DP 1000 二重位相鋼: プロパティ, アプリケーション & 製造ガイド

要求する部品を工学する場合超高強度 プラス信頼できるフォーミン性 - 頑丈な安全コンポーネントやEV構造部品など - DP 1000 二重位相鋼 あなたの解決策です. 一流の高度な高強度鋼として (AHSS), それは最小限に供給されます 1000 他の高強度合金の脆性を避けながらMPA引張強度. このガイドは、あなたがそのユニークな利点を活用するために必要なすべてを分解します.

1. DPの材料特性 1000 二重位相鋼

DP 1000のパフォーマンスはその由来です二相微細構造: 柔らかい, 延性フェライト (形成性のため) そして一生懸命, 濃いマルテンサイト (極端な強さのために). このバランスはAHSSファミリーで際立っています。, しかし、複雑な形状には十分に機能しています.

1.1 化学組成

DP 1000の合金ブレンドは、その堅牢なデュアルフェーズ構造を作成するために精密に設計されています, ENのような標準と整合しています 10346 およびASTM A1035:

要素	シンボル	構成範囲 (%)	合金における重要な役割
炭素 (c)	c	0.11 - 0.15	マルテンサイト層を駆動します; バランス 1000+ MPAの強さと作業性
マンガン (Mn)	Mn	1.90 - 2.30	ハードナビリティを向上させます; 均一なフェライトマルテンサイト分布を保証します
シリコン (そして)	そして	0.30 - 0.55	フェライトを強化します; 鉄鋼製造中にデオキシ剤として機能します
クロム (cr)	cr	0.35 - 0.55	強化耐食性そして、より良い靭性のために穀物のサイズを洗練します
アルミニウム (アル)	アル	0.05 - 0.12	粒子の成長を制御します; 改善します耐衝撃性寒い気温で
チタン (の)	の	0.05 - 0.10	炭化物の形成を防ぎます; ブースト疲労強度長期的な耐久性のため
硫黄 (s)	s	≤ 0.010	脆性を回避し、溶接性を確保するために最小化されます
リン (p)	p	≤ 0.018	冷たい脆性を防ぐために制限されます (冬用の車両にとって重要です)
ニッケル (で)	で	≤ 0.45	トレース量は、コストを引き上げることなく低温靭性を高めます
モリブデン (MO)	MO	≤ 0.22	少量は高温安定性を改善します (エンジンベイまたは工業部品用)
バナジウム (v)	v	≤ 0.09	マルテンサイト構造を改良します; 延性を犠牲にすることなく強度を向上させます

1.2 物理的特性

これらの特性は、DPにどのように影響しますか 1000 製造および実世界の使用で動作します:

密度: 7.85 g/cm³ (標準鋼と同じ, しかし、薄いゲージは重量を22〜27％削減します. 軟鋼)
融点: 1410 - 1440°C (標準鋼の形成および溶接プロセスと互換性があります)
熱伝導率: 37 w/(M・k) 20°Cで (スタンピング中の安定した熱伝達, 反り防止)
比熱容量: 445 J/(kg・k) 20°Cで (熱処理中に熱を均等に吸収します)
熱膨張係数: 12.2 μm/(M・k) (低拡張, ドアリングのような精密な部品に最適です)
磁気特性: 強磁性 (工場で自動化された磁気ハンドラーを使用します)

1.3 機械的特性

DP 1000の機械的強度は、その決定的な利点です。これは、超高ストレスと安全性の高い部品に対しては重要です. 以下は、コールドロールシートの典型的な値です:

財産	典型的な値	テスト標準
抗張力	1000 - 1150 MPA	ISOで 6892-1
降伏強度	580 - 680 MPA	ISOで 6892-1
伸長	≥ 11%	ISOで 6892-1
面積の削減	≥ 33%	ISOで 6892-1
硬度 (ビッカーズ)	280 - 320 HV	ISOで 6507-1
硬度 (ロックウェルc)	29 - 34 HRC	ISOで 6508-1
衝撃の靭性	≥ 33 j (-40°C)	ISOで 148-1
疲労強度	〜470 MPa	ISOで 13003
曲げ強度	≥ 950 MPA	ISOで 7438

1.4 その他のプロパティ

耐食性: 良い (道路塩と穏やかな工業化学物質に抵抗します; 亜鉛ニッケルコーティングは、アンダーボディまたは屋外部品にサービスの寿命を延ばすために推奨されます)
形成性: とても良い (ソフトフェライトにより、サイドインパクトビームのような複雑な形状にスタンプすることができます。)
溶接性: 公正から良い (炭素含有量が少ないと亀裂が減少します; ER80S-D2フィラーでMIG/MAG溶接を使用し、220〜260°Cに予熱します)
加工性: 公平 (ハードマルテンサイトはツールを着用します - 炭化物の挿入物を使用し、高圧切断液を使用してツールの寿命を延ばします)
耐衝撃性: 強い (クラッシュエネルギーを吸収します, making it ideal for クラッシュ耐性コンポーネント)
疲労抵抗: 素晴らしい (繰り返しストレスに耐えます, 商用車のサスペンション部品や構造フレームに最適)

