5月21日消息,理想汽車官宣,上周,自研的高強(qiáng)韌抗氫脆2000MPa級熱成形鋼-2000IH(Improved Hydrogen embrittlement resistance) 正式下線。
簡單科普下熱成型鋼,它是一種在高溫條件下對鋼材進(jìn)行成形并控制其組織轉(zhuǎn)變的先進(jìn)制造技術(shù),核心目標(biāo)是將“軟鋼”變成“硬鋼”。
這種工藝不僅顯著提升了材料強(qiáng)度,還兼顧了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成形性與尺寸精度,是現(xiàn)代汽車輕量化與安全設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前,熱成形鋼主要應(yīng)用于車輛門環(huán)結(jié)構(gòu)的A柱、B柱、門檻梁、頂蓋橫梁等關(guān)鍵安全部位,在發(fā)生碰撞時能夠更有效地吸收和分散沖擊力,保護(hù)車內(nèi)駕乘人員安全。
那么理想自研的高強(qiáng)韌抗氫脆2000MPa級熱成形鋼,究竟有什么優(yōu)勢?
2000MPa熱成形鋼非常強(qiáng),硬幣大小就可以輕松承受三頭非洲大象的重量,而不發(fā)生變形。
該材料憑借其行業(yè)領(lǐng)先的抗氫脆延遲開裂性能、卓越的超高強(qiáng)度和優(yōu)異的韌性,打造出如同“堡壘”般的安全車身結(jié)構(gòu)。
即使在高速碰撞或極端工況下,2000IH也能有效抵御結(jié)構(gòu)破壞,大限度地保護(hù)乘員安全。
更重要的是,該材料徹底解決了傳統(tǒng)超高強(qiáng)度鋼在高應(yīng)力環(huán)境中易發(fā)生氫脆延遲開裂的難題,顯著提升了車身結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性。
本次下線的自研2000IH熱成形鋼與傳統(tǒng)的2000MPa熱成形鋼相比,在保持超高強(qiáng)度的同時,顯著提升了韌性和抗氫脆延遲開裂性能。
其核心創(chuàng)新在于摒棄傳統(tǒng)依賴碳元素強(qiáng)化基材提升強(qiáng)度的設(shè)計(jì)思路,轉(zhuǎn)而采用低碳+精準(zhǔn)的多元元素配比調(diào)控。
通過引入有限的微合金元素,并結(jié)合富碳化物元素,在基體中形成多尺度析出物。
這一獨(dú)特設(shè)計(jì)確保了材料強(qiáng)度保持不變,同時顯著提升其韌性和抗氫脆延遲開裂能力。
該突破不僅有效解決了傳統(tǒng)2000MPa級別的高強(qiáng)度鋼常見的氫脆問題,也為超高強(qiáng)度熱成形鋼的性能平衡提供了全新思路。
在力學(xué)性能上,自研2000IH熱成形鋼實(shí)現(xiàn)了雙重優(yōu)勢:
一方面,它保持了傳統(tǒng)2000MPa熱成形鋼的高變形抗力;另一方面,它展現(xiàn)出接近傳統(tǒng)1500MPa熱成形鋼的優(yōu)異韌性。
得益于這一獨(dú)特的性能組合,其吸能能力較傳統(tǒng)2000MPa熱成形鋼提升約78%,較傳統(tǒng)1500MPa熱成形鋼提升約10%。
對于2000MPa級及以上的高強(qiáng)度熱成形鋼,除了強(qiáng)度和彎曲韌性這兩大核心力學(xué)性能指標(biāo)外,抗氫脆延遲開裂性能同樣至關(guān)重要。
何為抗氫脆延遲開裂?以熱成形鋼為例,材料在加熱爐中加熱時,氫(H)會在高溫下滲入材料內(nèi)部。
雖然材料在吸收氫后仍能保持高強(qiáng)度和韌性,但在隨后的服役過程中,氫原子會逐漸向材料內(nèi)部的缺陷區(qū)域(如位錯、晶界或夾雜物周圍)遷移并聚集,誘發(fā)微觀裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展。
經(jīng)過一定時間后,這些裂紋可能突然擴(kuò)展至臨界尺寸,導(dǎo)致材料發(fā)生延遲斷裂,這種現(xiàn)象被稱為延遲開裂。
這種破壞形式具有隱蔽性強(qiáng)、不可預(yù)測、后果嚴(yán)重等特點(diǎn),若發(fā)生在汽車關(guān)鍵承載結(jié)構(gòu)上,將對乘員安全構(gòu)成極大潛在風(fēng)險。
因此,提升熱成形鋼的抗氫脆能力,是保障高強(qiáng)鋼在車身安全結(jié)構(gòu)中可靠應(yīng)用的核心課題。
通過行業(yè)普遍采用的嚴(yán)苛的四點(diǎn)彎曲測試驗(yàn)證,在pH=1的酸性環(huán)境下,泡酸120h加速試驗(yàn),自研2000IH熱成形鋼展現(xiàn)出與傳統(tǒng)1500MPa熱成形鋼相當(dāng)?shù)目箽浯嘈阅?,其抗氫脆能力更是達(dá)到傳統(tǒng)2000MPa熱成形鋼的5倍以上。
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