Сталь для глубокой вытяжки повышенной пластичности

Обновлено: 08.05.2024

Среди марок прогрессивной высокопрочной стали многофазная сталь обладает наиболее высоким (до 100%) коэффициентом расширения отверстий. Высокие показатели твёрдости по Бринеллю обеспечивают превосходные характеристики холодного формования с пробивкой и вытяжкой кромок и фланцев, а также с глубокой вытяжкой компонентов. Исключительный предел текучести многофазной стали обеспечивает эффективное поглощение энергии удара, тогда как за счёт высокого предела прочности можно уменьшить толщину изделия, что приведёт к значительному уменьшению веса автомобиля.

Общая информация о стали CP

Многофазная сталь имеет феррито-бейнитную микроструктуру с небольшим количеством мартенсита, остаточного аустенита и перлита. Термические циклы, используемые в производстве стали CP, замедляют перекристаллизацию, в то же время способствуя осаждению карбонитридов, что приводит к упрочнению кристаллической решётки и существенному повышению пластичности даже при высоких пределах прочности (например, 1200 МПа).

Кроме того, в результате осаждения карбонитрида сталь марки СР имеет более высокий предел текучести, чем двухфазная сталь (DP) с аналогичными показателями прочности. Высокопрочная многофазная сталь с высоким пределом текучести используется разработчиками кузовных компонентов для обеспечения эффективного поглощения энергии удара такими элементами системы безопасности, как лонжероны, усилители, балки и др.

Свойства стали

Коэффициент расширения отверстий – до 100%, значительное уменьшение количества или полное устранение микротрещин и заусенцев на обрезных кромках.
Значительно улучшена локальная формуемость, что обеспечивает необходимую пластичность для глубокой вытяжки компонентов со сложной геометрией.
Прекрасно подходит для энергоэффективного холодного формования и точной штамповки деталей со сложными пробивными кромками.
Высокий уровень чистоты с прочной кристаллической решёткой обеспечивают малый радиус гиба и способность растяжения фланцев даже при очень высоких пределах текучести.
Превосходные показатели распределения напряжений при реальной деформации (местная формуемость).
Высокое поглощение энергии удара.
Хорошая усталостная прочность и долговечность.

Новая горячекатаная сталь Docol® 800 HER со 100%-ным коэффициентом расширения отверстий

При использовании прогрессивной высокопрочной стали основную сложность может представлять формовка и вытяжка кромок без растрескивания. Чтобы уменьшить риск растрескивания, компания SSAB представила две новые марки горячекатаной стали с улучшенной пластичностью кромок и пределом прочности 800 МПа.

Новые марки прогрессивной высокопрочной стали с высокой пластичностью кромки могут быть решением возникающих проблем. Их можно использовать для изготовления автомобильных компонентов, где требуется уверенность в отсутствии трещин на кромках.

DOCOL HR800HER-75

Типичный коэффициент расширения отверстий – 75%

«HER» в названии означает, что минимальный коэффициент расширения отверстий проверяется в каждой партии. Гарантированный коэффициент расширения отверстий для стали Docol HR800HER-75 составляет 45%, типичный – 75%.

DOCOL HR800HER-100

Типичный коэффициент расширения отверстий – 100%

Эта марка стали прошла испытания, чтобы гарантировать высокую пластичность кромок (гарантированный и типичный коэффициенты расширения отверстий составляют 65 и 100% соответственно), что является одними из самых высоких показателей для представленных на рынке марок автомобильной стали с пределом прочности 800 МПа.

Автомобильная продукция из многофазной стали

Горячекатаная сталь Docol CP отличается высокой усталостной прочностью и подходит для изготовления автомобильных деталей, подверженных переменным динамическим нагрузкам Например, многорычажные подвески, продольные рычаги, торсионные балки и подрамники.

Холоднокатаная сталь Docol CP используется для производства кузовных компонентов, направляющих и элементов регулировки кресла.

Марки и механические свойства

Предел текучести многофазной стали (CP) выше, а упрочняемость при обработке ниже, чем у стали DP той же прочности. Сталь CP наделена хорошими усталостными свойствами в условиях малоцикловой усталости. По сравнению со сталью DP, сталь CP легче поддаётся отбортовке и развальцовке отверстий (эти свойства замеряются по стандартам ISO), поэтому подходит к применению там, где необходима высокая прочность, наряду с пригодностью к гибке, вытяжке и отбортовке.

Предлагаемая продукция из многофазной стали Docol ® :

Выберите один параметр для сравнения

Сравнение

* Доступно по запросу.