2. DPのアプリケーション 1000 二重位相鋼

DP 1000 優れています超高強度, 軽量, 安全性の高いアプリケーション パフォーマンスの妥協が許可されていない場合. ここで最も広く使用されています:

2.1 自動車産業 (主な用途)

自動車メーカーはDPに依存しています 1000 最も厳格なグローバル安全基準を満たすため (例えば。, IIHSトップセーフティピック+, ユーロNCAP 5つ星) およびEV範囲の目標:

ボディ・イン・ホワイト (ピュー): Aピラーに使用されます, Bピラー, 屋根のクロスメンバー. 大手EVメーカーがDPに切り替えました 1000 biw部品用, 車両の重量を切る 18% サイドクラッシュテストのスコアを改善しながら 20%.
バンパー: ヘビーデューティバンパーコア (トラック用, SUV, および商業的なEV) use DP 1000—its 抗張力 (1000–1150 MPa) 耐性 16 MPHは、ひび割れずに衝突する衝突を起こします.
サイドインパクトビーム: 厚ゲージDP 1000 大規模なSUVと配送トラックのビームは、キャビンの侵入を減らします 65% サイドクラッシュ, 居住者を重傷から保護します.
ドアリング: 統合ドアリング (単一のスタンプ部品) DP 1000を使用します。ITSフォーミビリティは、5〜6個の軟鋼部品を置き換えます, アセンブリ時間を切断します 30% と重量 25%.
サスペンションコンポーネント: 頑丈なコントロールアームとナックル (オフロードまたは商用車用) use DP 1000—its 疲労強度 (〜470 MPa) ラフな地形を処理します 300,000+ km.

2.2 構造コンポーネント

自動車を超えて, DP 1000 要求の厳しい構造プロジェクトに輝いています:

軽量フレーム: 商業配達トラック, バス, RVはDPを使用します 1000 フレーム - 軟鋼よりもライター, 燃料効率を8〜9％向上させる.
安全障壁: 頑丈な高速道路のクラッシュバリア (トラックや建設車両用) use DP 1000—its 曲げ強度 (≥950MPa) 壊れることなく大型車両をリダイレクトします.
ロールケージ: レース, 軍隊, オフロード車両はDPを使用しています 1000 ロールケージ - ライトウェイトでありながら、インパクトの高い翻滚に耐えるのに十分な強さ.

3. DPの製造技術 1000 二重位相鋼

DP 1000のデュアルフェーズ構造では、その最大の潜在能力のロックを解除するために正確な製造が必要です. これがどのように生産されているかです:

3.1 スチール製造プロセス

電気弧炉 (EAF): DPで最も一般的です 1000. スクラップスチールは溶けています, 次に、合金要素 (Mn, cr, アル, の) タイトな組成ターゲットをヒットするために追加されます. EAFは柔軟で環境に優しいです (BOFよりも低い排出量).
基本的な酸素炉 (bof): 大規模に使用されます, 大量生産. 溶融鉄を酸素と混合して不純物を除去します, その後、合金が追加されます. BOFはより高速ですが、標準グレードの方が優れています.

3.2 熱処理 (二重位相構造にとって重要です)

DP 1000のフェライトマルテンスサイトミックスを作成するための重要なステップは批判的なアニーリング:

コールドローリング: スチールはゲージに転がっています (2.0–12 mm) さまざまなアプリケーション用 (例えば。, 2.0 biwのmm, 12 バンパー用のMM).
批判的なアニーリング: 加熱されています 800 - 850°C (フェライトとオーステナイトの温度の間). これにより、フェライトの55〜65％がオーステナイトに変換されます (DPのようなDPグレードの低い以上 980, のために 1000+ MPA強度).
迅速な冷却: 水や強制空気で消光されます. オーステナイトはマルテンサイトに変換されます, デュアルフェーズ構造の作成.
ストレス緩和: 加熱されています 250 - 4〜6時間310°C. 残留応力を減らします (厚ゲージの部品が反りを防ぐために重要です).

3.3 プロセスの形成

DP 1000の形成性は、これらの手法で最大化されます:

温かいスタンピング: 複雑な部品で最も一般的です. スタンピング中に220〜270°Cに加熱されます。伸びを4〜5％対に改善します. コールドスタンピング, ドアリングやサイドインパクトビームに簡単に形作ることができます.
コールドフォーミング: ブラケットなどの単純な部品に使用されます. 曲げまたはローリングは、加熱せずに形状を作成します (摩耗を避けるために、ツールが高強度であることを確認してください).
硬化を押します (レア): 超厚の部分にのみ使用されます (≥15mm). DP 1000 通常は必要ありません (UHSSとは異なります, ひび割れを避けるためにプレス硬化が必要です).

