高強度鋼板多少兆帕

A. 馬自達車身鋼板最高強度為什麼是1800兆帕，而不是110或150

應該是1100和1500吧，這是大制多數車企使用的高強度鋼材，當然這是抗拉強度，不是屈服強度，1800抗拉強度的屈服強度差不多在1000左右。高強度的鋼材重量更輕但成本更高，所以1800兆帕的鋼材馬自達只是在最關鍵的部位使用，就是前後防撞鋼梁，第二關鍵的部位B柱和底盤框架，使用的是1500兆帕，這樣做的好處就是在提高碰撞安全強度的同時減重，而壞處就是成本升高。

B. 目前鋼的強度最高是多少

18Ni馬氏體時效鋼的特性及用途：
18Ni鋼的代表鋼號有00Ni18Co8Mo3TiAl[18Ni(200)]022Ni18Co8Mo3TiAl、00Ni18Co8Mo5TiAl[18Ni(250)]022Ni18Co8Mo5TiAl、00Ni18Co9Mo5TiAl[18Ni(300)]022Ni18Co9Mo5TiAl和00Ni18Co13Mo4TiAl[18Ni(350)]022Ni18Co13Mo4TiAl鋼。
18Ni鋼是典型的馬氏體時效鋼，鋼中碳含量較低，對時效硬化起作用的合金元素是Ti、Al、Co、Mo，雜質對馬氏體時效硬化鋼的性能影響很大，對屈服強度較高的鋼影響效果更明顯。這就要求該類鋼要經過真空冶煉，減少雜質、偏析和鋼錠中的含氣量，以保證鋼具有較好的韌性和抗疲勞性能。
在18Ni鋼中，碳對鋼的強度影響很大，即使碳含量極少，也會使馬氏體強度顯著提高。但在把碳的質量分數增至0.03%以後，又會降低鋼的屈服強度，所以18Ni馬氏體時效鋼中碳的質量分數不宜超過0.03%。
18Ni鋼中的S是有害的。S以硫化物存在於鋼內，並沿熱軋方向分布，導致鋼的各向異性，因此要求盡量降低鋼的硫含量。
18Ni鋼中加入大量的Ni，主要作用是保證固溶體淬火後能獲得單一的馬氏體，其次Ni對Mo的作用是形成時效強化相Ni3Mo。當Ni的質量分數超過10%時，還能提高馬氏體時效鋼的斷裂韌度。
18Ni鋼固溶以後形成超低碳馬氏體，硬度為28~30HRC；時效處理後，由於各種類型的金屬間化合物的脫溶析出得到時效硬化，硬度可以上升到50HRC。這類鋼在高強度、高韌性的條件下，仍具有良好的韌性和高的斷裂韌度。同時，這類鋼無冷作硬化，時效熱處理變形小，焊接性良好，表面還可以滲氮處理等。
18Ni類低碳馬氏體時效鋼主要用於製造高精度、超鏡面、型腔復雜、大截面、大批量生產的機械零件和塑料模具，但由於價格昂貴，使用受到限制。
18Ni馬氏體時效鋼的化學成分：
18Ni鋼化學成分見表1。
表1 18Ni鋼的化學成分(質量分數，%)
鋼號 C≤ Ni Co Mo Si≤ Mn≤ Ti Al P≤ S≤
18Ni(200) 0.03 18.00 8.50 3.30 0.12 0.12 0.20 0.10 0.01 0.01
18Ni(250) 0.03 17.50~18.50 7.00~8.00 4.25~5.25 0.12 0.10 0.30~0.50 0.05~0.15 0.01 0.01
18Ni(300) 0.03 18.00~19.00 8.50~9.50 4.60~5.20 0.12 0.10 0.50~0.80 0.05~0.15 0.01 0.01
18Ni(350) 0.03 17.00~19.00 11.00~12.75 4.00~5.00 0.10 0.10 1.20~1.45 0.05~0.15 0.01 0.01
18Ni馬氏體時效鋼的臨界點：
18Ni鋼的臨界點溫度見表2，其他鋼號可參考。
表2 18Ni鋼臨界點溫度
臨界點/℃ Ac1 Ac3 Ms Mf
溫度(近似值)/℃ 540~610 740~750 154~210 90~100
18Ni馬氏體時效鋼的熱處理：
固溶溫度為815~830℃，油冷或空冷(加熱時間，鹽浴爐1min/mm、空氣爐2~2.5min/mm)，硬度為28HRC。
18Ni馬氏體時效鋼的時效溫度：
18Ni(250)、18Ni(300)鋼的時效溫度為480℃，保溫時間3h，硬度為43HRC；保溫6h，硬度為52HRC。
18Ni(350)鋼的時效溫度為510℃，時效時間6h，硬度為57~60HRC。
18Ni馬氏體時效鋼的滲氮處理：
18Ni(300)鋼氣體滲氮工藝：
滲氮溫度為(455±10)℃，保溫時間為24~28h。
18Ni馬氏體時效鋼的力學性能：
18Ni類鋼的力學性能見表3。
表3 18Ni類鋼的力學性能
鋼號 固溶溫度/℃ 時效溫度/℃ 時效後硬度HRC σb/MPa σs/MPa δ(%) ψ(%)
18Ni(250) 815~830 480±5 50~52 1850 1800 10~12 48~58
18Ni(300) 815~830 480±5 53~54 2060 2010 12 60
