中鋼成功開發熱衝壓成形AO塗層材汽車用鋼

热冲压技术普遍运用后,突破钢材在车体部件的发展,扩增至汽车前后保险杆、A柱、B柱、前后大梁、车顶横梁、车门防撞梁等,并成为国际汽车厂的主流结构件。(中钢/提供)

近年来随着国内汽车部件厂热冲压技术(Hot Stamping)的成熟运用,搭配超高强度汽车用钢优异的成形加工特性,热冲压钢材在车体安全结构件领域的应用范围及比例逐渐提高,以欧美厂牌汽车如例,每部车约使用4% 至15%热冲压部件,可帮助车体减重10至30公斤。中钢(2002)近期成功开发热冲压成形AO (Anti-Oxidation,抗氧化)涂层材汽车用钢,包括15B22及15B36两项产品,此钢材经过热冲压及模内淬火后可获全麻田散铁组织,不仅抗拉强度超过1470MPa,是一般软钢的三至四倍,伸长率大于5%,另具抗高温氧化特性,可省略喷砂除锈制程,创造减碳效益,以及有助提升汽车部件尺寸精度,有望引领汽车制造业未来迈向新一波低碳变革。

因应2050碳中和趋势,全球各大车厂在符合车体结构安全性下,持续推陈出新环保节能车款,并积极应用车体轻量化材料,以降低汽车能耗及排碳量。高强度钢材在常温冲压成形时,容易回弹造成形状及尺寸产生偏差,间接限缩汽车部件的应用范围,自从热冲压技术普遍运用后,突破钢材在车体部件的发展,热冲压部件扩增至汽车前后保险杆、A柱、B柱、前后大梁、车顶横梁、车门防撞梁等,并成为国际汽车厂的主流结构件。随着欧美车厂于亚洲建立热冲压生产基地,中钢也结合国内企业于屏东成立宏利公司,并应用所开发的热冲压技术生产汽车部件,积极抢占市场商机。

热冲压制程主要将钢材利用高温冲压后,再经由模具内水路急速冷却,可让钢材强度大幅提升达1400MPa以上,以满足汽车部件对于强度和耐久性的要求。然而,高温冲压钢材往往会在钢材表面产生氧化锈皮,汽车部件厂需额外进行喷砂去锈,此举容易造成部件尺寸精度下降,也增加生产成本、拉长生产周期及提高制程碳排。为避免繁琐的喷砂流程,国外主流钢厂在生产热冲压钢同时,采取于钢材表面镀上铝矽保护层,惟此专利掌握在国外钢厂手中,中钢为突破专利限制,投入资源携手国内业者研发出抗氧化涂层材,并开发热冲压成形AO涂层材汽车用钢15B22及15B36产品,该钢材不仅抗拉强度超过1470MPa,且伸长率大于5%,可满足车体结构部件强度及延展性需求外,与镀上铝矽层的热冲压钢材相比,无需去除涂层即可进行雷射拚銲,跃升成为极具发展潜力的汽车部件材料。

中钢独有的抗高温氧化AO涂层材已申请取得专利,且开发的热冲压成形AO涂层材汽车用钢也结合宏利公司创造销售实绩,制成B柱等车用部件,加上近期已进一步应用于MIH所打造的电动休旅车Model C车款,预计将来顺利进军北美等海外市场后,可力助台湾在全球电动车产业占有一席之地。展望未来,中钢将持续致力跨世代汽车用钢之创新开发,除了不断扩大产品尺寸范围,满足不同车型需求,也期许在电动车动力系统、车体结构及电池系统中扮演多元材料供应者的角色,实践中钢「与客户共创价值」愿景。

中钢开发的热冲压成形AO涂层材汽车用钢已结合宏利公司创造销售实绩,制成B柱等汽车部件。(中钢/提供)

延伸阅读