3.4 加工プロセス

切断: レーザー切断が推奨されます (クリーン, 正確な, 二相構造に熱損傷はありません). プラズマ切断は、厚いゲージ、つまり酸素燃料を回避するために機能します (マルテンサイトの脆性を引き起こす可能性があります).
溶接: ER80S-D2フィラーによるMIG/MAG溶接が標準です. 220〜270°Cに予熱します (DPグレードの低いよりも高い) ひび割れを防ぐため; 低温の入力を使用して、マルテンサイトを安定させます.
研削: 窒化中のキュービックホウ素を使用してください (CBN) ホイール (酸化アルミニウムよりも硬い) 硬いマルテンサイト表面を滑らかにする. 速度を低く保ちます (900–1400 rpm) 過熱を避けるため.

4. ケーススタディ: DP 1000 頑丈なEV Bピラーで

大手頑丈なEVメーカーが問題に直面しました: 彼らの既存のBピラー (UHSSで作られています) 持っていた 20% 生産廃棄物 (brittlenessのため) 新しいFMVSを満たすことができませんでした 301 クラッシュ基準. 彼らはDP 1000に切り替え、両方の問題を解決しました.

4.1 チャレンジ

メーカーの15トンEVトラックには、Bピラーが必要でした: 1) 自分に耐えられた側面の衝撃 (FMVSS 301 100 mm以下のキャビン侵入が必要です), 2) 生産廃棄物の減少 (UHSSは脆すぎてスタンプができませんでした), そして 3) 重量を削減して、バッテリーの範囲を伸ばします. UHSSはすべてのカウントで失敗しました: 廃棄物が高かった, 許可された 140 MM侵入, そして重かった.

4.2 解決

彼らはDPに切り替えました 1000 Bピラー, 使用:

温かいスタンピング: 加熱DP 1000 スタンピング中に240°Cまで「リブ付き」エネルギー吸収デザインを形作る (廃棄物を減らしました 4% vs. うーん).
亜鉛ニッケルコーティング: 追加しました 18 腐食抵抗のためのμMコーティング (道路塩や泥にさらされたトラックの柱に重要).
レーザー溶接: DPに参加しました 1000 biwへの柱 (DP 1000の溶接性が強力に保証されました, 耐久性のあるジョイント).

4.3 結果

廃棄物の削減: 生産廃棄物は減少しました 20% に 4% (材料コストで年間3億5,000ドルを節約しました).
安全改善: 渡されたFMVS 301 テスト (キャビンの侵入が減少しました 75 MM -UHSSよりも46％少ない).
重さ & コスト削減: Bピラーの重量がありました 1.3 kg (21% UHSSよりも軽い), 追加 1.8 km of ev range, コスト 15% 処理するのが少ない.

5. 比較分析: DP 1000 vs. その他の材料

DPはどうですか 1000 超高強度アプリケーションの代替品に対抗します?

材料	抗張力	伸長	密度	料金 (vs. DP 1000)	に最適です
DP 1000 二重位相鋼	1000–1150 MPa	≥11％	7.85 g/cm³	100% (ベース)	超高強度部品 (Bピラー, 重いバンパーコア)
DP 980 二重位相鋼	980–1100 MPa	≥12％	7.85 g/cm³	90%	ルートラ近くの部品 (サイドインパクトビーム)
HSLAスチール (H550la)	550–700 MPa	≥16％	7.85 g/cm³	65%	低ストレス構造部品 (トレーラーフレーム)
うーん (22MNB5)	1500–1800 MPa	≥10％	7.85 g/cm³	270%	極度のストレス部品 (レースカー用のAピラー)
アルミニウム合金 (7075)	570 MPA	≥11％	2.70 g/cm³	480%	非常に軽量, インパクトの低い部品 (フード)
炭素繊維複合材	3000 MPA	2％以上	1.70 g/cm³	2000%	ハイエンド, 超軽量部品 (スーパーカーシャーシ)

重要なポイント: DP 1000 の最高のバランスを提供します1000+ MPA強度, 形成性, そして料金頑丈な安全部品用. DPよりも強いです 980 とhsla, UHSSよりもはるかに形式的です, アルミニウムや複合材料よりも劇的に手頃な価格です.

Yigu TechnologyのDPに関する視点 1000 二重位相鋼

Yiguテクノロジーで, DP 1000 ヘビーデューティEVを構築するクライアント向けの最大の選択肢です, 商業用トラック, および高安全車両. DPを提供しました 1000 Bピラーとバンパーコア用のシート 13+ 年, そしてその一貫性抗張力 (1000–1150 MPa) そして、フォーミビリティはグローバルな安全基準を満たしています. 各ゲージの臨界間アニーリングを最適化し、複雑な部品に温かいスタンピングをお勧めします. 強度を優先する自動車メーカー向け, 廃棄物の削減, コスト, DP 1000 比類のない - それが理由です 92% 私たちの頑丈な自動車のクライアントからそれを選択します.