新一代汽车用先进高强钢的成形与应用

针对目前国内外汽车发展现状及对汽车用高强钢使用性能的需求,综合分析了先进高强钢研究开发的热点和发展趋势,重点分析了新一代先进高强钢的变形行为、成形技术及成形性、构件碰撞性能的研究和应用现状,对未来发展进行了展望。同时指出,在先进高强钢(AHSS)的开发和应用上,面对来自客户和加工制造方面的挑战,需要搞清和解决先进高强钢微观组织的精细构成特征与变形过程中微观缺陷形成发展的内在规律、高强钢板在动态变形条件下的变形行为表征、高强钢板构件碰撞性能科学评估方法及体系。形成新一代汽车用先进高强钢的成形及应用技术基础,为实现以节能减排和安全性为标志的新一代汽车用先进高强钢在中国的加快发展和应用打下坚实的基础。     

汽车轻量化先进高强钢与节能减排

 介绍了近年世界及中国汽车发展概况,现代汽车发展对材料的要求,汽车轻量化所面临的减重节能与排放要求,先进高强钢的开发应用所面临的挑战。指出了大量开发应用先进高强钢不仅为汽车轻量化带来显著的节能减排效果,同时在提高安全性和回收再利用等方面也具有优势。研究先进高强钢的成形控制技术,形成先进高强钢的生产、应用与服务的成套技术是今后需要重点考虑的课题。     

国内外汽车板的现状 需求和发趋势

论述了目前国内外汽车板的质量性能发展状况，分析了汽车结构对板材的要求，钢所面临的挑战及在汽车轻量化中的进展，简述了超深冲钢板的超低碳、洁净化控制，新型高强度钢板和汽车用热镀锌钢板的最新进展，同时指出必须重视高强度钢板等新型汽车板的使用技术研究和开发。     

浦项镀锌汽车钢板的新进展

介绍了浦项镀锌汽车钢板新进展。传统汽车用钢的升级,通过成分优化等手段提高汽车用钢（包括先进高强钢）性能;与镀层质量相关的工艺技术的研发,通过工艺和设备的优化来改善产品的表面质量和镀层性能;U（Ultra）-AHSS钢和X-AHSS的研发,以TWIP钢为代表,成分设计和工艺设计并重,着力于同时具有超高强度和更好成形性能的新产品;最终形成具有极强核心竞争力的汽车镀锌钢板的产品和技术发展空间。     

汽车板的研究开发现状及发展趋势

论述了目前国内外汽车板的发展状况，分析了汽车结构对板材的要求、钢材料所面临的挑战及汽车轻量化的进展，简述了超深冲钢板的超低碳、洁净化控制以及新型高强度热轧钢板、冷轧钢板和汽车用热镀锌钢板的最新进展，同时指出必须重视高强度钢板等新型汽车板使用技术的研究和开发。     

超高强度热成形钢研究进展及展望

在“双碳”战略的大背景下，环保、节能等问题越来越受到重视，由此对汽车用钢轻量化提出了更高的要求，超高强热成形钢作为汽车用钢的重要组成部分，有着广阔的研究前景。概述了国内外热成形钢研究现状，从成分设计、组织特征、工艺调控等多个角度出发，总结出了微合金化和残余奥氏体组织调控对超高强热成形钢强塑化机制的影响规律；阐述了铝硅镀层、锌基镀层热成形钢及新型无镀层高抗氧化性热成形钢的研究进展；论述了超高强热成形钢微观组织与氢致延迟开裂行为之间的相互作用。对超高强热成形钢的进一步优化控制提出了建议，为实现高强塑性及优异服役性能的超高强热成形钢的研发与产业化应用提供了参考。     

先进高强度汽车用钢板研究进展与技术应用现状

综述了第一、二、三代先进高强度汽车用钢的理论研究与生产现状,并具体介绍了辊压成形、液压成形、热成形、百足成形和链模成形等几种先进高强钢应用技术的最新进展。先进高强度用钢成分与性能体系趋于完备,强塑积从10GPa·%到60GPa·%钢种的研发与应用极大地满足了汽车轻量化选材与用材的需求,可以预见兼具高强度与高塑性的第三代先进高强度汽车板是未来发展的方向,将得到越来越广泛地应用。先进高强度用钢仍有很多与生产相关的技术需要突破,应用技术的开发也需要加大力度。     

先进高强度汽车钢的发展趋势与挑战

 高强钢在汽车轻量化、节能减排、成本方面具有一定的优势与潜力，目前，仍是汽车的主要材料。高强钢的使用比例逐年增加，并且向更高强度方向发展，生产方式呈现出钢板“以热代冷”、零件成形“以冷代热”的低成本发展趋势，依靠亚稳奥氏体增强、增塑的第三代汽车钢成为先进高强钢的重要发展方向，然而，先进高强钢的发展给材料、工艺、装备等带来了新的挑战。     