Формование стали Docol CP

Непревзойдённые коэффициенты расширения отверстия (по стандарту ISO 16630) позволяют выполнять отбортовку, вытягивание и гибку компонентов, а также пробивку фланцев без риска образования трещин.
Высокий уровень чистоты позволяет выполнять глубокую вытяжку и формование с малым радиусом для получения деталей сложной геометрии.
Обладая исключительными гибочными свойствами и пригодностью к формованию, эта сталь подходит для холодного формования критически важных элементов системы обеспечения безопасности автомобиля.
Идеально подходит для точной штамповки.
Обладает высокой пригодностью к сварке (в т.ч. лазерной и точечной контактной).

У вас возникли вопросы, относительно использования стали этих марок на производстве? Сотрудники нашей службы технической поддержки готовы предоставить информацию по штамповке, вытяжке и формованию автомобильных компонентов из стали CP и HER.

Дополнительные преимущества стали Docol CP

Металлические покрытия для защиты от коррозии.
Превосходная однородная пластичность (см. статью об относительном удлинении и локальной формуемости прогрессивной высокопрочной стали).
Термоупрочнение.
Идеально подходит для холодной штамповки автомобильных деталей сложной формы, используемых для обеспечения безопасности при столкновении.
Прекрасно подходит для уменьшения веса критически важных конструкционных деталей автомобиля без образования заусенцев и трещин на кромках.

Многофазная сталь, адаптированная к требованиям производителей

Сталь Docol ® CP изготавливается в соответствии со спецификациями VDA, EN, SSAB и OEM. Если вы не можете найти конкретную марку, свяжитесь с нами.

Преимущества стали Docol CP для каждого члена команды

Инженеры по системам обеспечения безопасности: благодаря превосходному соотношению предела текучести к прочности многофазная сталь обеспечивает эффективное поглощение энергии удара.

Инженеры по оптимизации веса конструкции: применение высокопрочной многофазной стали позволяет изготовить более тонкие и лёгкие детали.

Инженеры-технологи: возможность изготовления деталей сложной формы, например, с вытянутыми фланцами, пробивными отверстиями и малым радиусом гибки, сохраняя высокий уровень воспроизводимости; максимальное использование преимуществ холодного формования для экономии энергии, а также уменьшения продолжительности и повышения гибкости технологического процесса.

Специалисты по закупкам: благодаря значительному уменьшению трещин на обрезных кромках и, следовательно, брака, уменьшается объём закупаемого материала.

Специалисты по экологически устойчивому развитию: по выбросам CO₂ производство высокопрочной прогрессивной стали из железной руды в компании SSAB сравнимо с производством стали из вторсырья, уже в 2026 году компания SSAB планирует представить прогрессивную высокопрочную сталь, полученную без использования ископаемого топлива.

Улучшите оценку жизненного цикла вашей продукции

Многофазная сталь Docol® разработана с мыслью о потребностях завтрашнего дня.

СКЛАД ПРОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Образцы многофазной стали

На складе пробных материалов можно заказать образцы большинства предлагаемых и новых, ещё не доступных на рынке марок прогрессивной высокопрочной стали. В рамках нашего уникального предложения мы поставляем продукцию в виде рулонов, листов, а также нарезанную по длине в соответствии с потребностями заказчика. Подготовка материала к отгрузке для доставки в любую точку мира занимает 1-2 недели.

Другие категории стали

Высокопрочная низколегированная сталь с улучшенной пластичностью кромки (HE)

Высокопрочная низколегированная сталь Docol® отличается улучшенной локальной формуемостью и высоким коэффициентом расширения отверстий. Она идеально подходит для изготовления автомобильных компонентов сложной формы с разрезными вытянутыми кромками.

Закаляемая под прессом сталь для производства изделий сложной формы

Закаляемая под прессом сталь имеет четыре основных преимущества: из неё можно получить изделия чрезвычайно сложной формы, она отличается малым пружинением или полным его отсутствием, предел её прочности составляет до 2000 МПа, кроме того её отпуск можно адаптировать в соответствии с необходимыми характеристиками многофункциональных элементов, обеспечивающих безопасность при столкновении, в которых сочетаются твёрдые и мягкие области.

Высокопрочная низколегированная сталь – экономичное решение для уменьшения веса автомобильных компонентов

Высокопрочная низколегированная сталь, по сравнению с обычной низкоуглеродистой, является экономичным решением для повышения соотношения прочности компонента к его массе. Кроме того, высокопрочная низколегированная сталь отличается высокой пригодностью к гибке и сварке, а также способна повысить прочность и (или) уменьшить вес различных компонентов кузова и шасси, включая подвески, балки и подрамники.