18Ni(350) 815~830 510±5 57~60 2490 - - -
馬氏體時效鋼包含高強度鋼的一個專門類別，它們與傳統鋼的區別在於它們通過冶金反應來硬化，而與C沒有關系。這些鋼在大約480℃的溫度下由金屬間化合物沉澱而強化。術語`maraging`是從`馬氏體時效硬化`而來，其所指的是低碳馬氏體的時效硬化。
工業上，馬氏體時效鋼設計用來提供屈服強度從1030-2420兆帕的特定水平。一些實驗性馬氏體時效鋼具有高達3450兆帕的屈服強度。這些鋼具有很高的鎳、鈷和鉬的含量，並具有極低的含碳量。事實上，碳在這些鋼中是雜質，並盡量保持工業盡可能低的水平。馬氏體時效鋼的其它變型已經研製出來，作為特殊使用。馬氏體時效鋼在美國和國外的不少鋼鐵公司中已進行大量生產。
VascoMax® C-300 Specialty Steel 是美國Allvac公司生產的特種高鎳合金鋼，這類鋼國內常稱馬氏體時效鋼。maraging steel意思是時效處理後金相組織為馬氏體。C300與國標：00Ni18Co9Mo5TiAl相近，價格較貴。
Applications: Missile components, jet engine shafts. Spring wire for valve springs in high-performance internal combustion engines。
Physical Properties
Density 8.00 g/cc
Mechanical Properties
Hardness, Brinell 485
Hardness, Knoop 535
Hardness, Rockwell C 50
Hardness, Vickers 511
Tensile Strength, Ultimate 1966 MPa
Tensile Strength, Yield 1897 MPa 0.2% Offset
Elongation at Break 10.0 %
Rection of Area 47.0 %
Component Elements Properties
Aluminum, Al 0.10
Carbon, C 0.020 %
Cobalt, Co 8.80 %
Iron, Fe 67.0 %
Manganese, Mn 0.050 %
Molybdenum, Mo 4.80 %
Nickel, Ni 18.5 %
Phosphorous, P 0.0050%
Silicon, Si 0.050 %
Sulfur, S 0.0050 %
Titanium, Ti 0.730 %
模具熱處理後變形是模具熱處理的三大難題之一(變形、開裂、淬硬)。預硬型塑料模具鋼解決了模具熱處理變形問題，但模具要求硬度高又給模具加工造成困難。熔化既保持模具的加工精度，又使模具具有較高硬度，對於復雜、精密、長壽命的塑料模具，是模具材料面臨的一個重要難題。為此發展了一系列的時效硬化型塑料模具鋼。模具零件在淬火（固溶）後變軟（硬度約為28~34HRC），便於切削加工成形，然後再進行時效硬化，獲得所需的綜合力學性能。
時效硬化型塑料模具鋼有馬氏體時效硬化鋼和析出（沉澱）硬化鋼兩大類。馬氏體時效鋼有高的屈強比、良好的切削加工性和焊接性能，熱處理工藝簡單等優點。典型的高合金馬氏體時效硬化鋼有18Ni（200）（00Ni18Co8Mo3TiAl）鋼、18Ni（250）（00Ni18Co8Mo5TiAl）鋼、18Ni（300）（00Ni18Co9Mo5TiAl）鋼、18Ni（350）（00Ni18Co13Mo4TiAl）鋼等，固溶以後形成超低碳馬氏體，硬度約為30~32HRC；時效處理以後，由於各種類型的金屬間化合物的脫、析出，得到時效硬化，硬度可上升到50HRC以上。這類鋼在高強度、高韌性的條件下仍具有良好的塑性、韌性和高的斷裂韌度。
為了降低材料費用，近年來開發了一類低鈷、無鈷、低鎳的馬氏體時效鋼，其代表鋼種如06Ni（06Ni6CrMoVTiAl）鋼、AFC-77（1Cr14Co13Mo5V）鋼；另一類為低合金時效硬化鋼，代表鋼號如我國自行開發的25CrNi3MoAl鋼，PMS（1Ni3MnMoCuAl）鋼、PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)鋼、SM2（20CrNi3AlMnMo）鋼等，另外還有美國的P2(20CrNi4AlV)鋼，日本大同特殊鋼公司的NAK80、NAK55（15Ni3MnMoAlCuS）鋼等，這類鋼經固溶處理後，硬度為30HRC左右，時效處理後，由於金屬間化合Ni3Al析出而強化，硬度可以上升到38~42HRC。如再進行滲氮處理，可以使模具表面硬度達到110HV左右。

