1、.：.；頁次： NUMPAGES 30之 PAGE 2頁次： NUMPAGES 30之 PAGE 1冶 金 技 術(shù) 處 技 術(shù) 報(bào) 告主 題：熱冷軋汽車用鋼片常用規(guī)範(fàn)對(duì)照與選用報(bào)告人：宋騰強(qiáng)參與人：黃國祥,鍾以燊,單 位：T28單 位：T21,T21,職 稱：工程師職 稱：工程師,工程師,報(bào)告編號(hào)： T280-FA0-94-21T2立案編號(hào)： T28-94-A23：密件 ：限閱報(bào)告日期：94.12.12分送單位：T21、T25、T27、T29摘要：為歸納瞭解複雜的汽車用鋼規(guī)範(fàn)，經(jīng)鑑別1998年後區(qū)域性整合之日(JFS)、美(SAE)、歐(EN)汽車用熱冷軋薄鋼板最新國際規(guī)範(fàn)之規(guī)定，與各大車廠自

2、訂規(guī)範(fàn)關(guān)係，並分析用途功能特性與各種強(qiáng)化機(jī)構(gòu)鋼料品質(zhì)特性需求，完成熱冷軋薄鋼片規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照，確立鋼料選用規(guī)則如下：1.鋼料性能選用優(yōu)先順序：用途功能特性品質(zhì)穩(wěn)定性成形加工可行性料源獲得容易2.不同車種選用國際規(guī)範(fàn)優(yōu)先順序：(1)日系：JFS(2)美系：SAE(3)歐系：EN或SAE(4)亞洲車：SAEJFSEN(5)世界車：SAEENJFS整理之規(guī)範(fàn)鋼種對(duì)照，除供提升客戶選用料知識(shí)訓(xùn)練與引導(dǎo)簡(jiǎn)化訂貨鋼種之用外。後續(xù)將繼續(xù)進(jìn)行 熱軋汽車用鋼之產(chǎn)用最適化研討。各級(jí)主管意見：請(qǐng)依序簽註T28T2AT2一、前言隨著國民所得不斷成長，在開發(fā)中國家汽車不再是富人的專屬品，已漸成為人人不可或缺的代步工具，

3、汽車的設(shè)計(jì)及製造也變成一種社會(huì)性需求。但數(shù)量龐大的汽車的出現(xiàn)，不僅耗費(fèi)大量的能源及排放大量的廢棄物，同時(shí)也帶來人身平安性的問題。因此各國法規(guī)都將汽車減廢及乘載平安性當(dāng)成是最大的課題，促使汽車業(yè)的發(fā)展也都全力朝此方向努力。汽車所運(yùn)用的資料包羅萬象，但依然以鋼鐵資料為主要原料，其中又以薄鋼板為主，隨著不同時(shí)代的要求各式替代產(chǎn)品也相繼被開發(fā)，鋼鐵資料也相對(duì)發(fā)展出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。汽車所運(yùn)用之鋼鐵資料包含薄鋼板、鋼管、條鋼及鑄鐵等，佔(zhàn)整車分量的7080%，因此鋼鐵資料的品質(zhì)及性能也影響汽車的設(shè)計(jì)及性能，而大環(huán)境的變化會(huì)引導(dǎo)汽車的設(shè)計(jì)，汽車鋼板的種類變化更反映著時(shí)代的變化，1970年代的石油危機(jī)後降低耗油的減

4、重需求設(shè)計(jì)，引發(fā)高強(qiáng)度鋼的運(yùn)用，1980年代後半汽車保證期限及運(yùn)用壽命的延長，外表處理鋼板開始被大量的運(yùn)用，1990年代後半地球環(huán)境的惡化及乘載平安問題的考慮，高強(qiáng)度鋼板再度遭到注目，甚至超高強(qiáng)度開始進(jìn)入汽車資料領(lǐng)域。由於世界各先進(jìn)國家於汽車相關(guān)環(huán)保與平安法規(guī)要求不同，導(dǎo)致各國在汽車設(shè)計(jì)理念與用料規(guī)範(fàn)的差異性，而自成獨(dú)立的供料體系。但隨著汽車產(chǎn)業(yè)的國際化與車廠間的併購，以及汽車製造業(yè)於共通性零件降低本錢的量產(chǎn)需求，如何統(tǒng)一用料規(guī)範(fàn)，已成為汽車製造業(yè)整合設(shè)計(jì)與與鋼鐵廠生產(chǎn)的重要課題。日本各大車廠與各大高爐廠於1990年起開始進(jìn)行共通性汽車用薄鋼板規(guī)範(fàn)之規(guī)劃，於1996年完成全系列汽車用薄鋼板之日

5、本鐵鋼連盟(JFS)規(guī)範(fàn)，並自2000年起於日本國內(nèi)推動(dòng)實(shí)施，不祇大大提高料源獲得的便利性與交貨準(zhǔn)確性，亦使各大鋼廠在鋼料研發(fā)效率加快，特別在各類高強(qiáng)度鋼板的量產(chǎn)供應(yīng)上表現(xiàn)亮麗，使其汽車製造業(yè)在功能設(shè)計(jì)上能超前法規(guī)要求，並可符合產(chǎn)品行銷國際化的需求。本文謹(jǐn)由世界各汽車業(yè)先進(jìn)國家之常見汽車用熱冷軋薄鋼板規(guī)範(fàn)與主要部件功能特性、鋼料加工性能之關(guān)係，介紹鋼料規(guī)範(fàn)的對(duì)照，期使產(chǎn)用者於汽車用熱冷軋薄鋼板選用與部件設(shè)計(jì)上有所助益。二、汽車部件設(shè)計(jì)與鋼鐵資料選擇理念汽車資料的選擇思索方向，從來都是以能夠大量穩(wěn)定供料、穩(wěn)定品質(zhì)及價(jià)格穩(wěn)定廉價(jià)為主，鋼鐵是最能吻合上述條件的資料，所以也佔(zhàn)汽車用料的最大宗，隨著能源

6、危機(jī)及地球環(huán)境的惡化，汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)於資料的思索方向除了上述條件外，新進(jìn)設(shè)計(jì)之車型對(duì)資料的選用又參與以下4個(gè)思索重點(diǎn)：汽車車體耐久性提高低耗油平安性的提昇廢車車體的再生利用針對(duì)上述的要求，其他替代的資料陸續(xù)被發(fā)展出來，並且逐漸侵占鋼鐵資料的市場(chǎng)，因此鋼鐵資料面對(duì)此危機(jī)，也逐漸採取各種因應(yīng)方案。汽車的設(shè)計(jì)必須符合社會(huì)的需求，而汽車資料的選擇更必須滿足汽車設(shè)計(jì)功能特性的需求，三者間之關(guān)係如圖1所示，目前社會(huì)對(duì)汽車最主要的要求是低價(jià)、環(huán)保及平安，汽車及汽車用鋼對(duì)此也各有不同的對(duì)應(yīng)。一體成形化衝壓工程簡(jiǎn)化資料利用率提昇車體外觀品質(zhì)提昇鋼料要求汽車製造業(yè)對(duì)應(yīng)社會(huì)要求有害物質(zhì)規(guī)範(fàn)耐蝕性提昇循環(huán)再利用性高強(qiáng)度化