Феррито-бейнитная сталь: хорошие показатели холодного формования благодаря способности растяжения кромки фланцев

Феррито-бейнитная многофазная сталь с высоким коэффициентом расширения отверстий и пригодностью к растяжению кромок. Феррито-бейнитная сталь (FB) подходит для изготовления холодногнутых и пробивных фланцев в процессе производства облегчённых автомобильных компонентов (колёс, поперечин и других конструкционных элементов).

Мартенситная сталь: отличное сочетание прочности и пригодности к формованию

Благодаря сочетанию высокой прочности на разрыв (до 1700 МПа) и пластичности мартенситная сталь является превосходным материалом для производства облегчённых транспортных средств с улучшенной защитой при столкновении, особенно в местах, подверженных высокому риску проникновения.

Двухфазная сталь с улучшенной формуемостью и пластичностью для глубокой вытяжки в холодном состоянии без образования трещин

Маркой DP представлена двухфазная автомобильная ТРИП-сталь 3-го поколения, которая отличается улучшенной пластичностью, локальной и общей формуемостью и высокой стойкостью к растрескиванию по краям. Сталь DH обладает способностью поглощать энергию и сохраняет пластичность при ударе в результате столкновения. Сталь марки DH идеально подходит для производства изделий сложной геометрии, в том числе методом холодной глубокой вытяжки. По сравнению со сталью DP сталь DH отличается улучшенными значениями предельных деформаций и гарантированного коэффициента расширения отверстий, что позволяет оптимизировать процесс штамповки и сократить объём отходов.

Двухфазная сталь DP: высокая пластичность и превосходное энергопоглощение

Двухфазная автомобильная сталь сочетает в себе пластичность, высокую прочность на разрыв, пригодность к холодному формованию и превосходное поглощение энергии удара. Благодаря высокому коэффициенту механического упрочнения на ранней стадии (n) сталь DP устойчива к местному сужению за счёт перераспределения напряжений с равномерным удлинением. Благодаря превосходному соотношению предела текучести к прочности двухфазная сталь отличается хорошей общей формуемостью, что позволяет использовать её в процессах глубокой вытяжки и растяжения, при этом она обладает отличной свариваемостью.

Стали для глубокой и сверх глубокой вытяжки

Повышение прочности стали часто сопровождается снижением технологической пластичности, необходимой при использовании наиболее эффективных процессов металлоотходной технологии переработки металла (например, холодной и объемной штамповки), либо ухудшением характеристик разрушения, определяющих эксплуатационную надежность стальных деталей. Таким образом, задачей является не просто увеличение прочности, а поиски механизмов упрочнения, обеспечивающих одновременно высокие пластические свойства, а также повышенные характеристики статической и циклической трещиностойкости. Применительно к низколегированным и конструкционным сталям до недавнего времени структурными механизмами, удовлетворяющими этим условиям, считались только измельчение зерна, уменьшение межцементитного расстояния в перлите или создание полигонизованной субструктуры. В последние годы получены успешные результаты при использовании упрочнения низколегированных сталей за счет фазовых превращений с получением так называемого игольчатого феррита, а также в результате замены традиционного перлитного упрочнения на бейнит или мартенсит, разработки низкоуглеродистых мартенситных сталей, закаливающихся на воздухе и создания гетерогенных структур с регламентированным соотношением фаз, т.е. естественных композиционных материалов

Интерес к низколегированным двухфазным сталям с ферритно–мартенситной структурой резко усилился в связи с возможностью их применения в качестве листовых сталей для холодной штамповки – прежде всего, деталей автомобилей. Снижение пластичности (штампуемости) при использовании твердорастворного и дисперсионного упрочнения и даже измельчении зерна феррита исключает или ограничивает применение сталей повышенной прочности взамен традиционных низкоуглеродистых сталей с целью уменьшения толщины штампованных деталей.

Оказалось, что двухфазные ферритно–мартенситные стали (ДФМС) с регламентированным количеством мартенсита (обычно не более 20–30 %) обладают наиболее благоприятным сочетанием прочности и пластичности, по сравнению с другими низколегированными сталями. При этом аномально высокое их упрочнение в процессе деформации и искусственного старения позволяет получить повышенную прочность готовых штампованных деталей и снизить их толщину на 15–25 % при сравнительно невысоком значении предела текучести в исходном состоянии

Штампуемостьявляется результатом сложного взаимодействия материала, смазки; инструмента и прессового оборудования. При изменении одного из этих параметров изменяется и роль всех остальных.

Интерес к созданию и внедрению ДФМС за рубежом был обусловлен, прежде всего, стремлением к снижению расхода горючего, в том числе к уменьшению массы автомобилей в результате применения материалов повышенной прочности. В то же время большое число деталей автомобилей спроектировано с учетом требований жидкости, поэтому снижение толщины их стенки, независимо от уровня прочности сталей, требует усложнения конфигурации, т. е. может быть реализовано только при высокой штампуемости материала, которая обычно ухудшается с повышением прочности стали.