C. 現在市面上能買到的強度最大的鋼是多少

硼鋼是目前世界上硬度最強的合金鋼材，其硬度高達1300~1500rpm，是一般鋼材的硬度的4~5倍。
硼鋼的種類按用途區分主要有三類：合金結構硼鋼、低合金高強度硼鋼、彈簧硼鋼等。其中合金結構硼鋼又主要包括調質硼鋼、表面處理硼鋼和冷變形硼鋼。
表面處理硼鋼。主要是滲碳硼鋼：其碳含量低(一般低於0．25％)，這類鋼滲碳性能較好，滲碳層不會形成大量殘余奧氏體因而可得到高硬度、高耐磨性和良好抗疲勞性能，而且缺口敏感性較小。但是滲碳後淬火變形大，缺乏規律，降低滲碳件的形狀、尺寸精度，影響其使用壽命，曾經妨礙滲碳硼鋼在齒輪製造上的應用。近來這一問題已經逐漸得到解決，因而其應用也逐漸增多。如德國用16MnCr5B、20MnCr5B等硼鋼製造汽車變速箱齒輪，淬透性帶寬可控制在HRC4～5，保證齒輪精度及各項性能。美國、日本、俄羅斯等國也開發了一些新滲碳硼鋼製造齒輪、這種齒輪鋼具有變形小、性能好等優點，有的還可快速滲碳、高溫滲碳、碳氮共滲等。
調質硼鋼。這類鋼經過淬火和高溫回火(或不回火)處理。具有高強度、高韌性、高耐磨性等，可用於汽車、拖拉機、機床、礦山機械、電站設備等，製造各種軸類、凸輪、鍵、拉桿、轉向節、履帶板、耐磨件等。這類鋼的碳含量在0．25％以上，除去單獨加硼的硼系外，還有錳硼、鉻硼、錳鈦硼、錳釩硼、鉻錳硼、鉻鉬釩硼、鎳鉻鉬釩硼等多種系列。典型鋼號有40MnB、40CrB、40CrMnB、40CrMnMoVB等。
冷變形硼鋼。主要用於製造螺栓等各類緊固件，可代替原用的中碳鋼、中碳鉻鎳鉬鋼。其優點是冷變形抗力小，可省去變形前的球化退火處理，提高生產率，降低成本，而且性能優良。這類鋼的碳含量一般低於0．25％，除硼外還可加入其他合金元素，主要為錳硼系，還有鉻硼、錳鉻硼系，有的還加入釩、鎳、銅等元素。最早的鋼號是美國的Q-Temp系列，現在美、日、英、俄等國都有許多冷變形用硼鋼牌號，熱處理後鞏可達到1400MPa以上，ψ>50％，韌性亦很好，已大量製造各種螺栓類零件，特別是汽車、拖拉機、建築業等需要的高強度螺栓。