7、鋼板外表品質(zhì)提昇成形性提昇平安性提昇耐久性提昇車體輕量化廢車資料循環(huán)利用有害物質(zhì)排除乘載平安環(huán)境保護(hù)低廉車價(jià)圖1 汽車用鋼料的功能要求三、汽車用鋼鐵資料分類與選用(一)汽車部件與運(yùn)用鋼料種類一部汽車共需約3萬多個(gè)零件組裝而成，根據(jù)日本自動(dòng)車工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查，小型乘用車所運(yùn)用資料的平均比例，其中鋼鐵資料佔(zhàn)72.3%，非鐵金屬佔(zhàn)8%，非金屬資料佔(zhàn)19.7%，鋼鐵資料佔(zhàn)有絕對(duì)性的比例。但由於車體輕量化的要求，提高了鋁合金、樹脂資料及高強(qiáng)度鋼板的用量，而因應(yīng)車體耐蝕性的要求，外表處理板運(yùn)用比例也大幅的添加。另一方面各國汽車的發(fā)展與粗鋼產(chǎn)量有著親密關(guān)係，以日本為例，粗鋼產(chǎn)量隨著汽車生產(chǎn)量的添加而添加，而且

8、隨著汽車設(shè)計(jì)及需求改變，鋼鐵業(yè)也隨著發(fā)展出新的資料對(duì)應(yīng)如圖2所示；以薄鋼板為例，從早期的普通等級(jí)(CQ)，隨著車體設(shè)計(jì)的複雜化，開始往深衝等級(jí)(DDQ)發(fā)展，隨著能源危機(jī)出現(xiàn)後，高強(qiáng)度鋼板開始發(fā)展，接著是汽車運(yùn)用保證期限的拉長，以及環(huán)保與平安法規(guī)要求日愈嚴(yán)苛，故外表處理鋼板與各種高強(qiáng)度鋼板產(chǎn)量開始大量添加。圖2 日本汽車生產(chǎn)量與鋼鐵生產(chǎn)量及汽車用鋼關(guān)係一部汽車實(shí)際所運(yùn)用之鋼鐵資料種類如圖3所示，各項(xiàng)鋼料運(yùn)用比率及主要用途如表1所示，大約有85%的分量是由熱冷軋薄鋼板所貢獻(xiàn)，其中鍍鋅鋼片為取代冷軋鋼片之耐蝕功能延伸資料，主要均運(yùn)用於車體鈑金與結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)板，除外表鍍層特性外，其底材冶金設(shè)計(jì)及選用要領(lǐng)

9、與熱冷軋薄鋼板並無不同，謹(jǐn)就汽車主要部件運(yùn)用之熱冷軋鋼片分類說明以下。表1 汽車運(yùn)用鋼鐵資料種類比率與主要用途鋼料分量百分比用途熱軋24%輪圈、輪盤、大樑、懸吊、支架、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)板、座椅、平安帶、平安囊等之零配件冷軋13%車頂鈑、內(nèi)外鈑，結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)板、保險(xiǎn)桿、座椅、平安帶、平安囊等之零配件鍍鋅鋼片45%內(nèi)外板金，結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)板與零配件條線10%汽車扣件傳動(dòng)軸總成，變速箱齒輪、平衡桿4%避震油壓缸、懸吊彈簧、軸承、輪胎鋼絲不銹鋼1.9%排氣管鍍鉛錫鋼片1.7%油箱及配件鍍鋁鋼片0.4%隔熱板 (2.3%)排氣及隔熱系統(tǒng)不銹鋼(1.9%)鍍鋁鋼片(0.4%) (1.7%)油箱及配件鍍鉛錫鋼片保險(xiǎn)桿補(bǔ)強(qiáng)冷軋

10、、GA(軟鋼)高強(qiáng)度冷軋超高強(qiáng)度冷軋傳動(dòng)系統(tǒng)低合金鋼直棒大尺寸棒鋼汽車扣件低合金鋼棒線球化盤元中碳鋼棒線汽車座椅冷軋(軟鋼)高強(qiáng)度冷軋及GI高強(qiáng)度熱軋輪圈熱軋(軟鋼)高強(qiáng)度熱軋外板金(引擎蓋、車頂)冷軋(軟鋼)GA(軟鋼)、高強(qiáng)度GA結(jié)構(gòu)件(柱及樑)高強(qiáng)度冷軋高強(qiáng)度GA避震器及避震彈簧耐疲勞彈簧鋼低合金鋼直棒內(nèi)板金(門內(nèi)板、底板)冷軋(軟鋼)GA(軟鋼)底盤及懸吊熱軋(軟鋼)高強(qiáng)度熱軋圖3 汽車運(yùn)用之鋼鐵資料種類表示(二)汽車用熱冷軋鋼片根本特性：1. 汽車車體各部之功能特性要求：汽車按照車體設(shè)計(jì)部位可以歸類成4大部份，每個(gè)部份各有其功能特性及對(duì)鋼片的要求，如表2所示。車體外鈑主要要求伸張剛性

11、及耐凹性，保險(xiǎn)桿及各式樑類要求耐衝撞性，底盤下部品要求耐疲勞性，幾乎一切特性與資料厚度有關(guān)，但是與高強(qiáng)度鋼有關(guān)的特性有耐凹性、耐疲勞性及耐衝擊性。1990年以前汽車車體所運(yùn)用鋼片強(qiáng)度等級(jí)，以強(qiáng)度等級(jí)440MPa以下為主，但隨著車體平安性能與環(huán)保減廢輕量化要求日趨嚴(yán)苛，車廠的設(shè)計(jì)及鋼廠的開發(fā)，自2000年後在鋼廠的開發(fā)配合下，車廠於車體各部位設(shè)計(jì)，幾乎都朝向運(yùn)用440MPa以上的高強(qiáng)度鋼。表2 汽車車體各部之功能特性與資料要因部位部品功能特性伸張剛性(stiffness)耐凹性抗挫屈剛性(rigidity)耐疲勞性耐衝擊性外鈑門外鈑、引擎蓋、葉子板內(nèi)鈑底鈑等構(gòu)造部品Rail、C Pillar前側(cè)

12、樑、side sill門防撞桿底盤下部品(Undercarriage parts)Lower arm輪圈基礎(chǔ)式E*tmys*t2E*ttstm*tsm板厚以外的支配因子楊式係數(shù)降伏強(qiáng)度楊式係數(shù)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度2.鋼料機(jī)械性值與成形性能：汽車結(jié)構(gòu)用熱冷軋鋼片的成形性好壞，與鋼板的機(jī)械性質(zhì)有親密的關(guān)係，當(dāng)鋼料經(jīng)過拉力試驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生圖4的曲線，從圖4的曲線可以獲得以下幾項(xiàng)重要的指標(biāo)。YS：降伏強(qiáng)度，代表鋼料開始產(chǎn)生塑性變形的點(diǎn)。TS：抗拉強(qiáng)度，代表鋼料開始發(fā)生不均勻的變形。EL：伸長率，代表鋼料的延性。n ：加工硬化指數(shù)，代表鋼料均勻變形的才干。r ：塑性應(yīng)變比，代表鋼料加工時(shí)抗薄化才干；r=寬度方向

13、應(yīng)變/厚度方向應(yīng)變。圖4 拉力試驗(yàn)表示圖熱冷軋鋼片的成形性以資料流動(dòng)特性及受力方式可區(qū)分成以下四種加工型態(tài)，如圖5所示。(1)深衝加工(Deep Drawing)(2)伸張加工(Stretching Forming)(3)伸緣加工(Stretch Flanging，擴(kuò)孔加工)(4)彎曲加工(Bending)圖5 衝壓加工的根本型態(tài)而各項(xiàng)機(jī)械性質(zhì)指標(biāo)與成形加工不良間之關(guān)係，如表3所示：表3成形不良現(xiàn)象與鋼料機(jī)械性值間之關(guān)係 (影響度：大 小)成形不良現(xiàn)象鋼料機(jī)械性值板厚YSTST.ELn值r值楊氏係數(shù)極限變形能破裂深衝加工伸張加工擴(kuò)孔裂彎曲裂面形狀皺紋(Flange)皺紋(Body)面形狀不良角

