ホットスタンピング鋼PHS

ホットスタンピングスチール（PHS）,としても知られています 硬化鋼を押します、ホットスタンピングプロセスで使用される高度な素材です。これは、自動車アプリケーションで高強度と優れたクラッシュワッス性を提供するように特別に設計されています。 PHは独自の製造プロセスを受けます

まず高温に加熱することで複雑な形状を形成することができます。成形された鋼は急速に冷却され、優れた強度を備えた硬化構造が形成されます。この熱処理プロセスにより、材料の激しい衝撃に対する耐性が強化され、車両の安全システムの重要なコンポーネントの製造に最適になります。鋼のphこれにより、自動車メーカーは、強度と安全性を損なうことなく軽量コンポーネントを製造できるという利点が得られ、その結果、燃料効率が向上し、車両全体の性能が向上します。

自動車メカニズムのための高強度の鋼板の必要性は、より軽く、より安全で、より影響力のある車両の必要性に照らして、ますます明らかになっています。ホットスタンピングとその開発のためのスウェーデン会社の特許（1977特許）は、いくつかのツールブレードで使用されました。 1984年Saab Automobileは、Saab 9000に熱型式鋼板（硬化ホウ素プレート）を使用した最初の自動車メーカーでした。ホットフォームの部品は、フロントフェイシアビーム、Aピラー上部および下部補強パネル、Bピラーのためにボディワークに使用されます。内側および補強パネル、センターチャネル、フロントおよびリアシートビーム、ドア衝撃ビーム、およびリアインパクトビーム。

ホットスタンプには、直接成形プロセスと間接成形プロセスの 2 つの方法があります。

1。直接成形プロセス

ダイレクト ホット スタンピング プロセスでは、半製品を加熱してプレス機に移し、その後閉じた金型内で成形および硬化します。

2. 間接成形法

① 事前形成: 部品のサイズが大きく、形状が比較的複雑な場合、製品の合格率を向上させるために間接成形プロセスを使用する必要があります。予備成形時の鋼板の初期強度は約600MPaです。せん断された鋼板をプレス機に入れて目的の部品形状に変形させます。

② 加熱: 鋼板を927度〜950度で約5分間加熱し、鋼板の結晶構造のオーステナイト化を促進します。オーステナイト化条件下では、鋼が空気と接触すると酸化膜が急速に形成されます。表面の酸化や脱炭を避けるために、多くの金属板は保護層でコーティングされています。

③ ホットフォーミング: 成形前にワークピースが冷却されないようにするため、できるだけ早くワークピースをプレスして炉で成形する必要があります。同時に、マルテンサイト相が変化する前に成形を完了する必要があります。金型ボックスを素早く閉めて成形することが、ホットスタンピングを成功させる鍵となります。成形後、ワークピースは密閉された金型内で急冷され、冷却システムは導管内の冷却水を使用した熱除去に基づいています。成形プロセス中にダイとワークピース固定具の間の部分が焼入れされるのを避けるために、通常、ホットスタンピングシステムには空き距離が残されます。

④ 焼入れ: 冷却水中で5~10秒間急冷します。熱いワークピースが冷たい金型と接触すると、熱いワークピースは閉じた金型内で急冷されます。約 400 度の温度で冷却速度が最小冷却速度 (約 27 K/s) を超えると、非拡散マルテンサイト組織の変態が起こり、最終的には高強度部品が得られます。焼入れプロセス中のマルテンサイト組織の進化により、1500 MPa を超える引張強度が得られます。

3。材料特性

- 引張強度：1500 MPa以上

- 降伏強度：950〜1250mpa

- 破断時の伸び: 5%

ホットフォーミングスチールの利点

1/熱間成形鋼の古典的な自動車用途は次のとおりです。車両のA-およびBピラー、しかし、それらはまた、のために使用されますルーフエッジビーム、サイドウォール補強パネル、ヘッドライナークロスメンバー、インストルメントパネルクロスメンバーのほか、ドアインパクトビーム、フロントガラス補強材、フロアビームなども含まれます。これらの熱成形部品は現在、非常に複雑な形状で設計されることが多く、ここで PHS 鋼が登場することは注目に値します。

2/同じ部分が異なる強度レベルを持つ可能性があります。熱成形型をいくつかの異なる硬化プロセスに分割できます。たとえば、熱成形「ソフトゾーン」を作成しても、部品全体を硬化させる必要はありません。部品の不明瞭で染み込んでいない部分は、強度レベルが低く、したがって衝撃中に高エネルギーを吸収します。緊張した強度が高いため、クエンチの部分はより高い力に耐えることができます。近年、PHSソフトゾーンプロセスの分野で重要な開発が行われています。たとえば、車のBピラーの下部のソフトゾーン。

3/不均一な厚さのプレートを溶接する 不均一な厚さのプレートは、熱成形部品の「パフォーマンス ゾーニング」を実現するもう 1 つの方法です。冷間圧延不等厚板は、幅の異なる部分で厚みが異なる冷間圧延ストリップの一種です。その結果、ストリップの厚さをさまざまな幅で変えることができるため、部品とその性能の最終要件に応じて、どこを厚くし、どこを薄くするかを指定することができます。

不均等に厚いプレートスパー溶接プレートはさらに汎用性が高くなる可能性があります。異なる厚さのpHストリップを溶接することができます。

4/ Design Freedom Hot Stamping Steelは最大900度まで加熱され、形状に刻印されているため、非常に複雑で深い形状の形状にPHS鋼を簡単に形成できます。したがって、この設計の自由により、自動車の設計者はコンポーネントにより創造的になります。おそらく、PHS鋼の高い引張強度を使用して、より軽い部品を設計することができます。おそらく、部品の数、すなわち部品を統合することができます。おそらく、彼らは「ソフトゾーン」を設計して、クラッシュテストでパフォーマンスを向上させることができます。

5/優れた完成部品精度熱処理された鋼の利点は、スプリングバックがほとんどまたはまったくないため、形の精度が高まることです。今日の高強度鋼の引張強度が高まっているため、バックが増加する可能性が高いという考えは、多くの人の心にしっかりと定着しています。

一方で、ギガパスカルを使用する場合でも、冷間成形された自動車部品のスプリングバックをこれまで以上に理解し、予測および制御できるようになります。