2013年5月，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目标，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

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，预计需求量将在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，中国汽车产业将会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将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

韩国浦项公司在汽车用先进高强钢的研发和生产上处于国际领先水平。会上，Se-Don Choo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25～50GPa%，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%；具有高伸长率和高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700~900MPa，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。

荷兰代尔夫特理工大学Sybra↑nd教授介绍了一种利用部分循环相变，分析热膨胀曲线，研究相变后晶粒长大动力学的方法。局部平衡模型很好地预测了循环形变过程中的曲线特征，表明置换合金元素的分配是低合金钢相变动力学中的决定性因素，这对于业界全面理解先进高强钢退火过程中奥氏体和铁素体两相间的相互转变至关重要。

关于微合金化，来自多个国家的专家、学者分别介绍了钒元素在汽车高强钢中的应用、纳米尺寸含钒碳化物析出强化型TWIP钢的加工硬化机制、含钒DP980钢的结构和性能、在先进高强钢的发展历程中铌元素所起的作用等。

注重应用技术的发展和提升

先进高强汽车钢的应用必然伴随着先进的加工工艺和应用技术。

法国雷诺公司的代表主要介绍了雷诺公司利用滚压成形制造车身结构件的情况，其中变截面滚压成形技术作为雷诺公司的主打技术已经成为车型设计中高强钢成型的主要发展方向。他提出减轻车身质量的方法：减少材料的厚度；利用合并零部件来减少车身零部件的数量；利用高强钢减少局部加强件的数量等。同时，可以通过改变零部件几何形状来改善上述方法带来的车身静态刚度减少问题。

来自德国大众公司的代表主要介绍了高尔夫7车型的车身轻量化设计方案，从白车身、引擎、油箱等方面提出了轻量化的设计思路。据其介绍，热成形工艺作为高尔夫7白车身的主要减重手段，使白车身的总量减少了12kg，激光拼焊板及轻量化几何结构设计作为车身减重的辅助手段将车身分别减重4kg和7kg。此外，大众MQB模块化平台可以降低高强钢零部件的生产成本，提高车型的制造精度，通过MQB零部件整合，可使车身质量将进一步降低。

世界汽车用钢联盟主席Cees ten Broek介绍了未来钢质汽车项目(FSV)的研发情况。该项目针对新一代电动汽车，突出了车身结构的概念，证明新型钢铁可成功缩短与铝材在实现轻量化车身结构上的差距，这种车身结构安全性高、生命周期排放量低，却又保持了适中的成本。

他指出，与基准的、非常高效的汽车相比，未来钢质汽车将生命周期的温室气体排放总量减少了70%。而生命周期评估方法(LCA)是认定和管理排放量的优选方法。他呼吁，全球监管机关应抛弃当前以排气管作为唯一标准的规范，而应执行生命周期分析。

针对高强汽车钢应用技术的发展，与会专家提出，随着汽车用钢强度的不断提高以及热冲压成形钢的兴起，热成形技术和滚压成形技术成为目前研究的焦点，热成形技术更是重中之重。由于欧美车系对热成形钢的青睐，全球热成形钢的需求显著增加，而国内掌握热成形技术的钢铁企业却寥寥无几，严重阻碍该项技术在国产车型上的应用，这是值得国内钢铁企业注意的一个重要发展方向。