14、度變化尺寸精度側(cè)壁反彈形狀凍結(jié)不良鋼料的YS低代表資料容易變形，不容易發(fā)生皺紋或外表凹凸，伸長率高代表資料不容易發(fā)生破裂，n值高代表變形時(shí)不容易產(chǎn)生部分變形集中提早產(chǎn)生破裂，如圖6A所示，而r值高代表鋼料容易收縮，厚度方向不容易減薄，如圖6B所示，因此鋼料的深衝加工性會(huì)比較好。厚度寬度r值大r值小圖6A n值與加工變形關(guān)係表示圖圖6B r值與加工變形關(guān)係表示圖四、汽車用熱冷軋鋼片常用國際規(guī)範(fàn)分類汽車用薄鋼板除了普通軟鋼外，高強(qiáng)度鋼也是目前汽車業(yè)運(yùn)用的主流，根據(jù)日本汽車業(yè)調(diào)查至2000年量產(chǎn)車型的高強(qiáng)度鋼(TS340MPa)運(yùn)用比例已經(jīng)達(dá)到50%，高強(qiáng)度鋼已經(jīng)成為未來車體用鋼的主流，尤其是熱軋鋼

15、片大都用於車體的結(jié)構(gòu)件、懸吊件等平安性設(shè)計(jì)部件上，更需大量採用高強(qiáng)度鋼。普通低強(qiáng)度軟鋼依據(jù)加工的難易程度選擇成形等級(jí)，而高強(qiáng)度鋼因?yàn)閺?qiáng)化機(jī)構(gòu)的不同，依加工型態(tài)不同各有其優(yōu)缺點(diǎn)，選用時(shí)必須根據(jù)部件的功能特性與加工型態(tài)不同，選擇不同強(qiáng)化機(jī)構(gòu)的高強(qiáng)度鋼，此點(diǎn)在TS440MPa更必須留意。由於鋼廠與車廠不斷以來都各有其自訂規(guī)範(fàn)，甚至針對(duì)特殊需求開發(fā)各種特殊鋼材，呵斥鋼料規(guī)範(fàn)複雜化，雖然是一樣之資料，但是因?yàn)楦鬈噺S或鋼廠間訂定種類符號(hào)不同，而無法取代運(yùn)用，呵斥資料供應(yīng)商備庫存的困擾。以下謹(jǐn)以日本鋼廠與車廠統(tǒng)合整理成日本鐵鋼聯(lián)盟規(guī)範(fàn)(JFS，The Japan iron and steel Federat

16、ion Standard)分類並與國際上常用之熱冷軋鋼片規(guī)範(fàn)及對(duì)照說明如下。(一)汽車用熱軋鋼片規(guī)範(fàn)分類熱軋鋼片用於車體的骨架、結(jié)構(gòu)及補(bǔ)強(qiáng)件，主要的加工型態(tài)以彎曲、伸張及伸張凸緣(擴(kuò)孔)為主，比較少運(yùn)用到深衝加工，由於強(qiáng)度提高後鋼料的成形性變差，高強(qiáng)度鋼經(jīng)常因?yàn)榧庸ば蛻B(tài)的不同會(huì)選擇一樣強(qiáng)度等級(jí)，但是不同型態(tài)的高強(qiáng)度鋼。日本車廠新車型都已經(jīng)陸續(xù)採用日本鐵聯(lián)盟的自動(dòng)車規(guī)格(JFS)，未來JFS規(guī)格將是日系車型獨(dú)一的規(guī)格，其所列汽車用薄鋼板的規(guī)範(fàn)對(duì)照鋼種符號(hào)如附錄1。表4為日本鐵鋼聯(lián)盟所制定的JFS A1001熱軋鋼片的規(guī)範(fàn)例(厚度2.03.2mm)，共區(qū)分為普通軟鋼(Mild Steel)，中高強(qiáng)

17、度級(jí)之汎用W與J型(Commercial type)，高擴(kuò)孔A與B型(Hole-Expansion type)，高降伏比型(High yield ratio type)與低降伏比型(Low yield ratio type)等7大類。表4 日本鐵鋼聯(lián)盟自動(dòng)車用規(guī)格(JFS)汽車用熱軋鋼板規(guī)格(JFS A1001) t=2.03.2mm型態(tài)規(guī)格(JSH)TS(MPa)YS(MPa)EL(%)擴(kuò)孔率(%)相當(dāng)於JIS用途強(qiáng)化機(jī)構(gòu)軟鋼JSH270C270min.2053053751SPHC結(jié)構(gòu)件JSH270D270min.1752853953SPHDJSH270E270min.1552554255S

18、PHE汎用型 WJSH310W310min1853053852SAPH310結(jié)構(gòu)件車輪圈固溶強(qiáng)化JSH370W370min2153353548SAPH370JSH400W400min2353553347SAPH400JSH440W440min2753903045SAPH440JSH490W490min3254502640SPFH490析出強(qiáng)化JSH540W540min3655002337SPFH540汎用型 JJSH370J370min2253653348結(jié)構(gòu)件固溶強(qiáng)化JSH400J400min2553953247JSH440J440min3054453045高擴(kuò)孔型 AJSH370A370m

19、in215335354890min.結(jié)構(gòu)件車輪磐固溶強(qiáng)化JSH440A440min275390304580min.JSH540A540min365500233760min.析出強(qiáng)化JSH590A590min450600183255min.SPFH590高擴(kuò)孔型 BJSH440B440min2753903045100min.結(jié)構(gòu)件車輪磐析出強(qiáng)化JSH540B540min365500233780min.變韌鐵組織強(qiáng)化JSH590B590min450600183275min.高降伏比性 RJSH440R440min3254402740結(jié)構(gòu)件支架車輪圈懸吊系統(tǒng)固溶強(qiáng)化析出強(qiáng)化JSH490R490min

20、3654902337JSH540R540min4205602034JSH590R590min4506001832JSH780R780min6858351429低降伏比性 YJSH540Y540min2954402540SPFH540Y車輪磐防撞鋼樑麻田散鐵系雙相鋼JSH590Y590min3154802338SPFH590YJSH780Y780min3906351630依JFS A1001所規(guī)定的完好的熱軋鋼片種類符號(hào)如下(汎用型鋼板例)：外表形態(tài)記號(hào) 例：酸洗塗油種類記號(hào) 例：普通防銹油厚度公差、寬度公差、長度公差、平坦度、外觀區(qū)分機(jī)械性質(zhì)記號(hào) 例：無特殊要求化學(xué)成分記號(hào) 例：低Al要求鋼種

21、記號(hào) 例：汎用型鋼板 JSH440WJSH440WAN-24222-OP由於汽車用熱軋鋼片除了普通的軟鋼外，高強(qiáng)度鋼也是常見的鋼料，按照其強(qiáng)化方式，可區(qū)分為：(1)固溶強(qiáng)化。(2)析出強(qiáng)化。(3)組織強(qiáng)化。(變韌鐵、麻田散鐵、殘留沃斯田鐵)熱軋鋼片最常見的加工方式就是伸張加工與擴(kuò)孔加工，各種強(qiáng)化機(jī)構(gòu)與鋼片加工性間之關(guān)係如圖7A所示。各種強(qiáng)化機(jī)構(gòu)與適用加工型態(tài)的關(guān)係如圖7C所示，擴(kuò)孔加工(擴(kuò)孔率)與伸張加工(伸長率)間所適用的強(qiáng)化機(jī)構(gòu)能夠不同，因此經(jīng)常一種鋼料只具有一種特性，充分了解加工型態(tài)，才干選擇適當(dāng)?shù)母邚?qiáng)度鋼，特別是強(qiáng)度越高更是必須特別留意，謹(jǐn)就鋼片強(qiáng)化機(jī)構(gòu)與抗拉強(qiáng)度(TS)等級(jí)分類說明如