国内外汽车板的现状 需求和发展趋势

论述了目前国内外汽车板的质量性能发展状况,分析了汽车结构对板材的要求,钢所面临的挑战及在汽车轻量化中的进展,简述了超深冲钢板的超低碳、洁净化控制,新型高强度钢板和汽车用热镀锌钢板的最新进展,同时指出必须重视高强度钢板等新型汽车板的使用技术研究和开发。     

液压成形技术及其在汽车工业中的应用介绍

液压成形技术由于其出色的零件成形质量、相对简单的加工工艺,被广泛应用于汽车、航天航空等制造业。主要介绍了管材和板材液压成形的技术原理和特点、国内发展现状以及在汽车工业中的应用,同时也简要介绍了超高强钢液压成形技术在汽车零件制造方面的应用。液压成形技术虽具有一定优势,但在汽车板材成形和超高强钢零件的工业化生产方面还有待发展。     

提高汽车安全性的先进高强钢高效成形技术

先进高强钢与高效成形技术相结合并通过部件整合,可减轻部件质量或减少部件的使用,在提高汽车碰撞安全性的同时减轻车体结构的质量。总结了先进高强钢的激光拼焊板、定制钢材、热成形、拼焊板热成形、连续变截面板热成形、定制回火、定制热成形等高效成形技术的研究和开发现状。展望未来,顺应汽车轻量化、提高汽车碰撞安全性能、降低制造成本和未来钢制汽车发展的需求,兼顾汽车轻量化和提高汽车碰撞安全性的先进高强钢高效成形技术必将获得深入研究和广泛应用。     

稀土在汽车用先进高强钢中的研究现状

成分设计与优化是先进高强钢增强、增塑以及增韧的关键技术之一。随着钢质高纯化装备和技术的进步与发展,稀土元素在钢中的应用已由净化、夹杂物改性逐步向微合金化过渡。从第一代铁素体基软钢和高强低合金钢向第二代奥氏体基超高强钢,再到多相、亚稳和多尺度组织调控的第三代高强韧性钢,先进高强钢的微合金化技术一直是控制组织和性能的有效举措。稀土原子具备较大原子半径以及与O、S的高亲和力等优异特性,可从控制凝固与固态相变,影响碳元素与合金元素的扩散等多方面影响先进高强钢的组织结构,从而对其力学性能、成形性能以及耐腐蚀等服役性能产生显著影响。本文阐述了稀土元素分别在第一代、第二代和第三代典型先进高强钢中的作用机理,并展望了稀土元素在未来汽车钢中的应用前景。      

亚稳奥氏体和微合金元素对冷轧高强汽车钢性能的影响

介绍了亚稳奥氏体和微合金元素（Nb、V）对TRIP钢、TWIP钢和Q＆P钢等冷轧高强汽车钢性能的影响。主要包括调控冷轧高强汽车钢亚稳奥氏体组织的成分体系和连续退火工艺、亚稳奥氏体组织特征及测量方法,及其对高强汽车钢强塑积、拉伸曲线形状等性能的影响等。同时介绍了微合金元素（V、Nb）对冷轧高强汽车钢成形性、强度等级、延迟断裂等个性化性能的影响。     

汽车用热基镀锌高强钢的研发进展

 日益复杂的服役环境,对汽车底盘及结构内件耐蚀性提出了更高要求,常规酸洗板已无法满足。以低合金高强钢(HSLA)、铁素体贝氏体钢(FB)和复相钢(CP)为代表的热基镀锌高强钢兼具热轧钢板的高成形性及镀层钢板的高耐蚀性,取代酸洗板用于汽车底盘和结构内件制造,不仅可以提高整车防腐性能,还可以降低零件修复、更换和再生产带来的能源消耗与碳排放,为汽车企业选材用材升级、降本增效提供了重要解决方案。汽车用热基镀锌高强钢对组织性能及表面质量的要求极其严格,国内外具备产品开发及稳定供货能力的企业很少。从化学成分、热轧、冷却、卷取和退火等工艺参数对微观组织及析出相的影响方面阐述了热基镀锌高强钢组织性能调控机理,以色差、漏镀和锌流纹等缺陷为例概述了热基镀锌高强钢表面问题产生的原因及相应的攻关方向。重点介绍了锌铝镁镀层在耐腐蚀方面的优势以及热基锌铝镁产品的主要应用途径。综述了国内外汽车用热基镀锌高强钢的生产及应用现状,指出进一步提升综合性能、改善表面质量和拓展极限规格是其发展方向。同时指出,需要持续关注热基镀锌高强钢生产和应用方面的问题,如色差、漏镀和锌流纹等表面问题,焊接飞溅、气孔和LME裂纹问题以及针对底盘特定腐蚀环境的耐蚀性数据积累及评价。     

