汽車用鋼板性能評價與輕量化

《汽車用鋼板性能評價與輕量化》是2022年機械工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：汽車用鋼板性能評價與輕量化
• 出版時間：2022年9月1日
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111708186

內容簡介

在汽車用材的組成中，鋼鐵材料占很大比重，鋼鐵材料的超高強度可保證汽車安全性，在現在乃至今後相當長的時間內，都將是汽車構成的基本材料。近年來，高強度鋼和先進高強度鋼發展迅速，在汽車輕量化和汽車安全性的提升方面發揮了重要的作用。面對逐年豐富的鋼板品類,如何科學有效地對鋼板性能進行評價成為各大主機廠及材料工作者必須解決的問題。本書主要由各大主機廠材料部門具有豐富經驗的專家撰寫，集理論性和實用性為一體，系統地介紹了鋼板在力學、連線、腐蝕等方面的性能評價方法。同時對鋼板輕量化實例也做了介紹。對於汽車企業、汽車零部件企業工程師，高校教師、研究生，汽車行業其他從業人員來說，本書是一本非常實用的參考書。

圖書目錄

叢書序

序

前言

第1章概述

1.1汽車輕量化的戰略意義與目標1

1.2汽車輕量化發展趨勢與技術路徑3

1.3汽車輕量化材料分類與選擇4

1.4鋼板性能評價與輕量化套用5

第2章汽車用鋼板分類

2.1常規高強度鋼7

2.1.1烘烤硬化鋼7

2.1.2冷軋各向同性鋼10

2.1.3高強度IF鋼10

2.1.4低合金高強度鋼13

2.2先進高強度鋼15

2.2.1雙相鋼16

2.2.2復相鋼19

2.2.3馬氏體鋼20

2.2.4相變誘發塑性鋼21

2.2.5相變誘發塑性雙相鋼22

2.2.6淬火配分鋼22

2.2.7孿晶誘發塑性鋼23

2.2.8中錳鋼24

2.3表面處理鋼板24

2.3.1電鍍鋅鋼板25

2.3.2熱鍍鋅鋼板25

2.3.3熱鍍鋅鋁鎂鋼板25

2.3.4熱鍍鋁矽鋼板27

2.4雷射拼焊鋼板27

2.5變厚度鋼板28

2.6複合減振鋼板29

參考文獻29

第3章鋼板力學性能與成形性

3.1基本力學參數的確定及意義30

3.1.1拉伸試驗中的基本力學參數30

3.1.2屈服準則32

3.1.3硬化模型與包氏效應33

3.2成形極限圖35

3.2.1成形極限圖的試驗測量35

3.2.2影響成形極限圖測量的幾個因素37

3.2.3基於應力的成形極限圖37

3.3切邊與擴孔性能38

3.3.1高強度鋼的切邊性能38

3.3.2擴孔性能38

3.4回彈性能40

3.4.1影響回彈的幾個因素40

3.4.2半彈塑性模型42

參考文獻43

第4章鋼板的動態力學和斷裂失效特性

4.1中高速拉伸試驗的設計45

4.1.1中高速拉伸試驗的設備45

4.1.2中高速拉伸試驗的測量方法設計46

4.2高速拉伸試驗數據分析48

4.2.1高速拉伸應力-應變曲線和特徵參數確定48

4.2.2高速拉伸應變速率確定48

4.3霍普金森桿試驗49

4.3.1霍普金森桿設備組成49

4.3.2霍普金森桿數據分析方法49

4.3.3霍普金森桿測試數據分析51

4.4桿型測力系統51

4.5鋼板高速拉伸性能分析與表征方法52

4.6鋼板斷裂失效特性與表征方法54

4.7鋼板斷裂特性測試與仿真套用56

參考文獻59

第5章鋼板的疲勞性能

5.1疲勞試驗分類、術語及定義64

5.1.1疲勞試驗分類64

5.1.2應力控制試驗方式（即S-N曲線）的疲勞試驗相關術語及定義、符號與說明64

5.1.3應變控制試驗方式（即ε-N曲線）的疲勞試驗常用相關術語及定義、符號與說明68

5.2鋼板疲勞試驗分類與選擇71

5.2.1鋼板疲勞試驗分類71

5.2.2鋼板疲勞試驗選擇82

5.3汽車鋼板疲勞試驗設計與操作85

5.3.1疲勞試驗參數85

5.3.2疲勞試驗樣品87

5.3.3試驗夾具88

5.3.4試驗結束與保護控制88

5.3.5試驗數據有效性判定89

5.4疲勞試驗數據處理89

5.4.1應力控制疲勞試驗S-N曲線斜線部分數據處理89

5.4.2應力控制疲勞試驗S-N曲線水平部分（暨升降法疲勞極限）試驗數據處理93

5.4.3應變控制ε-N曲線試驗數據處理98

5.4.4可疑試驗數據的取捨100

5.5鋼板疲勞性能分析評價現狀102

5.6鋼板疲勞性能影響因素102

5.7鋼板疲勞性能後續工作展望103

參考文獻103

第6章鋼板熱成形技術與性能評價

6.1鋼板熱成形工藝105

6.1.1直接熱成形工藝105

6.1.2間接熱成形工藝106