22、下。圖7A 熱軋鋼片強(qiáng)化機(jī)構(gòu)與加工性之關(guān)係圖7B 冷軋鋼片強(qiáng)化機(jī)構(gòu)與加工性之關(guān)係圖7C 各種加工方式與部品所需資料特性表示圖1.軟鋼(270 MPa)汽車用熱軋軟鋼受限於冶金製程限制，普通只供應(yīng)至DDQ等級(jí)，但由於車體平安的要求，其與普通熱軋軟鋼最大不同在於YS值均有下限要求且EL要求較嚴(yán)，以符合車體剛性與穩(wěn)定的成形加工性能需求。2. 固溶強(qiáng)化型高強(qiáng)度鋼(310440MPa)普通採用此強(qiáng)化方式鋼料的TS為370440MPa，由於資料的強(qiáng)度等級(jí)不高，具有不錯(cuò)的伸長率及擴(kuò)孔率，適合普通程度的衝壓加工(彎曲或衝壓)，普遍用於普通結(jié)構(gòu)用品(Frame、Member)及底板下之結(jié)構(gòu)部品。3. 析出強(qiáng)化型

23、高強(qiáng)度鋼(490780MPa)利用C、Mn、P元素之固溶強(qiáng)化仍可獲得不錯(cuò)的成形性，但是強(qiáng)度等級(jí)假設(shè)到達(dá)490MPa時(shí)，只能利用提高C達(dá)成，但提高C時(shí)鋼料伸長性急遽劣化不利成形加工，且C高時(shí)亦呵斥銲接性能下降，故必須以析出強(qiáng)化(Nb、V、Ti)來達(dá)到提高強(qiáng)度需求，依此方式來提高強(qiáng)度的鋼料，其伸長率及擴(kuò)孔率多是比較差，如圖7A所示，此種強(qiáng)化方式鋼料普通用於以彎曲加工或淺衝加工的結(jié)構(gòu)件用途為主，如：汽車的輪圈(RIM)與卡車大樑(BEAM) 平安帶捲軸架，車門連接臂(LINKAGE)，平安氣囊集器室，差速器支架，防撞桿等要求剛性之零配件。4. 組織強(qiáng)化型之高強(qiáng)度鋼(540780MPa)對(duì)鋼料施以各種

24、不同的熱處理是提高鋼料強(qiáng)度最方便的方式，由於鋼料經(jīng)過各種不同處理後會(huì)產(chǎn)生不同型態(tài)之組織，普通最常見的是肥粒鐵、波來鐵、變韌鐵、麻田散鐵等組織，利用此等組織變態(tài)的方式可將資料強(qiáng)度由普通的270MPa，提高到5401500MPa。由於熱軋鋼片主要的加工型態(tài)還是以伸張加工及擴(kuò)孔加工為主，因此所要求的資料特性就是伸長率及擴(kuò)孔率，此種特性在普通的強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，二者都尚能兼具，但是在高強(qiáng)度甚至是超高強(qiáng)度(980MPa)往往無法兼得，在資料選用時(shí)必須有所取捨，此需賴運(yùn)用者及鋼板供應(yīng)商間能夠充分事先溝通，而未來開發(fā)高伸長率及高擴(kuò)孔率的資料將是高強(qiáng)度鋼所追求的方向。依不同組織強(qiáng)化機(jī)構(gòu)說明以下：4.1 麻田散鐵型雙

25、相鋼(540980MPa)由於傳統(tǒng)強(qiáng)化機(jī)構(gòu)所生產(chǎn)之高強(qiáng)度鋼YS太高(YS/TS高)，衝壓加工時(shí)容易產(chǎn)生形狀固定性差或反彈量大的問題，這種資料的伸張加工性差(EL比較低)，易呵斥加工破裂，通常車輪盤(DISK)、懸吊臂(ARM)與座椅滑槽(SLIDE)等部品會(huì)碰到類似的問題，圖8A是強(qiáng)度等級(jí)540MPa熱軋鋼片的各種強(qiáng)化機(jī)構(gòu)及與加工特性間之關(guān)係。麻田散鐵系的雙相鋼是最早開發(fā)出來用於車輪盤(DISK)，此種資料相對(duì)同強(qiáng)度鋼料，具有低降伏強(qiáng)度及高伸長率的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用於單純的伸張加工，但是此種鋼料並非完全沒有缺點(diǎn)，它主要的問題就是擴(kuò)孔率比較差，圖8B為各種強(qiáng)化機(jī)構(gòu)之強(qiáng)度等級(jí)與擴(kuò)孔率之關(guān)係，此種鋼料

26、如用於擴(kuò)孔加工比較多的部品，如圖8C與8D，往往會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)孔破裂的問題，且強(qiáng)度越高問題越嚴(yán)重，主因此種鋼料經(jīng)過衝剪加工時(shí)，會(huì)在剪斷區(qū)域的周圍組織內(nèi)較硬的麻田散鐵與軟質(zhì)的肥粒鐵間產(chǎn)生孔洞缺陷，如圖8E所示，於後續(xù)的擴(kuò)孔加工時(shí)向內(nèi)延伸，而在剪斷位置發(fā)生破裂。圖8A TS 540MPa熱軋鋼片的加工特性與強(qiáng)化機(jī)構(gòu)之關(guān)係圖8B 熱軋鋼片各種強(qiáng)度等級(jí)的擴(kuò)孔加工與強(qiáng)化機(jī)構(gòu)之關(guān)係圖8C 熱軋鋼板用於擴(kuò)孔加工之範(fàn)例(懸吊臂)圖8D 熱軋鋼板用於擴(kuò)孔加工之範(fàn)例(座椅滑槽)剪斷面表示圖剪斷面附近大量孔洞發(fā)生剪斷面附近孔洞少圖8E 熱軋鋼片經(jīng)剪切後剪斷周圍發(fā)生之孔洞缺陷外觀4.2 變韌鐵強(qiáng)化高強(qiáng)度鋼(540590MP

27、a)由於熱軋高強(qiáng)度鋼常用於結(jié)構(gòu)件(MEMBERS)、車輪盤(DISK)等部品，這類部品常用的加工型態(tài)除了伸張加工外，擴(kuò)孔的加工方式也非常多，常見的伸緣與擴(kuò)孔加工如圖9A所示，由於資料加工前必須先經(jīng)過剪切加工，剪切後會(huì)在剪斷面附近因?yàn)橘Y料內(nèi)部各種組織間之強(qiáng)度差異產(chǎn)生孔洞，如圖9B，此種孔洞呵斥後續(xù)加工時(shí)的破裂起始點(diǎn)。以590Mpa等級(jí)為例，假設(shè)採用雙相鋼時(shí)，雖然伸張加工性不錯(cuò)，但是擴(kuò)孔率卻比較低，因此無法運(yùn)用在擴(kuò)孔要求比較嚴(yán)格的加工，此時(shí)就必須考慮運(yùn)用變韌鐵強(qiáng)化方式高強(qiáng)度鋼板，如圖9C所示，由於此種型態(tài)的強(qiáng)化不會(huì)像麻田散鐵型的資料在剪斷時(shí)內(nèi)質(zhì)發(fā)生孔洞引起破裂。雖然此類鋼料具有不錯(cuò)的擴(kuò)孔性，但是由

