高强钢成汽车业“新宠”

近日，在由鞍钢集团公司、中国金属学会主办，中国汽车工程学会协办的第二届汽车用钢生产及应用技术国际研讨会上，先进高强汽车钢因可满足汽车轻量化和提高安全性的要求，具有广阔的市场发展前景而受到关注，在全球范围内掀起研发、生产、应用的热潮。与会代表指出，第三代汽车用钢中的中锰钢是目前研发的热点，其中如何通过铝的添加提高加工硬化率，得到符合汽车零件加工的应力应变曲线、如何实现此种低密度钢板的连铸是钢铁生产企业面临的新课题。

汽车减重对钢铁提出更高要求

据了解，2013年，中国汽车刚性需求将依然强劲，汽车出口具有较大市场潜力，预计需求量在2080万辆左右，增长率约为7%。未来，随着中国汽车产业链的逐渐升级，中国汽车产业将进一步转变为国民经济的主导产业。

会议指出，高端汽车用钢的供给、研究与开发水平往往作为衡量一个国家钢铁工业发展水平的重要标志。近年来，随着能源危机和环境问题的日益加剧，节能和安全成为汽车制造业的主要发展方向。在降低油耗、减少排放的诸多措施中，车体轻量化技术的作用最为明显，车重降低10%，可节省燃油3%～7%。世界各大汽车公司逐步增加了高强钢的使用量，先进高强钢在汽车工业中得到了日益广泛的应用。近十年来，世界汽车制造用钢名牌品种已更新了70%。中国钢铁工业根据汽车工业发展的需求，逐步走上了“钢材品种、构件设计、成型技术、焊接技术、涂装技术、腐蚀和防护技术同步开发，为汽车制造企业提供一揽子技术解决方案”的道路，显著加快了汽车用钢开发至大批量应用的节奏。

汽车用高强钢研发有新进展

韩国浦项公司的汽车用先进高强钢的研发和生产处于国际领先水平。会上，Se-DonChoo博士介绍了浦项在汽车用先进高强钢方面的最新进展，他们提出的第三代汽车钢强塑积指标为25GPa%~50GPa%，思路是通过铝的添加实现材料的低密度和减重，同时获得优异的力学性能。

据介绍，浦项利用490DP和590DP替代340BH生产汽车外板，可分别实现车身减重7%和21%;具有高延伸率和高r值的340ES钢板可用于汽车内板和外板，实现减重7%;已开发成功具有优良弯曲性能、低碳当量的DP980，以及1470MPa级热镀锌马氏体钢;全球首家供货的1180MPa级合金化热镀锌复相钢，替代电镀锌590TRIP，可实现车身减重33%;最新研发了具有更好耐腐蚀性能的镀锌热成形钢;TWIP钢已成功用于欧洲某车型的防撞梁上，减重28%，节约成本22%。

据钢铁研究总院的曹文全教授介绍，国内第三代汽车用钢的研发也取得新进展，由太钢和钢研院合作完成了工业试制，钢板的抗拉强度为700MPa~900MPa，强塑积不小于30GPa%。但同时有专家认为，强塑积30GPa%不应作为定义第三代汽车用钢的标准。

理论研究支撑高强钢发展

先进高强汽车钢的开发，离不开基础理论的指导和科学的实验方法。会上，来自加拿大麦克马斯特大学的Embury教授从微观组织结构设计的角度提出了汽车用先进高强钢的发展方向。他指出，随着层错能的降低，钢板的变形机制将从位错滑移向机械孪晶、马氏体相变转化，因而可以通过改变成分设计控制层错能，进而选择需要的变形机制。在DP钢中，晶粒尺寸的减小将导致其强度的提高，而对于TWIP钢，孪晶的产生将带来类似于晶粒细化的结果，从而验证了动态Hall-Petch公式。另外，Embury教授还从几何尺寸设计、成分的不均匀性以及改变成形温度等角度提出了Architectured材料的概念，例如发动机盖板使用的“三明治”材料、脱碳层的控制和钢板的温成形技术。