D. 屈服強度多少以上的算是高強鋼

屈服強度460以上的算是高強鋼。

這類鋼一般具有足夠的韌性及較高的比強度和屈強比， 還有良好的焊接性和成形性。按照合金化程度和顯微組織，可分為低合金、中合金和高合金強度鋼三類。

低合金鋼是由調質結構鋼發展起來的，含碳量一般在0.3～0.5%，合金元素總含量小於5%，其作用是保證鋼的淬透性，提高馬氏體的抗回火穩定性和抑制奧氏體晶粒長大，細化鋼的顯微組織。常用元素有鎳、鉻、硅、錳、鉬、釩等。

通常在淬火和低溫回火狀態下使用，顯微組織為回火板條馬氏體，具有較高的強度和韌性。如採用等溫淬火工藝，可獲得下貝氏體組織或下貝氏體與馬氏體的混合組織，也可改善韌性。

這類鋼合金元素含量低，成本低，生產工藝簡單，廣泛用於製造飛機大梁、起落架構件、發動機軸、高強度螺栓、固體火箭發動機殼體和化工高壓容器等。

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當材料被沖壓成形時，會變硬，不同的鋼材，變硬的程度不同。一般高強度低合金鋼只略有20MPa增加，不到10%。

注意：雙相鋼的屈服強度有140MPa增加，增加了40%。金屬在成形過程中，會變得完全不同，完全不像沖壓加工開始之前。 這些鋼材在受力後，屈服強度增加很多。材料較高的屈服應力加上加工硬化，等於流動應力的大大增加。

因此，開裂、回彈、微焊接磨損等成為了高強鋼成型過程中的問題焦點。

基於高強鋼的特點和特性，如果不能改變金屬流動和減少摩擦，那麼高強度鋼（HSS）的開裂和質地不均性都可能引起部件報廢率的上升。

這種材料所具有的高千磅力每平方英寸(KSI)（測量屈變力的單位）、增強的回彈、加工硬化的傾向以及在升高的成型溫度下運行對於模具來說都是一個挑戰。

E. 高強度鋼板的型號

Q460是一種高強度的低合金鋼。Q460的牌號表示方法：它的鋼號冠以「Q」，代表鋼材的屈服點，即屈服強度。後面的數字表示屈服點數值460代表460兆帕，兆是10的6次方，帕是壓強單位帕斯卡。Q460就是鋼材受力強度達到460兆帕時才會發生塑性變形，也就是當外力泄掉後，鋼材只能保持受力的形狀而無法回復原形，這個強度要比一般鋼材大。一般質量等級符號分別為A、B、C、D、EQ460在保證低碳當量的基礎上，適當的增加了微合金元素的含量。良好的焊接性能要求鋼材碳當量低，而微合金元素的增加在增加鋼材強度的同時，也會增加鋼材的碳當量。但好在增加的碳當量很少，所以不會影響鋼材的焊接性能。