28、於YS比較高且EL比較低，因此加工時(shí)也必須考慮伸張破裂及反彈的問題。圖9A 常見擴(kuò)孔加工表示圖變韌鐵+肥粒鐵變韌鐵肥粒鐵+波來鐵=110%=80%=70%圖9B 各種組織經(jīng)剪斷面附近孔洞外觀與擴(kuò)孔率的關(guān)係伸緣與擴(kuò)孔性：B最正確F+B次佳F+B+再次F+M 最差伸長性：F+B+最正確F+M 其次F+B再次B最差 圖9C 強(qiáng)度590MPa熱軋鋼板各種組成與加工性之關(guān)係4.3 殘留沃斯田鐵型強(qiáng)化高強(qiáng)度鋼(5901500MPa)由圖9C此種高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)化機(jī)構(gòu)，可兼顧鋼料之伸緣擴(kuò)孔與伸長加工性，為超高強(qiáng)度等級(jí)(780MPa)鋼板發(fā)展之主流。(二)汽車用冷軋鋼片規(guī)範(fàn)分類表5為日本鐵鋼聯(lián)盟所制定的JFS A

29、2001冷軋鋼片的規(guī)範(fàn)例(厚度0.81.0mm)，共區(qū)分為普通軟鋼(Mild Steel)，中高強(qiáng)度級(jí)之烘烤硬化型(Bake-hardening type) 、汎用型(Commercial type)、高深衝加工型(High deep-drawing type)，與強(qiáng)度級(jí)之高降伏比型(High yield ratio type)與低降伏比型(Low yield ratio type)等6大類。表5 日本鐵鋼聯(lián)盟自動(dòng)車用規(guī)格(JFS)汽車用冷軋鋼板規(guī)格(JFS A2001) t=0.81.0mm種類記號(hào)規(guī)格(JSH)TS(MPa)YS(MPa)EL(%)r值烘烤硬化量(MPa)相當(dāng)於JIS用途強(qiáng)

30、化方式軟鋼JSC270C270min.2553948SPCC內(nèi)外板件JSC270D270min.12521542511.2min.SPCDJSC270E270min.12019044521.4min.SPCEJSC270F270min.11017546541.6min.JSC260G270min.10016548561.8min.烘烤硬化型 HJSC270H270min.12521542521.4min.30min.外板件烘烤硬化JSC340H340mi1min.30min.SPFC340H汎用型WJSC340W340min1952953545SPFC340結(jié)構(gòu)Mem

31、ber中柱Pillar支架固溶強(qiáng)化JSC370W370min1952953242SPFC370JSC390W390min2353453142SPFC390JSC440W440min2753802840SPFC440高降伏比型RJSC440R440min3454502537結(jié)構(gòu)Member支架析出強(qiáng)化JSC590R590min4205701732SPFC590高深衝型PJSC340P340min4min.內(nèi)外板件固溶強(qiáng)化JSC370P370min.16525535451.4min.JSC390P390min.19529533441.4min.JSC440P440min.

32、23534530411.3min.低降伏比型YJSC590Y590min3154601833SPFC590Y內(nèi)板補(bǔ)強(qiáng)件防撞鋼樑保險(xiǎn)桿補(bǔ)強(qiáng)件雙相鋼JSC780Y780min4106351326JSC980Y980min.590930920JSC1180Y1180min.8351225516依JFS A1001所規(guī)定的完好的熱軋鋼片種類符號(hào)如下(高深衝型高強(qiáng)度鋼板例)，謹(jǐn)就鋼片強(qiáng)化機(jī)構(gòu)不同與抗拉強(qiáng)度(TS)等級(jí)分類說明如下。外表粗度 例：0.5Ra2.0m塗油種類記號(hào) 例：高潤滑性防銹油厚度公差、寬度公差、長度公差、平坦度、外觀區(qū)分機(jī)械性質(zhì)記號(hào) 例：無特殊要求化學(xué)成分記號(hào) 例：低Al要求鋼種記號(hào)

33、例：高深衝型鋼板 JSC440PJSC440PAN-24222-LD1. 軟鋼(260270MPa)冷軋軟鋼的發(fā)展是最久也最成熟之鋼種，從運(yùn)用低碳鋼到極低碳的IF(Interstitial Free)鋼，從批次退火(BA)到連續(xù)退火(CA)，不論是生產(chǎn)力、外表品質(zhì)及成形性，都可完全滿足汽車車體的需求。由於汽車用軟鋼主要用於汽車車體的鈑金件部分，特別注重資料的成形性、形狀凍結(jié)性等特性，因此軟鋼按照不同的加工程度的需求可以選擇不同的資料等級(jí)，常見的JIS有SPCC(CQ1、CQS、CQ2)、SPCD(DQ)、SPCE(DDQ)。汽車由於設(shè)計(jì)及平安的要求，車體的後行李箱蓋內(nèi)板、後葉子板，油底殼等部品

34、，形狀越來越複雜，以往的DDQ等級(jí)資料已經(jīng)無法滿足這些部品的成形性要求，因此成形性更好的EDDQ甚至Super EDDQ都已經(jīng)開發(fā)勝利，隨著煉鋼及軋鋼技術(shù)的發(fā)展，更高r值(r3.0)鋼料也都可生產(chǎn)，因此JFS將資料區(qū)分更細(xì)，共分成5個(gè)等級(jí)，JSC270CJSC270F與JSC260G，目前日本各鋼廠在軟鋼方面的水準(zhǔn)如圖10所示。因汽車車體鈑金件成形加工時(shí)，主要會(huì)發(fā)生加工破裂、面形狀精度與形狀凍結(jié)等三項(xiàng)問題；故鋼料的選擇上必須按照部品及模具的設(shè)計(jì)，選擇不同型態(tài)的鋼料，資料的伸長率、r值及n值與資料的破裂有關(guān)，YS與部品的形狀精度及形狀凍結(jié)有關(guān)，而各種成形加工型態(tài)(伸張、深衝、擴(kuò)孔及彎曲)與機(jī)械性

35、能的關(guān)聯(lián)性不一，因此必須依據(jù)加工型態(tài)來選擇合適的等級(jí)鋼料。由於汽車車體板金件形狀複雜，其加工型態(tài)已經(jīng)不是單純的彎曲或深衝加工，鈑金件的資料必須具備適合各種加工型態(tài)，鋼料中的降伏強(qiáng)度、伸長率及r值都是板金件用料必須留意的性質(zhì)，YS值更是外鈑金件必須留意的性質(zhì)，過高時(shí)鈑金外表容易產(chǎn)生凹凸(波浪)，必須提高挾持力因應(yīng)，如此一來，卻容易呵斥資料流動(dòng)困難而破裂，JFS規(guī)格不同於JIS，就是它特別限制資料YS的上下限，防止因?yàn)橘Y料YS變異過大，產(chǎn)生反彈量不一、尺寸精度不良、及加工破裂等現(xiàn)象。圖10 中鋼普通軟鋼冷軋鋼片機(jī)械特性圖11 烘烤硬化表示圖2. 固溶強(qiáng)化深衝加工型高強(qiáng)度鋼(310440MPa)及烘

36、烤硬化型高強(qiáng)度鋼(270440 MPa)近來汽車外鈑金件為了達(dá)到輕量化的效果，大量運(yùn)用高強(qiáng)度鋼，來減輕厚度並達(dá)到具有一樣耐凹性及伸張剛性的需求，由於內(nèi)外鈑金件接受伸張及深衝加工，因此高強(qiáng)度鋼需具備良好的伸長率及r值，此外由於尺寸精度及鈑面形狀精度的考慮，高強(qiáng)度鋼的YS也不可太高，因此JSC340W等結(jié)構(gòu)用等級(jí)的鋼料並不適合用於汽車鈑金件，必須運(yùn)用JSC340PJSC440P等具有高r值的鋼料，此點(diǎn)在汽車鈑金用料選用時(shí)必須先確認(rèn)。由於外鈑金件對(duì)於耐凹性的要求更高，而耐凹性與資料厚度及YS有關(guān)，為了輕量化及提高耐凹性，鋼板的強(qiáng)度必須提高(如：340370390Mpa)，但YS提高後將呵斥面形狀及尺