6.2熱成形鋼的微觀組織需求107

6.2.1熱成形前鋼板基礎特性107

6.2.2熱成形前後鋼板的微觀組織108

6.3熱成形鋼零件性能評價109

6.3.1加熱溫度及加熱時間對熱成形鋼零件力學性能的影響109

6.3.2冷卻速率對熱成形鋼零件力學性能的影響111

6.4鋼板溫成形技術111

6.4.1溫成形定義及原理111

6.4.2溫成形工藝視窗113

6.4.3溫成形零件的工業生產114

6.4.4性能評價115

6.4.5結論與展望115

參考文獻116

第7章鋼板輥壓成形性能與評價

7.1輥壓成形工藝117

7.1.1基本原理118

7.1.2輥壓生產工藝流程118

7.1.3輥壓成形在汽車上的套用118

7.1.4輥壓工藝新技術123

7.2輥壓成形工序對成形質量的影響125

7.2.1鋼板的力學性能125

7.2.2摩擦係數126

7.2.3鋼板厚度/軋輥間隙127

7.2.4相對彎曲半徑128

7.2.5成形速度128

7.3輥壓成形對鋼板的要求129

7.3.1輥壓成形性129

7.3.2輥壓成形對鋼板的技術要求130

參考文獻132

第8章板材和管材液壓成形性能與評價

8.1液壓成形工藝與技術134

8.1.1管材液壓成形技術134

8.1.2板材液壓成形技術136

8.1.3殼體液壓成形技術138

8.1.4液壓成形技術在汽車輕量化方面的套用139

8.2管材液壓成形質量的影響因素142

8.2.1管材成形性能142

8.2.2材料性能的影響143

8.2.3成形工藝對管件液壓成形質量的影響145

8.3管材液壓成形質量的技術要求147

8.3.1彎管工序的主要缺陷147

8.3.2預成形工序的主要缺陷149

8.3.3液壓工序的主要缺陷150

8.3.4液壓成形工藝對板材的質量要求151

8.3.5液壓成形工藝對焊管的質量要求153

參考文獻155

第9章汽車用鋼板的不同焊接方法及其性能

9.1高強度鋼的電阻點焊157

9.1.1電阻點焊高強度鋼的挑戰157

9.1.2不同電極壓力對電阻點焊高強度鋼的影響158

9.1.3不同塗層對電阻點焊高強度鋼的影響158

9.1.4回火對電阻點焊高強度鋼的影響159

9.2液態金屬裂紋161

9.3鍍鋅鋼板的雷射焊接164

9.3.1零間隙雷射焊接鍍鋅鋼板的挑戰164

9.3.2零間隙普通雷射焊接鍍鋅鋼板的不同解決思路164

9.3.3零間隙遠程雷射焊接鍍鋅鋼板的不同解決思路166

9.4汽車用鋼CMT焊接168

9.5鋼板可焊性評價170

參考文獻171

第10章鋼板的機械連線

10.1無鉚連線173

10.1.1無鉚連線的原理173

10.1.2無鉚連線點的類型174

10.1.3無鉚連線點的質量檢驗175

10.1.4無鉚連線點的力學性能176

10.1.5無鉚連線的材料要求177

10.2自沖鉚連線178

10.2.1自沖鉚連線的原理178

10.2.2自沖鉚連線的鉚釘和鉚模178

10.2.3自沖鉚連線點的質量檢驗179

10.2.4自沖鉚連線的材料要求181

10.3流鑽螺釘連線181

10.3.1流鑽螺釘連線的原理181

10.3.2流鑽螺釘連線的質量檢驗182

10.3.3流鑽螺釘連線的適用範圍182

10.4高速鉚釘連線184

10.4.1高速鉚釘連線的原理184

10.4.2高速鉚釘連線的適用範圍185

參考文獻185

第11章鋼板的膠粘連線與膠焊連線技術

11.1作為連線工藝的膠粘連線與膠焊連線186

11.2影響膠粘接頭與膠焊接頭力學性能的因素187

11.2.1膠焊接頭的製造方法187

11.2.2膠焊接頭強度的影響因素187

11.2.3膠焊接頭中點焊與膠層的關係189

11.3膠粘連線與膠焊連線的模擬技術191

11.3.1模擬膠層的單元類型192

11.3.2表征膠黏劑的材料模型194

11.4膠粘結構的設計195

參考文獻197

第12章鋼板的塗裝及塗層耐蝕性

12.1保證鋼板耐蝕性的常用塗裝材料199

12.1.1傳統漆前處理材料199

12.1.2薄膜前處理205

12.1.3電泳底漆206

12.1.4中塗210

12.2鋼板的塗裝工藝214

12.2.1常用汽車塗裝工藝流程215

12.2.2相關工序過程221

12.2.3塗裝工藝新技術展望231

第13章典型零部件輕量化設計案例

13.1車身結構件的輕量化設計案例236

13.1.1熱成形B柱輕量化236

13.1.2QP980拼焊B柱和門檻的輕量化239

13.2底盤零件的輕量化設計案例241

參考文獻246