Преимуществом ДФМС является не столько высокая прочность или пластичность, сколько возможность получения наиболее высокого сочетания этих параметров, по сравнению с другими вариантами технологии получения низколегированных сталей, что позволяет изготавливать из этих сталей детали сложной формы.

Эффективность использования ДФМС для получения высокопрочных изделий методом ХОШ определяется существенным снижением энергозатрат в результате отмены термоупрочнения готовых деталей и замены длительного сфероидизирующего отжига стали, предшествующего холодной объемной штамповке, кратковременным нагревом в двухфазной области. Дополнительные преимущества связаны со значительным увеличением выхода годных изделий вследствие исключения присущего термоупрочнению брака (искривления длинномерных изделий, забоин резьбы и т. п.).

Проводятся работы по применению ДФМС при получении изделий методом холодного выдавливания, в том числе с использованием термической обработки из двухфазной области перед завершающими переходами. Сочетание высокой упрочняемости ДФМС и высокой их исходной технологической пластичности, с достижением прочности более 1000 МПа (30–34 HRC) без термоупрочнения позволяет получить при малоотходной технологии для изготовления деталей (из среднеуглеродистых сталей методом точения) существенное повышение коэффициента использования металла.

Термическая и термомеханическая обработка для получения регламентированной ферритно–мартенситной структуры стали

Основным средством получения двухфазных ферритно–мартенситных сталей (ДФМС) является термическая обработка, проводимая, как правило, издвухфазной a+ g – области.

Свойства смешанных структур в решающей степени зависят от количественного соотношения и морфологии отдельных структурных составляющих, которые формируются в процессе термической или термомеханической обработки сталей. При этом выбор конкретных режимов должен обеспечивать не только получение заданной структуры, но и минимальную ее чувствительность к неизбежным колебаниям параметров технологического процесса.

Для получения ферритно-мартенситной структуры с необходимым количеством и желательной морфологией мартенсита, определенным состоянием твердого раствора феррита и т.п., необходимо знать характер влияния различных параметров термической обработки, а также исходной структуры на количество, морфологию, взаимное расположение и свойства отдельных фаз.

Объемная доля образующегося при охлаждении из двухфазной области мартенсита определяется количеством аустенита, образовавшегося при конкретных условиях нагрева в двухфазной области, а также полнотой его превращения по бездиффузионному механизму, т. е. устойчивостью g – фазы при охлаждении ферритно-аустенитной смеси. Влияние неполной аустенизации определяет, с одной стороны, обогащение аустенита углеродом и соответствующее повышение его устойчивости (затормаживание перлитного превращения). С другой – наличие развитой межфазной поверхности облегчает развитие диффузионных превращений (выделение феррита) при охлаждении g – фазы из двухфазной области.

Важным аспектомтермической и термомеханической обработки считают возможность перераспределения элементов между фазами, которое способно влиять на устойчивость аустенита и свойства феррита, а также на количественное соотношение фаз при нагреве в a+ g – области.

В этой связи необходимо учитывать возможные изменения состава и морфологии этих фаз в процессе термической и термомеханической обработки из МКИ и последующего отпуска. Определенное воздействие на свойства отдельных фаз ДФМС в целом могут оказывать процессы выделения или коагуляции дисперсных частиц, рекристаллизации и роста зерен феррита, протекающие при горячей деформации или нагреве стали в двухфазной области, а также эффекты наследования исходной структуры, проявление которых зависит от скорости и продолжительности нагрева. Некоторое влияние на свойства "двухфазной" стали может оказывать присутствие остаточного аустенита, количество которого, помимо состава стали, также зависит от режимов термической обработки.

В целом, получение смешанной структуры с регламентированным соотношением структурных составляющих определенной морфологии зависит от условий нагрева и охлаждения, состава стали, типа исходной структуры, деформации аустенита и т. д.

Стали с высокой технологической пластичностью.

Под технологической пластичностью понимается способность стали подвергаться горячей и холодной пластической деформации (обработке давлением).

Технологическая пластичность зависит от химического состава и структурного состояния стали.

В сталях важнейшее влияние на пластичность в холодном состоянии оказывает содержание углерода и способ раскисления.

Для глубокой вытяжки применяют стали с содержанием углерода до 0,1% (для крыльев и кузовов автомобилей, например, применяют стали 08кп или 08пс). При С=0,2-0,3% возможны гибка и незначительна вытяжка, а при С=0,35-0,45% только гибка большого радиуса.