37、寸精度無法達(dá)到要求，烘烤硬化型鋼板因此開始大量運(yùn)用於汽車外鈑，所謂烘烤硬化性如圖11所示，就是利用電著塗裝的溫度及時(shí)間(170，20分鐘)使板金件達(dá)到強(qiáng)度提昇的效果，以JFS規(guī)格為例，普通的烘烤硬化量要求為30MPa以上。3. 析出強(qiáng)化型高強(qiáng)度鋼(440780MPa)同熱軋析出強(qiáng)化型鋼片說明(詳四之(一)之3項(xiàng))。4. 組織強(qiáng)化型之高強(qiáng)度鋼(5901500MPa)同熱軋組織強(qiáng)化型鋼片說明(詳四之(一)之4項(xiàng))，依不同組織強(qiáng)化機(jī)構(gòu)說明以下：4.1 麻田散鐵型高強(qiáng)度鋼(590780MPa)此等級(jí)資料主要用於結(jié)構(gòu)件、補(bǔ)強(qiáng)件等要求強(qiáng)度的部品，常用加工型態(tài)以彎曲、伸張及擴(kuò)孔加工為主，鋼料主要是以麻田散鐵

38、型雙相鋼方式生產(chǎn)，尤其JSC590Y或SPFC590Y以上的資料，具有低降伏點(diǎn)及高伸長率的特性，故有不錯(cuò)的伸張及彎曲加工性能。但必須留意與熱軋組織強(qiáng)化型鋼片之麻田散鐵型雙相鋼(詳四之(一)之4.1項(xiàng)說明)同樣在經(jīng)過衝剪時(shí)資料容易在剪斷面附近發(fā)生孔洞，使擴(kuò)孔率變差，故不宜運(yùn)用於高擴(kuò)孔率要求的加工用途。4.2 麻田散鐵變韌鐵型超高強(qiáng)度鋼(980MPa)近年超高強(qiáng)度980MPa以上的鋼板也已經(jīng)用汽車車體上，主要的加工方式為逐次成形的滾軋彎曲加工，用於汽車的防撞鋼樑(Door Impact Beam，如圖12)及保險(xiǎn)桿補(bǔ)強(qiáng)件(Bumper Reinforcement)，採用低降伏型的高強(qiáng)度鋼(JSC9

39、80Y或SPFC980Y)即可滿足需求，最近車體經(jīng)常採用新型的無鉚釘鉚合之機(jī)械結(jié)合方式，如圖13所示，用以取代難銲接資料的點(diǎn)銲加工，此種加工方式所需求的品質(zhì)特性是擴(kuò)孔性，而麻田散鐵變韌鐵型超高強(qiáng)度鋼正好可以改善麻田散鐵型雙相鋼擴(kuò)孔性較差的問題，典型冷軋980MPa等級(jí)資料加工性如圖14所示。圖12 汽車車門防撞鋼樑圖13A 新型機(jī)械接合方式圖13B 新型結(jié)合方式與擴(kuò)孔率之關(guān)係圖14冷軋 980MPa等級(jí)資料加工性(三)主要用途成形性能與功能特性：由上述汽車用熱冷軋規(guī)範(fàn)分類說明，整理各種冶金強(qiáng)化機(jī)構(gòu)鋼材特性比較如表6。表6. 各種冶金強(qiáng)化機(jī)構(gòu)鋼材之特性比較成形性能與功能特性相關(guān)冶金要素冶金強(qiáng)化機(jī)

40、構(gòu)選用之優(yōu)劣順序關(guān)係剛性、耐凹性耐疲勞性、耐衝擊性強(qiáng)度(TS、YS)降伏比(YS/TS)組織強(qiáng)化析出強(qiáng)化固溶強(qiáng)化軟鋼彎曲性、衝壓成形性張出成形性伸長率(EL)n值、r值軟鋼固溶強(qiáng)化組織強(qiáng)化析出強(qiáng)化伸緣與擴(kuò)孔加工性擴(kuò)孔率(切削孔)軟鋼組織強(qiáng)化固溶強(qiáng)化析出強(qiáng)化擴(kuò)孔率(衝剪孔)軟鋼固溶強(qiáng)化析出強(qiáng)化組織強(qiáng)化銲接性化學(xué)成份與組織軟鋼固溶強(qiáng)化析出強(qiáng)化組織強(qiáng)化五、汽車用熱冷軋鋼片常用國際規(guī)範(fàn)分類由於日本車系之豐田(TES)、日產(chǎn)(NES)、本田(HES)、三菱(MES)、馬自達(dá)(MAZDA，部份混血車併入福特之MMA)等皆可以JFS(日本鐵鋼連盟)規(guī)範(fàn)對(duì)照；美國車系之通用(GM/GMW)、福特(MMA，含部

41、份馬自達(dá)混血車)、克萊斯勒(MS)等SAE(美國汽車工程學(xué)會(huì))規(guī)範(fàn)對(duì)照；歐洲車系則整合導(dǎo)向EN(歐盟標(biāo)準(zhǔn))規(guī)範(fàn)。其鋼種(種類符號(hào))於2000年後各車廠規(guī)範(fàn)之附屬書上皆列有對(duì)照資料供選用；惟須特別留意歐美車系在鋼種(種類符號(hào))設(shè)計(jì)上係以降伏強(qiáng)度(YS)為準(zhǔn)，而日本車系則以抗拉強(qiáng)度(TS)為準(zhǔn)，在其鋼種(種類符號(hào))辨識(shí)上須特別留意，以免誤用。以下謹(jǐn)以日系JFS與美系SAE(ASTM)，以及歐系EN(BS、DIN、SEW)等熱冷軋汽車用鋼片通用之國際規(guī)範(fàn)，依抗拉強(qiáng)度(TS)等級(jí)整理參考對(duì)照如下，相關(guān)規(guī)範(fàn)適用產(chǎn)品別與鋼材特性分類如附錄2供參考。其中同規(guī)範(fàn)中一樣強(qiáng)度等級(jí)之不同特性鋼種(種類符號(hào))之優(yōu)先選

42、取原則如下：(1)碳當(dāng)量或碳含量較低者：確保成形加工性、銲接性與抗衝擊功能特性。(2)低硫或硫化介在物形態(tài)控制：確保成形加工性與耐疲勞功能特性。(3)高降伏比之析出強(qiáng)化鋼材：確保剛性、耐凹性、耐疲勞性、耐衝擊性等功能特性。(一)、熱軋汽車用鋼片常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照1. 軟鋼(270 MPa)：如表7。(1)典型用途：車樑架、支架、煞車零件、座椅零件等。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)伸長率(EL)抗拉強(qiáng)度(TS)加工硬化指數(shù)(n)塑性應(yīng)變比(r)。表7 熱軋汽車用軟鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照分類JFS A1001ASTMA1011(與舊規(guī)範(fàn))SAEJ2329EN 10111D

43、IN 1614BS1449CQJSH270CCS Type B(A569)Gr. 1DD11StW22HS3/HR3DQJSH270DDS Type B(A621)Gr. 2DD13StW23HS2/HR2DDQJSH270E(A622)Gr. 3StW24HS1/HR12. 固溶強(qiáng)化型高強(qiáng)度鋼(310440MPa)：如表8。(1)典型用途：車樑架、強(qiáng)化樑、引擎支架、鋼圈、座椅零件、座椅滑槽、懸吊臂、補(bǔ)強(qiáng)支架、引擎支架、煞車零件等。(2)建議鋼料品質(zhì)特性比較順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)伸長率(EL)降伏比(YS/TS)抗拉強(qiáng)度(TS)表8 熱軋汽車用固溶強(qiáng)化型鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照分類JFS A

