“高品质商用车车轮钢高效化制备及应用关键技术” 科技成果评价会成功召开

              发布时间:2021-12-31


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2021年12月28日,中国金属学会以视频会议的形式组织召开了由首钢集团有限公司和首钢京唐钢铁联合有限责任公司、正兴车轮集团有限公司、厦门日上集团股份有限公司、北京福田戴姆勒汽车有限公司共同完成的“高品质商用车车轮钢高效化制备及应用关键技术”科技成果评价会。汽车轻量化意义重大,车轮作为运转的部件,其轻量化节能效果是车体的5倍以上,是减重的关键。几年前,我国商用车车轮钢最高强度600MPa,车轮轻量化缺乏钢材设计、制备和应用的成套技术,如传统的650MPa及以上铁贝或铁马双相钢强塑性好,但焊接易软化、焊后成形开裂率20%以上、疲劳寿命不足国标60%;双相钢轧速慢、中温卷取温度稳定性差;车轮结构设计不匹配及服役评估周期长,严重制约了车轮轻量化进程。为此,本项目开发了650-800MPa级商用车车轮钢高效化制备及应用关键技术,并实现了批量稳定化应用,对解决商用车车轮轻量化的材料设计、制备和应用瓶颈问题,促进我国钢轮制造行业进步和节能减排具有重要意义。评价委员会听取了项目的研制报告、用户使用报告、经济效益报告及科技查新报告,并审查全部评价文件资料,认为项目成果总体达到国际领先水平。主要创新点如下

1、基于正向设计,开发了28-34 kg商用车车轮用650-800MPa级系列高强钢,实现单轮减重8-16%,疲劳寿命突破100万次,并通过严苛的欧标双轴疲劳实验(≥2.4万公里)。

2、提出了轮辋用钢“细晶铁素体+针状铁素体组织-屈强比0.85~0.90”、轮辐用钢“针状铁素体+马氏体组织-屈强比0.70~0.80”的组织性能调控原则,实现了高强车轮钢疲劳、成形与焊接性能的良好匹配,并在34kg及以下轻量化商用车轮批量稳定应用。

3、开发了以中间坯快冷、精轧高速轧制和轧后前后段超快冷等协同控制的高强度车轮钢高质高效轧制技术,解决了车轮钢卷取温度、表面质量、带状组织稳定控制难题,实现了轧制效率提升30.8%以上,中低温卷取温度命中率提高至90%以上,精轧阶段时间缩短17%。

4、开发了轮辋闪光对焊过热区塑性控制技术,双丝双弧角接头高熔深焊接技术,残余应力消除技术,实现了过热区与母材硬度差降低至35HV以下,轮辋轮辐合成焊接头疲劳寿命提高1.5倍以上,服役寿命提升至20万公里以上;开发了焊缝S-N的疲劳仿真分析技术和复杂服役工况疲劳分析技术,设计了多款高刚度轻量化车轮,缩短车轮新产品开发周期6个月以上。

该项目获授权发明专利12项,制定行业标准2项、团体标准1项,获得“2020年中国钢铁工业产品开发市场开拓奖”,高品质车轮钢应用于正兴、日上、兴民等龙头企业的轻量化车轮,出口德日美等多个国家,并在一汽、Daimler、Ford、MAN、日野及宇通等企业广泛应用,市场占有率≥60%,经济和社会效益显著。

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