日本新结构材料技术研究团队(ISMA)实施的有关通过将不同金属材料多层化,实现超高强度、高延展性的层压复合钢板的可行性研究将于2015财年末(2016年3月底)完成。届时,作为文部科学省项目已达10年的国家级项目的研究开发将获得阶段性成果,而参与该项目的新日铁住金、JFE钢铁公司等将把由此成果中获得的理念经验等应用于汽车用高比强度材料开发中。
层压复合钢板是通过将超高强度钢和高延展性钢层状交互重叠,对层厚、各层特性、层间界面强度等进行控制,实现单一材料难以实现的兼具高强度和高延展性,从而同时实现轻量化和优良的加工性。在超高强度层采用淬火后的超高强度马氏体钢,高延展层采用奥氏体钢或TRIP钢等。
2014财年,ISMA实现了实验室阶段的冷冲压用高强度、高延展性钢板抗拉强度1.2GPa×延伸率15%,而层压复合钢板已经实现了抗拉强度1.5GPa×延伸率20%。完成了将各种马氏体钢与不锈钢层状重叠的复合钢制造。为了实现超高强度、高延展性钢板抗拉强度1.8GPa的目标,在2015财年进行了实现1.5GPa抗拉强度下达到最佳状态的机理分析,得出了在不进行大规模设备投资,以现有生产条件实现层压复合钢板的规模化生产比较困难的结论,在2015财年末,ISMA将最终完成可行性研究。
迄今为止的研究成果表明,通过将硬质组织与软质组织层状组合,不仅可实现高强度和高延展性的统一,还有大量数据说明,层压复合钢板在加工性和焊接性方面也具有优势。特别是实际证明了在保持超高强度的同时,层压复合可实现现有单一材料难以实现的高水平的延展性。一直参与项目的新日铁住金和JFE钢铁公司将把这些经验应用于汽车用高比强度材料的开发中。
对层压复合钢板的开发,是日本文部科学省“以超精加工技术·材料为中心融合新兴领域”的研究开发项目,2006-2010财年,以开发使汽车进一步轻量化的新超高强度、高延展性材料为目标,由东京大学学者牵头,东京大学、原新日铁公司、物质·材料研究机构等7个部门共同推进研究。其后,该项目又被选定为科学技术振兴机构(JST)的“尖端低碳化技术开发事业(ALCA)”新研究课题。ISMA成立后,进行了可行性研究。 |