44、1001ASTM A1011(SS)A1018SAEJ2EN 10149SEW092BS1449泛用型JSH310WGr. 30JSH370W/JGr. 33JSH400W/JGr. 36035ALFQStE260TM40F30Gr. 40040ALFJSH440W/JGr. 45045ALF高降伏比型JSH440RGr. 50050ALFS315MCQStE300TM40F35高擴(kuò)孔型JSH370AJSH440A/B045ALF3. 析出強(qiáng)化型高強(qiáng)度鋼(490780MPa)：如表9。(1)典型用途：輪圈、座椅零件、大樑、卡車車斗、甲板、車樑架、補(bǔ)強(qiáng)支架、差速器支架、煞車零件等。(2)建議鋼料

45、品質(zhì)特性選用順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)降伏比(YS/TS)伸長率(EL)抗拉強(qiáng)度(TS)(3)特別留意事項(xiàng)：歐美車系鋼材規(guī)範(fàn)規(guī)定鋼料拉力試片係以平行薄鋼板軋延方向?yàn)闇?zhǔn)，而日本車系規(guī)範(fàn)則以垂直薄鋼板軋延方向?yàn)闇?zhǔn)，因此類高強(qiáng)度鋼受熱軋時(shí)再結(jié)晶析出物於強(qiáng)化方向性差異，普通在平行軋延方向的降伏強(qiáng)度(YS)與伸長率(EL)會(huì)較垂直軋延方向之YS會(huì)低約3050Mpa與EL高約23(參考SAE J2340說明)，故在其鋼種(種類符號(hào))辨識(shí)上須特別小心以免誤用；且普通指定為高降伏比(YS/TS)材時(shí)，需控制YS/TS0.80(參考SAE J2340說明)。考慮機(jī)械性質(zhì)之方向性差異關(guān)係，對(duì)照鋼種如下：表9 熱軋汽

46、車用析出強(qiáng)化型鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照分類JFS A1001ASTM A1011(HSLAS-CL2/F)A1018SAEJ2SAEJ2340EN 10149SEW092BS1449高降伏比(泛用)型Gr. 45045XLF300XFS315MCQStE300TM40F35JSH440RGr. 50050XLF340XFS355MCQStE340TM43F35JSH490R/(W)Gr. 55380XFQStE380TMJSH540R/(W)Gr. 60060XLF420XFS420MCQStE420TM46F40JSH590RGr. 65S460MCQStE460TM50F45Gr. 700

47、70XLF490XFS500MCQStE500TMGr. 80080XLF550XFS550MCQStE550TM60F55S600MCQStE600TM68F62S650MCQStE650TMJSH780RS700MCQStE700TM70F654. 組織強(qiáng)化型之高強(qiáng)度鋼(5401500MPa)：如表10。(1)典型用途：輪盤、座椅滑槽、平安帶捲軸架、懸吊臂、保險(xiǎn)桿、平安氣囊零件等。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)抗拉強(qiáng)度(TS)伸長率(EL)降伏比(YS/TS)表10 熱軋汽車用組織強(qiáng)化型鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照分類JFS A1001SAEJ2340備註高擴(kuò)孔型JSH54

48、0A/BJSH590A/B低降伏比型JSH540Y500DLD：雙相鋼L：低降伏比M：?jiǎn)我宦樘锷㈣F型600DL1JSH590Y600DL2JSH780Y800DL950DL1000DL高降伏比型600DH700DH超高強(qiáng)度型800M-1500M(二)、冷軋汽車用鋼片常用國際規(guī)範(fàn)對(duì)照1.軟鋼(260270MPa)：如表11。(1)典型用途：門板、底板、車頂板、行李箱蓋、引擎蓋、前葉子板、油底殼、引擎室隔板、輪弧蓋板、支架、座椅零件、中柱、門框等。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)伸長率(EL)塑性應(yīng)變比(r)加工硬化指數(shù)(n)抗拉強(qiáng)度(TS)。表11 冷軋汽車用軟鋼常用國際規(guī)範(fàn)之

49、鋼種對(duì)照分類JFS A2001ASTMA1008(舊規(guī)範(fàn))SAEJ2329EN10027/ 10130DIN 1623BS1449(ISO3574)CQJSC270CCS(A366)Gr. 1DC01/FeP01St12CR4DQJSC270DDS(A619)Gr. 2DC03/FeP01St13CR2/CR3DDQJSC270EDDS(A620)Gr. 3DC04/FeP01St14CR1EDDQJSC270FEDDSGr. 4DC05/FeP01SEDDQJSC260GGr. 5DC06/FeP012. 固溶強(qiáng)化深衝加工型高強(qiáng)度鋼(310440MPa)及烘烤硬化型高強(qiáng)度鋼(270440 M

50、Pa)：如表12。(1)典型用途：同軟鋼之用途。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)伸長率(EL)烘烤硬化性(BHYS)塑性應(yīng)變比(r)加工硬化指數(shù)(n) 抗拉強(qiáng)度(TS)。表12 冷軋汽車用固溶強(qiáng)化與深衝加工型高強(qiáng)度鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照分類JFSA2001ASTM A1008(SS)SAEJ2SAEJ2340SEW094泛用型Gr. 25JSC340WGr. 30JSC370WGr. 33035CLZStE220PJSC390WGr. 40040CL300SJSC440W045CLZStE260P高深衝型JSC340PJSC370PJSC390PJSC440P烘烤硬化型JS

51、C270HJSC340H180BZStE180BH210BZStE220BH250BZStE260BH280BZStE300BH3. 析出強(qiáng)化型高強(qiáng)度鋼(440780MPa)：如表13。(1)典型用途：支柱補(bǔ)強(qiáng)板、保險(xiǎn)桿補(bǔ)強(qiáng)板、座椅滑槽等。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)降伏比(YS/TS)伸長率(EL)抗拉強(qiáng)度(TS)表13 冷軋汽車用析出強(qiáng)化型型高強(qiáng)度鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照分類JFS A2001ASTM A1008(HSLAS-CL2/F)SAEJ2SAEJ2340EN10268SEW093高降伏比型Gr. 45045XL300XZStE300TMJSC440RGr.

52、50050XL340XH320LAZStE340TMGr. 55380XH380LAZStE380TMGr. 60060XL420XH400LAZStE420TMJSC590RGr. 65Gr. 70070XL490X/RGr. 80080XL550X/R700R830R4. 組織強(qiáng)化型之高強(qiáng)度鋼(5401500MPa)：如表13。(1)典型用途：中柱、支柱補(bǔ)強(qiáng)板、保險(xiǎn)桿等。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序?yàn)椋航捣鼜?qiáng)度(YS)抗拉強(qiáng)度(TS)伸長率(EL)降伏比(YS/TS)表13 冷軋汽車用組織強(qiáng)化型型高強(qiáng)度鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對(duì)照分類JFS A2001SAEJ2340備註低降伏比型500DL

53、D：雙相鋼L：低降伏比M：?jiǎn)我宦樘锷㈣F型JSC590Y600DL1600DL2JSC780Y800DLJSC980Y950DL1000DLJSC1180Y高降伏比型600DH700DH超高強(qiáng)度型800M-1500M六、中鋼熱冷軋汽車用鋼片生產(chǎn)開發(fā)現(xiàn)況對(duì)照本公司已可產(chǎn)製熱冷軋汽車用鋼片範(fàn)圍與開發(fā)中鋼種，分別如表15與表16。表15 熱軋汽車用鋼片中鋼可產(chǎn)製範(fàn)圍材質(zhì)分類規(guī)範(fàn)鋼種可產(chǎn)製厚度(mm)備註軟鋼JFS A1001JSH270C1.35-12.0JSH270D1.58-6.50JSH310W1.50-10.0高強(qiáng)度鋼JSH370W1.60-10.0JSH400W1.60-10.0JSH440

54、W/R1.60-8.0JSH490W/R1.80-8.0JSH540W/R2.00-8.0JSH540B1.80-8.0JSH590R2.00-8.0JSH590B/Y2.00-4.5開發(fā)中Hiten6902.00-8.0開發(fā)中JSH780R/Y2.00-4.5開發(fā)中ASTM A1011/1018(SAE J2/J2340)HSLAS-F Gr.50-801.80-9.0註：寬度依中鋼熱軋可接單寬厚比表，最窄為875mm，酸洗上油(PO)鋼捲上限厚度為6.5mm。表16 冷軋汽車用鋼片中鋼可產(chǎn)製範(fàn)圍材質(zhì)分類規(guī)範(fàn)鋼種可產(chǎn)製尺寸(mm)備註厚度寬度軟鋼JFS A2001JSC270C0.40-2.