武钢高强汽车用钢板开发和应用研究进展

高强钢和先进制造技术是实现汽车轻量化制造的有效途径。武钢研制开发出了一系列的高强度汽车钢板,包括高强IF钢、烘烤硬化BH钢、高强低合金HSLA钢、双相DP钢、TRIP钢、TWIP钢等的冷轧连退、热镀锌钢板,以及强度1 300 MPa级及以上的热冲压成形钢板,满足汽车整车制造需求。同时,武钢积极开展用户技术研究,通过先期介入EVI技术服务,以及热冲压成形、柔性辊压成形等先进制造技术开发,为汽车轻量化设计与制造提供支持。     

河钢集团汽车板产品研发与技术创新

 为了应对汽车行业对安全性、轻量化及节能环保的要求,河钢集团构建了汽车板生产、研发与EVI的创新体系,在此基础上实现了超深冲、高强钢系列品种的全覆盖,运用轻量化材料技术实现抗拉强度980 MPa 级的DP钢、780 MPa级的TRIP钢、1 500 MPa级的马氏体钢和热成形钢的批量供货,创新并实现了1 180 MPa级的DP钢、镀层热成形钢以及Q&P钢生产工艺。此外,介绍了河钢集团典型的轻量化钢种DP钢、马氏体钢、镀层热成形钢、Q&P钢的产品技术特点,指出汽车板材料轻量化和提升应用技术服务等是今后河钢集团汽车板产品结构调整与技术创新的发展方向。     

先进高强度汽车用钢研究进展及展望

安全、环保、节能成为当前汽车制造业发展的主题,采用高强度钢板制造的车身不仅可以有效减轻车身重量,降低油耗,还可以提高汽车的安全性和舒适性,是同时实现车体轻量化和提高碰撞安全性的最佳途径。针对汽车车身轻量化的发展趋势和技术要求,重点介绍了双相(Dual-phase, DP)钢、复相(Complex-phase, CP)钢、淬火配分(Quenching and partitioning, Q&P)钢、热成形钢、中锰钢以及低密度钢等先进高强度汽车用钢的微观组织和力学性能特征、工艺参数控制和强韧化机制研究等内容的现状和最新成果,并针对不同种类的先进高强度汽车用钢的优化控制思路提出了介绍和建议,相关的研究结果内容为高性能汽车用钢的研发与生产具有一定的指导意义,为实现更高强度、更高塑韧性以及优良服役性能的先进高强度汽车用钢的设计、研发与应用提供了有益的参考。     

第3代汽车钢的组织与性能调控技术

  介绍了第3代汽车钢的基础研究与工业试制工作。对国内外高性能汽车钢进行了回顾总结,在以“多相（Multi phase）、亚稳（Meta stable）、多尺度（Multi scale）”（简称M3）为特征的组织调控理论的指导下,提出了高强塑积第3代汽车钢的超细晶基体与亚稳相的组织调控思路,采用了新型中锰合金化和逆转变奥氏体(Austenite Reverted Transformation, ART)退火的技术思路。详细介绍了第3代汽车钢的基础研究进展及工业试制结果,内容包括奥氏体逆转变退火机制,超细铁素体与亚稳奥氏体的双相形成规律,高强塑积汽车钢的力学行为及其强塑化机制,第3代汽车钢的工业试制流程及其服役性能和在汽车上应用技术与前景。本研究结果形成了以高强度和高塑性为特征的高塑积第3代汽车钢的原型钢技术,为汽车轻量化与碰撞安全性能的提高奠定了材料技术基础。     

承钢成功开发出800MPa级汽车箱体钢板

最近，河北钢铁集团承钢公司成功开发800MPa级汽车箱体用钢，经过轧制生产出了厚度3．0mm、宽度1500mm规格的产品。经检验，800MPa级汽车箱体钢板各项性能指标满足控制要求，板形及表面质量良好，焊接性能优良，解决了高强钢焊接性能差的问题。这标志着承钢具备了生产汽车系列高强钢种产品的能力。     

鞍钢1780机组汽车大梁板A420L、A510L的研制与开发

介绍了鞍钢1780机组新型含铌汽车大梁板（A420L、A510L）的生产工艺与组织性能。试验研究了A510L钢的高温塑性以及控冷控轧对钢组织和性能的影响,测定了汽车大梁板成形性参数。试验证明,鞍钢1780机组生产的汽车大梁板（A420L、A510L）具有良好的强韧性配合,优良的成形性能及较高的尺寸精度,可以满足汽车实际生产工艺的要求。