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新型钢铁制作技术诞生——闪光贝氏体(Flash Bainite)

(2016-08-26 17:16:58)
标签:

杂谈

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闪光贝氏体(Flash Bainite)要比钛更重一点,韧性也很强,能够在不变薄、不开裂的情况下压成各种形状。世界上规模前五的汽车制造商有三家都曾经测试过这种方法,他们发现他们可以生产出比他们现在正在使用的钢材便宜而且轻便30%-50%的钢材,而且他们的性能碰撞测试也相差不大。这是汽车制造业的一大革命性创新。

Darren Quick在我们原来的故事里很好的解释了Flash Bainite是怎样制作的,但是用普通的话来说,你需要将现成的AISI1020碳钢放入到辊驱动系统中,让它感应加热并且使用液体将钢冷却10秒左右,这种方法和昂贵的合金钢加热10分钟的方法不同。

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一般来说,在选择钢材的时候,你需要在钢材的硬度和延展性之间权衡。最坚硬的钢是马氏体类型的钢,但它们的结晶结构使它们在有压力或者弯曲时容易破裂,所以它们需要被热压。Flash Bainite则不一样,它的硬度既要比马氏体高7%,但是它在冷压成型的时候仍然可以弯曲。快速的加热和冷却就能够制造出一种独一无二的绝佳马氏体混合体,贝氏体和碳化物。如果你想要知道所有和马氏体相关的信息,你就需要好好地想一想了。

有了这样的特性,从理论上说,你可以将任何一种原料是马氏体钢的东西变得更坚硬,但是价格更便宜。这种好事听起来都不像真的,但是最近的多方研究都证明了原始发现的正确性。

2011年7月,美国陆军测试了这个过程,并把这个过程称之为“一个能源转化率极高,并且对环境也无危害的过程”。并且他们还总结说“生产Flash Bainite的花费非常低廉而且生产出来的钢材硬度很好,延展性和韧性也不错。这种材料可以用于制造那些需要高硬度,质量轻以及高循环度的盔甲和车辆”。

在2013年,一小部分汽车制造商开始测试Flash Bainite在汽车制造方面的表现。它可以被冷压称制造商们要求的那种奇特的形状吗?一句话,当然可以了。Flash 1600(由钢材AISI1020处理过的产物)与可冷冲压方面领先的“超强硬度钢”DP1180表现不相上下,但是DP1180的硬度只有Flash 1600的 75%左右。下面是一些在2015年5月份展示的样本,都是经过冷冲压处理的。

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这些部件都是按照原始设备制造商的大小和薄厚制造的,所以在质量上并没有减轻,但是他们简单而又节省能源的过程让他们要比原设备商制造的成本低1/3-1/2。

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在这些数据出炉后,其他的汽车制造商也开始试水了。这个Flash Bainite项目的Gary Cola透露,他们客户中的一个汽车制造商会利用他们的技术制造汽车车门防撞梁,车顶轨和车内部的其他部件,造成之后的顶压测试结果也很不错。

Cola说:“原始设备制造商发现Flash 1500能够让重量减轻1/3,还比当时业内标准DP1000的成本更低。在研发过程中,我们还发现Flash 1500可以进行非常微小的弯曲,就好像一张纸折角一样地微小的弯曲”。

这篇文章开头的图片就是 Flash 1500 吸能碰撞后的照片,它弯曲了之后的硬度大概是现在车里DP780罐头的两倍。

Cola还表示,另外一个大型汽车制造商(据说每年要制造1000万辆车)也用他们的技术制作了汽车内的一种3毫米厚和3磅的安全部件。制造出来的部件变成了2磅,2毫米厚,而且也通过了所有的测试,原始设备制造商预测它能为制造商省一大笔钱。

据说世界上只有三家制造商具备这种制造能力。这三家中只有一家和Flash Bainite一样总部设在底特律,很容易会和选择了铝合金车体而不是钢铁车体的竞争对手发生语言争斗。Cola 指出:“虽然铝合金是一种制造车头、甲板盖和门的好材料,但是用闪光贝氏体制作安全部件,它的硬度会更大一点”。

简单来说,Flash Bainite从被人质疑转为了被人信任,它为很多想要降低成本又想环保的轻型汽车制造商提供了一条明路,而且每一次的碰撞测试结果都很好(当然,这只是在汽车制造业中)。

Flash Bainite大受欢迎的另外一个因素就是它对于那些想要进入制造业的公司来说成本很低。

Cola表示:“Flash设备的入门条件大概只需要30万美元和一个车库,大型的设备只需要花费500万美元产生价值7500万美元的产品。想象一下,如果全世界的加工店生产出来的钢材比那些大型钢铁工厂利用耗资4亿美元建成的七层高炉生产出来的钢铁还要好的话,钢铁产业又会如何发展呢”。

虽然如此,但是现在还没有大规模的制造Flash Bainite。Cola和Flash项目团队正在努力开发他们的商业生产操作步骤,我们希望该团队能够将这种技术授权给其他企业,让这种钢材正式地进入市场。如果商业拓展做得好的话,制造业将会出现颠覆性的转变。我们会持续关注的。



本文来自:加速会

原文地址:http://jiasuhui.com/archives/96467

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