Кроме углерода на степень деформационного упрочнения стали, а, следовательно, сопротивление пластическому деформированию оказывают влияние легирующие элементы, которые располагаются в следующей последовательности: Si, Cr, Ni, Mn. Поэтому для глубокой вытяжки используют «кипящие» (раскисленные Mn) и «полуспокойные» (раскисленные Mn, Al) стали.

Штампуемость сталей (способность к вытяжке) оценивают по технологической пластичности (δ) и по отношению σ_0,2/σ_В. Рекомендуемое отношение σ_0,2/σ_В =0,55-0,65. Еще одним фактором, влияющим на холодное деформирование, является размер зерна, который должен быть не более 5 балла, т.е. средний диаметр не должен превышать 65мкм. К этой группе в соответствии с ГОСТ 10702-78 относятся низкоуглеродистые и легированные стали, из которых изготавливают детали кузовов автомобилей, корпуса бытовых и промышленных приборов, посуда, емкость и другие штампуемые изделия.

Свариваемость стали

Сварку широко применяют в жилищном и промышленном строительстве, судостроении, мостостроении, строительстве газо – и нефтепроводов и т.д.

Детали машин, которые изготавливаются из конструкционных сталей различной прочности (углеродистые и легированные, мартенситно-стареющие, трипстали, цементуемые и улучшаемые) обычно сварке не подвергаются.

Зато строительные, судостроительные и арматурные стали должны обладать высокой свариваемостью, под которой понимают количество допускаемых способов сварки, при которых реакция свариваемых материалов на термодеформационный цикл не приводит к появлению пор, непроваров, трещин. Причем особенно опасны трещины, возникающие в шве или околошовной зоне, из-за градиентов возникающих напряжений. Такие трещины могут быть горячими или холодными. Первые называют еще и кристаллизационными. Они возникают, главным образом, в сварном шве в момент его кристаллизации, когда шов находится в полутвердом (кристаллы + жидкость) состоянии. Чем дольше металл находится в таком состоянии, тем больше вероятность появления горячих трещин. Элементы, расширяющие интервал между ликвидус и солидус, повышают чувствительность к горячим трещинам (например, углерод). Холодные трещины возникают в результате мартенситного превращения. Поэтому легирующие элементы, способствующие переохлаждению аустенита до Mн в зонах, нагретых выше критических температур, вызывают появление холодных трещин, как и повышенное содержание углерода, увеличивающего объемный эффект мартенситного превращения.

Таким образом, химический состав стали, а особенно повышенное содержание углерода - важнейший фактор, определяющий свариваемость сталей.

Влияние содержания углерода, легирующих элементов и примесей характеризуются углеродным эквивалентом, который определяют по различным формулам, дающим близкие результаты.

Согласно ГОСТ 27772-88 углеродный эквивалент СЕ определяют по формуле:

СЕ=С+Mn/6+Si/24+Cr/5+Mo/4+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2, где символы - массовые доли элементов в % . При СЕ≤0,35 – сварка не вызывает затруднений, при СЕ=0,35-0,6- сварка должна проводиться с соблюдением мер предосторожности, при СЕ > 0,6 – вероятность возникновения трещин велика.

Строительные стали.

Это стали с содержанием углерода меньше 0,22-0,25%, повышение прочности которых достигается легированием дешевыми элементами – марганцем и кремнием.

В России установлены семь основных классов прочности σ_т =225МПа, 285МПа, 325МПа, 390МПа, 440МПа, 590МПа, 735МПа.

Сталь σ_т ≥225Мпа называют сталью нормальной прочности. Это, как правило, углеродистые горячекатаные стали (Ст3, Ст3пс, Ст3кп).

Стали трех следующих классов называют сталями повышенной прочности. Это низколегированные стали - С285 (Ст3Гпс), С345 (09Г2С), С390 (14Г2АФ), а также стали для автодорожных и железнодорожных мостов (ГОСТ 6713091)-15ХСНД с σ_т =345МПа и 10ХСНД с σ_т =390МПа.

Прокат из низколегированных строительных сталей поставляется после горячей прокатки и имеет ферритно-перлитную структуру, но в ряде случаев листовой прокат для повышения хладостойкости подвергается термообработке – нормализации или улучшению.

Стали с σ_т ≥440 МПа называют сталями высокой прочности, к ним относятся стали с карбонитридным упрочнением С440 (16Г2АФ) и С550 (18Г2АФ), которые подвергаются нормализации с нагревом до 890-950 0 С, в результате чего выделяются карбонитриды диаметром 10-100мкм, что и увеличивает предел текучести, а также закаленно - отпущенные экономнолегированные стали 12Г2СМФ, 14Х2ГМР с σ_т =590МПа и 12ГН2МФАЮ, 12ХГН2МФБАЮ, с σ_т =735-785МП, которые подвергаются закалке в воду с 890-920 0 С и отпуску при 650-680 0 С.

СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ

При выборе листового материала, и в частности, тонколистовой стали для холодной штамповки различных машиностроительных деталей необходимо иметь в виду следующие основные факторы:

- является ли деталь наружной (лицевой), определяющей внешний вид и дизайн изделия или она является скрытой и выполняет чисто технические функции;

- какая степень деформации в формообразующих операциях применяется при её холодной штамповке;

- каково состояние поставки с точки зрения термической обработки листа поставщиком;

- какие требования предъявляются в отношении химического состава, макро- и микроструктуры при поставке штампуемого металла;

- каков уровень механических и технологических свойств и величина показателей анизотропии данного материала?

Материал для листовой штамповки должен удовлетворять не только назначению и условиям работы штампованной детали, но и технологическим требованиям, вытекающим из характера производимой деформации. Следует учесть, что на технологию холодной штамповки оказывает влияние качество поверхности листа, допуски его по толщине, направление проката листа, его раскрой, конструктивная форма штампов, точность их установки, число переходов при штамповке, межоперационная термообработка, скорость деформирования, применяемый смазочный материал, вид производства (массовый, серийный, мелкосерийный и единичный). При выборе материала необходимо учитывать последующую обработку и отделку (травление, полирование, нанесение антикоррозионных покрытий), а также пригодность для механических соединений (клёпка, сварка и др. виды соединений).

Таблица 1. Назначение и общая характеристика деталей и узлов, изготовляемых в холодноштамповочном производстве

Марка стали/Назначение

Ст1,Ст2

Для деталей неответственного назначения, высокой вязкости и низкой твёрдости, малонагруженных элементов сварных конструкций, изделия типа кожухов, обшивок.

СтЗ,Ст4

Несущ ие элементы сварных и несварных конструкций, фасонные гнутые профили, ёмкости, не подвергающиеся воздействию коррозии, детали типа обечаек, кожухов, обшивок, изделия бытового назначения.

05кп, 08кп,08, 08пс,08Ю,08Фкп,10кп,10,10пс

Без термической обработки - шайбы, плоские детали в операциях вырубки-пробивки. Гнутые детали, панели капота и багажника, корпуса фильтров, крышки различной формы, двери, детали кабин, кузова, кожухи, детали бытовой техники с разной степенью вытяжки. После цементации или цианирования - коромысла, ушки, втулки тонкостенные и др.детали, от которых требуется высокая твёрдость поверхности и допускается невысокая прочность сердцевины при её повышенной вязкости.

15кп,15пс,15,20кп,18кп,20,20сп,25,30,35,40

Без термической обработки и после нормализации - диски колёс автотранспорта, различные тонкостенные втулки (стаканы), патрубки, бамперы, детали плоских рычагов, различные кронштейны, гнутые детали, корпуса аппаратов котлотурбостроения и химического машиностроения, малонагруженные звёздочки, регулировочные прокладки, косынки, сварные подмоторные рамы. После цементации или цианирования - детали, от которых требуется высокая твёрдость поверхности и допускается умеренная прочность и достаточная пластичность сердцевины.

08ГСЮТ, 08СЮФ,10ЮА

Являются более прочными и заменяют сталь типа 08, 08кп, 08Ю , что позволяет снижать массу автотранспортного средства. Толщина деталей из стали 08ГСЮ Т(Ф) на 10-15% меньше, чем из стали 08кп. Для многих деталей, в том числе для дисковых колёс (10Ю А); обода колеса, лонжеронов рамы, различных кузовных деталей. Поставляется в листах толщ иной 0,7-2,5 мм.

18ЮТ

Для штампосварных и несварных металлоконструкций, замкнутых сварных профилей и труб с малым радиусом гибки. Применяется в автостроении, сельхозмашиностроении, в том числе для лонжеронов. Обладает повышенным сопротивлением усталости. Поставляется в листах толщиной 2,5-8,0 мм.

Штампуемые стали (общие данные)

Для холодной штамповки востребованы низкоуглеродистые стали, содержание C (углерода) в которых не превышает 0,2%, марганца – 0,4%, количество азота, кислорода и водорода минимально. Наиболее популярная марка – 08 кп/сп/пс. Также применяются «черные» углеродистые стали – 05 кп, 10, 15, 20, Ст 1, Ст 3.