55、0850-1676JSC270D0.30-2.02.00-3.2850-1676850-1250JSC270E0.40-2.02.00-3.2850-1676850-1250JSC270F0.40-2.0850-1676高強(qiáng)度鋼JSC340W0.55-2.0850-1260JSC370W0.55-2.0850-1260JSC390W0.55-2.0850-1260JSC440W0.80-2.6914-1220JSC590R0.8-2.0914-1220JSC590Y1.00-2.0850-1220JSC780Y1.00-2.0850-1220開發(fā)中七、結(jié)語基於汽車產(chǎn)業(yè)為零組件裝配密集且複雜的製

56、造特性，並由前述汽車部件設(shè)計(jì)與鋼鐵資料選擇理念，在部件設(shè)計(jì)與資料選用考量要素之優(yōu)先順序如下，而且是缺一不可；特別是在高強(qiáng)度鋼運(yùn)用上尤其須加留意。1.運(yùn)用平安功能特性：(參考表2)展望未來將隨愈益嚴(yán)苛的平安法規(guī)要求(註)，除高強(qiáng)度鋼應(yīng)用將愈益廣泛外，在車體剛性提升上，運(yùn)用較高剛性一體成形的液壓成形管件(如水箱支架、引擎支架、懸吊臂總成等)將為車廠與專業(yè)零件廠另一設(shè)計(jì)潮流，故在鋼材選用上應(yīng)亟思管材(STAM)的應(yīng)用推展，而非僅拘限於薄鋼板獨(dú)立的領(lǐng)域。註：以歐盟為例，預(yù)計(jì)2021年起對(duì)小轎車之撞擊測(cè)試重力加速度將由現(xiàn)行2226G，提升至32G。2.資料加工性能與品質(zhì)穩(wěn)定：由於汽車車體鈑件與零組件生產(chǎn)

57、導(dǎo)向無人化與自動(dòng)化需求，對(duì)資料加工性能與品質(zhì)特性的穩(wěn)定，已為日系車廠要求重點(diǎn)，此點(diǎn)由JFS規(guī)範(fàn)中對(duì)機(jī)械性質(zhì)皆訂有上下界限與目標(biāo)值即可見一斑，故對(duì)供料鋼廠之品質(zhì)實(shí)績確認(rèn)，將成為未來車廠與專業(yè)零件廠導(dǎo)入運(yùn)用或認(rèn)證的重點(diǎn)。3.加工設(shè)備與工程設(shè)計(jì)之適當(dāng)性：隨著高強(qiáng)度鋼需求愈益殷切，資料加工技術(shù)之再提升與新加工方法的研發(fā)(如：輥軋成形、旋軋成形、液壓成形等)，將成為另一重要課題。4.料源獲得的容易性：對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的供料除品質(zhì)符合與穩(wěn)定外，另一服務(wù)品質(zhì)要求為交期的準(zhǔn)確，由前述規(guī)格對(duì)照中尚有以下兩項(xiàng)重點(diǎn)，為供料前選用需留意的，特別是在車廠與專業(yè)零件廠之部件初始資料設(shè)計(jì)表(BOM；Before Ordering

58、 Material List)廓清時(shí)，應(yīng)事先議定。產(chǎn)品別的決定：由於汽車用薄鋼板在車廠與專業(yè)零件廠設(shè)計(jì)上並無熱軋或冷軋鋼片之分，對(duì)於厚度在1.22.3mmt範(fàn)圍，當(dāng)熱軋與冷軋鋼片皆可供應(yīng)時(shí)，應(yīng)由設(shè)計(jì)圖面上規(guī)定儘量選用製造鋼廠最適供應(yīng)者，以免呵斥交貨不準(zhǔn)問題；供料規(guī)範(fàn)選定：由前述熱軋與冷軋鋼片規(guī)範(fàn)對(duì)照以及國際上主要車廠設(shè)計(jì)車系關(guān)係(如：馬自達(dá)之M6系世界車，福特Mondeo Metrostar、Escape之世界車、Focus之亞洲車等等)，可引導(dǎo)日本車系採用JFS(日本鐵鋼連盟)規(guī)範(fàn)，美國車系採用SAE(美國汽車工程學(xué)會(huì))規(guī)範(fàn)，歐洲車系採用EN(歐盟標(biāo)準(zhǔn))規(guī)範(fàn)或SAE(美國汽車工程學(xué)會(huì))；國際

59、化混血車時(shí)，世界車型宜以SAE(美國汽車工程學(xué)會(huì))規(guī)範(fàn)優(yōu)先，其次為EN(歐盟標(biāo)準(zhǔn))規(guī)範(fàn)與JFS(日本鐵鋼連盟)規(guī)範(fàn)；如為亞洲車型時(shí)宜以SAE(美國汽車工程學(xué)會(huì))規(guī)範(fàn)優(yōu)先，其次為JFS(日本鐵鋼連盟)規(guī)範(fàn)與EN(歐盟標(biāo)準(zhǔn))規(guī)範(fàn)。如此將有利於備料鋼種之簡(jiǎn)化，與供料鋼種間之調(diào)用彈性。八、未來展望與後續(xù)計(jì)劃：隨著國際上主要車廠戰(zhàn)略聯(lián)盟(Vender Joint)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)合併，各車廠自訂的汽車用鋼規(guī)範(fàn)已無法完全適用各國不同平安法規(guī)的需求，而且各車廠與專業(yè)零件廠因規(guī)範(fàn)的複雜性，亦導(dǎo)致在料源獲得與調(diào)用上的困難，以及庫存管理上的壓力；展望未來各車廠之規(guī)範(fàn)將自目前區(qū)域性整合(例如JFS規(guī)範(fàn)於日本，SAE規(guī)範(fàn)

60、於美國，EN規(guī)範(fàn)於歐盟等)，進(jìn)一步走向國際化的整合(例如通用之GMW：GM Worldwide Standard)。本公司於熱冷軋汽車用鋼片，目前已進(jìn)入複合組織(CP；Complex Phase)高強(qiáng)度鋼開發(fā)領(lǐng)域，未來鋼種冶金設(shè)計(jì)將愈益複雜化，將繼續(xù)進(jìn)行熱冷軋汽車用鋼之產(chǎn)用最適化研討，計(jì)劃以前述鋼種規(guī)格對(duì)照為基礎(chǔ)，進(jìn)一步探討：現(xiàn)有訂單與未來規(guī)劃開發(fā)鋼種需求量分析、各強(qiáng)化機(jī)構(gòu)之冶金設(shè)計(jì)群組整合、代用鋼種之動(dòng)態(tài)軋延控制、鋼種間轉(zhuǎn)用通路、訂貨鋼種與客戶加工製程合理化、HSM生產(chǎn)分工、雙鋼種(Combined MIC)訂貨等可行性，期達(dá)到真正的產(chǎn)用最適化境界。附錄1 JFS汽車用薄鋼板的規(guī)範(fàn)對(duì)照鋼種符