。该钢材通过添加Cr、Mn和Si等元素,具有优异的抗氧化性能,在传统的热冲压过程中形成了亚微米级氧化层,无需喷丸处理即可满足后续工艺要求。研究人员开发了两种CF-PHS钢材,分别具有约1.2 GPa和1.7 GPa的极限抗拉强度,并且两种钢材的总延伸率均达到了8-9%,超过了相应的Al-Si涂层热成形钢材(1.0 GPa / 6-7%,1.5 GPa / 6-7%)。此外,研究人员还对CF-PHS钢材进行了与汽车应用相关的性能评估,如可焊性、电泳涂装附着力和定制焊接热冲压车门环等,以满足生产要求。

研究意义

本研究开发的CF-PHS钢材无需喷丸处理,具有优异的机械性能和抗氧化性能,可用于汽车工业中的热成形工艺,降低了生产成本和生产周期。此外,研究人员的实验结果表明,CF-PHS钢材在机械性能和加工性能方面均优于传统的Al-Si涂层热成形钢材,这为汽车工业的发展提供了新的材料选择和技术支持。

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