Для изготовления высокопрочных изделий применяют низколегированные стали – 03ХГЮ, 06ХГСЮ, 12ХМ, 06Г2СЮ. В качестве легирующих элементов они содержат марганец, кремний, хром, небольшие добавки алюминия и вольфрама.

Нержавеющие стали по процентному соотношению хрома и никеля делят на следующие группы:

Хром – 16-18%, никель – 6-8%. Эти стали применяют при производстве высоконагруженных изделий. Для изготовления штампованной продукции не рекомендуются.

Хром – 17-18%, никель – 10-12%. Для этой стали характерна высокая пластичность, поэтому она может применяться для глубокой вытяжки.

При добавлении титана и ниобия снижается пластичность, для компенсации этого явления повышают содержание никеля.

Согласно п. 3.1 ГОСТ 9045-93 стальной прокат подразделяют:
- по видам продукции: листы, рулоны;
- по нормируемым характеристикам на категории: 1, 2, 3, 4, 5;
- по качеству отделки поверхности на группы: особо высокой отделки - I*,
высокой отделки - II, повышенной отделки - III (IIIа, IIIб);
- по способности к вытяжке (прокат толщиной до 2 мм): весьма особо сложной - ВОСВ*, ВОСВ-Т**, особо сложной - ОСВ, сложной - СВ, весьма глубокой - ВГ.

* По требованию потребителя.
** По требованию потребителя с повышенными технологическими свойствами.

3.2 В части сортамента прокат должен соответствовать требованиям ГОСТ 19904-90 «Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент».

3.3 Схема условных обозначений проката приведена в приложении 1 (ГОСТ 9045-93) .

Согласно п. 4.2.1 прокат с регламентированным химическим составом изготовляют из низкоуглеродистых качественных сталей марок:
- 08Ю - способность к вытяжке ВОСВ, ВОСВ-Т, ОСВ, СВ;
- 08кп, 08пс - способность к вытяжке ВГ.
Допускается изготовление проката способности к вытяжке ВГ из стали марки 08Ю.

Марки стали согласно п. 4 ГОСТ 10702-2016:

Согласно п. 4.1 ГОСТ 10702-2016 п рокат изготовляют из стали:
- нелегированной марок: 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 15Г, 20кп, 20пс, 20, 20Г, 20Г2, 25, 30, 35, 35Г2, 40, 40Г, 40Г2, 45, 45Г, 50;
- легированной марок: 12ХН, 12ХН3А, 15Х, 15ХМ, 15ХФ, 15ХГНМ, 16ХСН, 18Х2Н4МА, 19ХГН, 20Х, 20ХГСА, 20ХГНМ, 25Х2Н4МА (25Х2Н4ВА), 30Х, 30ХМА, 30ХГСА, 30ХН2МФА, 35Х, 35ХГСА, 38ХА, 38ХС, 38ХГНМ, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА, 45Х, 50ХН;
- легированной борсодержащей марок: 12Г1РА (12Г1Р), 20Г1Р, 20Г1РА (20Г2Р), 30Г1РА (30Г1Р).

4.2 Химический состав стали должен соответствовать:
- марок 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 15Г, 20кп, 20пс, 20, 20Г, 25, 30, 35, 35Г2, 40, 40Г, 40Г2, 45, 45Г, 50 — требованиям ГОСТ 1050-2013 «Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия (с Поправкой)» со следующими изменениями.
Массовая доля кремния (Si) должна быть, %, не более:
0,03 - для стали марки 10кп;
0,20 - для стали марок 25, 30, 35, 40 и 45;
0,10 - для стали марок 08пс, 10пс, 15пс и 20пс.
Массовая доля марганца (Mn) в стали марок 25, 30, 35, 40 и 45 должна быть не более 0,60%.
В стали марок 10, 15, 20 допускается снижение нижнего предела массовой доли марганца (Mn) до 0,20%;
Для марок 12ХН3А, 15Х, 15ХМ, 15ХФ, 18Х2Н4МА, 20Х, 20ХГСА, 20ХГНМ, 25Х2Н4МА (25Х2Н4ВА), 30Х, 30ХМА, 30ХГСА, 30ХН2МФА, 35Х, 35ХГСА, 38ХА, 38ХС, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА, 45Х, 50ХН — требованиям ГОСТ 4543-2016 «Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия» со следующими изменениями.
Массовая доля кремния (Si) в стали марок 15Х, 15ХФ, 20Х, 30Х, 30ХМА, 35Х, 40Х, 40ХН, 45Х должна быть не более 0,20%.
Массовая доля марганца (Mn) в стали марок 15Х, 20Х и 30Х должна быть не более 0,60%;
- марок 12ХН, 15ХГНМ, 16ХСН, 19ХГН, 20Г2, 38ХГНМ - таблице 1 ГОСТ 10702-2016 ;
- борсодержащей марок 12Г1РА (12Г1Р), 20Г1Р, 20Г1РА (20Г2Р), 30Г1РА (30Г1Р) - таблице 2 ГОСТ 10702-2016 .

