High-strength material properties based on mechanical parameters Slider graphic

威尔斯高强度带钢种类

并非所有高强度材料都是一样的。如果仅根据屈服强度、抗拉强度和延伸率等机械性能来确定和选择材料,你将失去可满足预期目标的整体性能最佳的材料的机会。毕竟,威尔斯可提供至少六种不同的材料组,且均属于高强度类别。然而,对于进一步加工和最终应用所涉及的其他性能,它们的差别很大。这就需要客户针对其独特需求找到一个真正的定制化解决方案。

当一种钢牌号的屈服强度超过800 MPa,就被称为高强度带钢。 一些应用所要求的屈服强度高达1200 MPa,比如用于汽车制造的离合器盘, 而威尔斯的高性能RAWAEL©带钢能够满足这一要求。高强度系列的大多数应用所需要的屈服强度可由不同的材料提供。在威尔斯,客户可以从六种不同的材料组中进行选择(图1)。每种材料组提供不同的功能,比如在可焊性、回弹性能、各向同性、纵向和横向弯曲性等方面。其优势在于,除了强度以外,还可以在计算中纳入这些性能来确定客户项目的具体应用中所需的最佳材料。其结果是,客户将获得高度定制化的材料解决方案。

图1:威尔斯高强度带钢性能分类

高强度带钢的各种牌号

在威尔斯,高强度带钢的牌号包括贝氏体、马氏体、SORBITEX©、冷轧碳钢、耐腐蚀钢和微合金细晶粒钢。图2对比了这六个材料组的屈服强度、抗拉强度和延伸率等机械性能。前三种是淬回火带钢材料贝氏体马氏体和索氏体 (Sorbite)。索氏体在淬回火处理后仍然可以塑形,这可以将材料的形状改变80%以上。其结果是产生极其高的强度。该材料的英文名称在Sorbite的基础上添加了一个后缀 “-tex” 而成为SORBITEX©。 名为“冷轧带钢的材料所具有的屈服强度范围 (RP0.2) 为600 MPa - 2200 MPa,它们通过冷轧产生客户所需的强度范围。耐腐蚀牌号本身就具有极高的强度水平。微合金牌号如图最右侧所示,其中包括威尔斯专有的材料RAWAEL©。

图2:威尔斯高强度带钢的机械性能

选择最合适的高强度材料

如何从威尔斯产品系列中选择正确的材料? 有一个例子可以很好地说明:对于安全技术领域新的汽车应用而言,所考虑的部件需要极其稳定,具有精确定义的轻重量。因此,该部件需要由高强度组中的带钢制成。不过,制造商对于理想的钢材料的要求要复杂得多,它们必须具有高屈服强度,但同时容易成形,并且能够在制造过程中进行焊接。

在成形和轻量化设计要求的基础上使用有限元方法进行计算的结果显示,材料需要的屈服强度 (Rp0.2) 至少为800 MPa,并结合至少10%的延伸率(A80)。根据对相关物理性能的分析,可以选择所提到的六个高强度组中的四个,即:贝氏体和马氏体淬回火带钢、耐腐蚀带钢及微合金细晶粒钢。但是,只有耐腐蚀带钢和微合金细晶粒钢满足第三个要求,即材料的可焊性,而在这种情况下这也是决定性的一点。我们提供了 RAWAEL®材料组中的微合金细晶粒钢样品,因其具有良好的成本效益比和出色的可焊性。 原型制造的过程明显表明,要实现成本效益高的加工和具有正确性能的最终产品,这是一款完美的推荐品。