Таблица 4 ( ГОСТ 10702-20160) - Твердость проката, поставляемого без термической обработки или в нагартованном состоянии

Твердость НВ, не более

Прокат горячекатаный, горячекатаный со специальной отделкой поверхности и горячекалиброванный

Прокат нагартованный калиброванный и калиброванный со специальной отделкой поверхности

Двухфазная сталь с улучшенной формуемостью и пластичностью для глубокой вытяжки в холодном состоянии без образования трещин

Общая информация о стали DH

Двухфазная сталь с высокой пригодностью к формованию имеет многофазную микроструктуру и ферритовую матрицу с мартенситом, бенитом и значительным количеством аустенита. Как и в случае с более традиционными двухфазными сталями, деформация стали DH приводит к её интенсивному упрочнению. Однако в отличие от традиционной стали DP, упрочнение стали DH происходит также при воздействии высоких напряжений. Это связано с тем, что аутенсит, присутствующий в структуре стали DH в большем количестве, интенсивнее преобразуется в мартенсит при деформационном упрочнении под воздействием высоких нагрузок.

Благодаря значительно более высокой интенсивности деформационного упрочнения (значение n) ТРИП-сталь 3-го поколения, такая как DH, отличается улучшенной пригодностью к формованию с вытяжкой по сравнению со сталью DP. ТРИП-сталь DH обладает высокой пластичностью, необходимой для изготовления компонентов сложной геометрии, обеспечивающих безопасность эксплуатации автомобиля. Кроме того, за счёт высокого уровня деформационного упрочнения сталь DH превосходно поглощает энергию удара, что гарантирует улучшенную защиту при столкновении.

Улучшенные показатели локальной и общей формуемости, относительного удлинения и стойкости к растрескиванию кромок по сравнению с традиционной сталью марки DP.
Превосходные свойства обеспечения безопасности при столкновении с сохранением пластичности для дополнительного поглощения энергии.
Благодаря возможности глубокой вытяжки компонентов сложной геометрии с вторичным формованием обеспечивается гибкость в проектировании.
Высокая стойкость к разрушению при сжатии.
По сравнению с традиционной сталью марки DP, сверхпрочная сталь отличается улучшенными значениями предельных деформаций и гарантированного коэффициента расширения отверстий.
Прогрессивная высокопрочная сталь 3-го поколения позволяет упростить и оптимизировать процесс холодного формования сложных автомобильных компонентов.
Пригодность к точечной контактной сварке сопоставима с обычной сталью марки DP.
Обеспечивает возможности для изготовления более лёгких кузовных компонентов сложной формы с меньшим риском растрескивания кромок по сравнению со сталью DP.

Применение стали DH в автомобильной отрасли

Сталь Docol DH является решением в тех случаях, когда для производства компонентов сложной конструкции требуется материал с исключительной пригодностью к штамповке и формованию, а также если необходима повышенная «резервная» пластичность для поглощения энергии при столкновении.

Передние стойки, верхние средние стойки и усиления стоек кузова
Поперечины и балки
Щитки приборов
Полы, пороги и элементы усиления
Каркас безопасности пассажира
Боковые, передние, задние брусья; продольные брусья крыши; лонжероны; элементы усиления
Рама сиденья

Опыт наших партнёров

Упрощённая штамповка высоких фланцев с практически полным отсутствием дефектов

В 2018 году известный производитель автомобильных компонентов первого уровня представил две новые конструкции с облегчёнными вертикальными штампованными соединениями, которые также отличались высокой прочностью. При использовании сверхпрочной стали для изготовления компонентов с высокими фланцами повышается риск образования трещин на кромках, тогда как производитель желал свести к минимуму объём отходов.

В поисках материала толщиной 1,5 и 2,2 мм, обладающего высокой пригодностью к формованию и стабильными характеристиками, сотрудники компании обратились к специалистам SSAB. Исключительную формуемость вытягиваемых кромок, практически полное отсутствие отходов по причине растрескивания кромки и постоянство свойств от рулона к рулону обеспечила новая сталь 3-го поколения Docol 600DH-GI.

«Сталь Docol DH имеет более высокие значения предельных деформаций по сравнению с обычной сталью марки DP. Кроме того, она демонстрирует лучшие характеристики в условиях плоской деформации», – отмечает Матти Сайли, менеджер по продукции с металлическим покрытием компании SSAB.

Читайте также: