汽車用高強(qiáng)鋼發(fā)展綜述

1、安 徽 工 業(yè) 大 學(xué)研究生考試試卷評(píng)分現(xiàn)代工程材料考試科目：_方俊飛閱 卷 人：_研材料12專 業(yè)：_20120049學(xué) 號(hào)：_季承璽姓 名：_注 意 事 項(xiàng)1、 考前研究生將上述項(xiàng)目填寫清楚2、 字跡要清楚，保持卷面清潔3、 教師將成績(jī)單送研究生學(xué)院歸檔 年 月 日汽車用高強(qiáng)鋼發(fā)展綜述摘要:綜述了目前國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)鋼材汽車鋼板的使用現(xiàn)狀及全球趨勢(shì)，探究了國(guó)內(nèi)外在高強(qiáng)鋼材的科技水平，并且在此基礎(chǔ)上提出了高強(qiáng)鋼材的應(yīng)用前景，為汽車鋼板行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了思路。關(guān)鍵詞:汽車；高強(qiáng)鋼；輕量化；種類；發(fā)展1. 高強(qiáng)鋼材的優(yōu)勢(shì)與普通強(qiáng)度鋼材相比，高強(qiáng)度鋼材(以下簡(jiǎn)稱高強(qiáng)鋼)具有更高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度

2、，因此，采用高強(qiáng)鋼構(gòu)件替代普通強(qiáng)度鋼構(gòu)件可以減小截面尺寸，節(jié)約鋼材用量，降低制造、運(yùn)輸、安裝費(fèi)用等。高強(qiáng)鋼的應(yīng)用不僅能體現(xiàn)更高的結(jié)構(gòu)效率，還可以帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。高強(qiáng)度鋼材的優(yōu)點(diǎn)有很多，研究結(jié)果表明，在同樣的軸心受壓條件下，采用高強(qiáng)度鋼材的鋼柱，在整體穩(wěn)定方面，極限應(yīng)力u與屈服強(qiáng)度f(wàn)y的比值u/fy(即整體穩(wěn)定系數(shù))，要比普通強(qiáng)度鋼材鋼柱高很多1。相對(duì)于普通鋼材，鋼結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度鋼材具有以下優(yōu)勢(shì):能夠減小構(gòu)件尺寸和結(jié)構(gòu)重量，相應(yīng)地減少焊接工作量和焊接材料用量，減少各種涂層(防銹、防火等)的用量，使得運(yùn)輸安裝更加容易，降低鋼結(jié)構(gòu)的加工制作、運(yùn)輸和安裝成本。高強(qiáng)度鋼材能夠降低鋼材用量，

3、從而大大減少鐵礦石資源的消耗；焊接材料和各種涂層(防銹、防火等)用量的減少，也能夠大大減少不可再生資源的消耗，同時(shí)能夠減少因資源開(kāi)采對(duì)環(huán)境的破壞。2. 低合金高強(qiáng)度鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展自60年代以來(lái)，在低合金高強(qiáng)度鋼發(fā)展的第三階段中，生產(chǎn)工藝技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，這是由三方面因素促成的。(1)對(duì)低合金高強(qiáng)度鋼性能的要求有了新的認(rèn)識(shí)和提高。對(duì)焊接鋼材要求不僅有高的抗裂紋生成能力，還要求有良好的抗裂紋擴(kuò)展能力，即良好的缺口韌性。強(qiáng)度越高，要求韌性越好。(2)組織一性能關(guān)系的基礎(chǔ)研究有了重大的突破。hall和petch的基礎(chǔ)研究首次向人們展示，晶粒細(xì)化可以同時(shí)提高屈服強(qiáng)度和沖擊韌性。morrison和

4、wodhead等的研究表明，在適當(dāng)條件下，低合金高強(qiáng)度鋼中可以形成一定體積分?jǐn)?shù)的尺寸為納米級(jí)的碳氮化物粒子，具有非常強(qiáng)烈的沉淀硬化效果，而加入的釩、妮、欽等元素，以前僅作為細(xì)化晶粒元素使用，實(shí)際上它們還有析出強(qiáng)化作用。garland和plateau等關(guān)于第二相質(zhì)點(diǎn)對(duì)塑性斷裂過(guò)程影響的理論分析表明，材料的總體塑性與質(zhì)點(diǎn)的形狀有關(guān)，第二相質(zhì)點(diǎn)的長(zhǎng)寬比增加，提高沿夾雜物長(zhǎng)度方向的拉伸塑性，由此產(chǎn)生塑性的各向異性。這種各向異性影響扁平產(chǎn)品的縱向彎曲性能以及焊接時(shí)的層狀撕裂。組織和性能關(guān)系研究的這些重大成果為開(kāi)發(fā)控制軋制控制冷卻以及夾雜物變形和形態(tài)控制工藝奠定了理論基礎(chǔ)。3. 汽車輕量化的途徑及材料應(yīng)用

5、趨勢(shì)3.1 汽車輕量化背景隨著我國(guó)核電工業(yè)、大型化工設(shè)備的更新改造以及千噸級(jí)以上軋機(jī)設(shè)備需求量的持續(xù)上升，國(guó)內(nèi)對(duì)大件特種運(yùn)輸?shù)男枨笤诓粩嗵岣?。大件運(yùn)輸指超限、超重物品的商品運(yùn)輸，超限貨物是指裝載輪廓尺寸超過(guò)車輛限界標(biāo)準(zhǔn)；超重貨物是指車輛總重量超過(guò)一定數(shù)值。大件運(yùn)輸由于其不可拆解性，超限問(wèn)題一直以來(lái)難以解決，尤其是超高。模塊車在輪式大件特種運(yùn)輸設(shè)備中占有相當(dāng)?shù)匚?，盡可能降低模塊車自身高度來(lái)解決超高成為課題。3.2 汽車輕量化途徑目前，全球中型乘用車平均質(zhì)量約為12001400kg，發(fā)達(dá)國(guó)家力爭(zhēng)在2015年將中型乘用車整車質(zhì)量減輕到1000kg以下。實(shí)現(xiàn)汽車輕量化主要有以下幾種途徑:一是采用輕質(zhì)

6、材料，如使用低密度的鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、工程塑料或碳纖維復(fù)合材料等；二是使用高強(qiáng)度鋼替代普通鋼材，降低鋼板厚度規(guī)格；三是采用先進(jìn)的制造工藝，如激光拼焊、液壓成形、鋁合金低壓鑄造及半固態(tài)成型技術(shù)；四是優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即對(duì)汽車車身、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，采用前輪驅(qū)動(dòng)、高剛性結(jié)構(gòu)和超輕懸架結(jié)構(gòu)等。3.3 汽車材料的應(yīng)用趨勢(shì)近年來(lái)，輕質(zhì)材料的應(yīng)用逐漸增多，汽車內(nèi)飾件業(yè)已塑料化；鋁、鎂合金主要以鑄件或鍛件的形式應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等零部件上，以及豪華車和特種車輛的車身制造中。由于成本高、成型工藝復(fù)雜及焊接性差等原因，鋁、鎂合金在車身制造中尚未大規(guī)模應(yīng)用。高強(qiáng)度鋼在抗碰撞性能、加工工藝和

7、成本方面較鋁、鎂合金具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足減輕汽車質(zhì)量和提高碰撞安全性能的雙重需要，從成本與性能角度來(lái)看，是滿足車身輕量化、提高碰撞安全性的最佳材料。除了疲勞強(qiáng)度外，高強(qiáng)度鋼在應(yīng)用中的各個(gè)性能指標(biāo)均正比于板厚和相應(yīng)的材料性能的n次方的乘積。如壓潰強(qiáng)度pstb2n、撞擊吸能ae=t2b2n等。因此，高強(qiáng)度鋼板能夠大幅度增加零件的抗變形能力，提高能量吸收能力和擴(kuò)大彈性應(yīng)變區(qū)。高強(qiáng)度鋼應(yīng)用于汽車零件上，可以通過(guò)減薄零件厚度來(lái)減輕車身質(zhì)量；當(dāng)鋼板厚度分別減少0.05、0.10、0.15mm時(shí)車身可減重6%、12%、18%。車身用鋼向高強(qiáng)度化發(fā)展已經(jīng)成為趨勢(shì)3。4. 高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)化機(jī)理與分類4.1 高

8、強(qiáng)度鋼的強(qiáng)化機(jī)理高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)化機(jī)制主要有固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化、組織強(qiáng)化、烘烤硬化、細(xì)晶強(qiáng)化4，見(jiàn)表1。表1 鋼板的強(qiáng)化機(jī)理種類適用范圍/mpa強(qiáng)化的原理特點(diǎn)固溶強(qiáng)化340440a.利用固溶于fe中的原子產(chǎn)生的格子變形的強(qiáng)化機(jī)理b.有si、mn、p等置換型a.加p鋼成形性較好，可獲得的ts達(dá)到440mpa左右b.位錯(cuò)互相交織，難以形成格子狀，靜態(tài)動(dòng)態(tài)比很大c.若為冷軋系列，可得到較高的r值析出強(qiáng)化440590使ti、nb、v等的碳化物和氮化物以細(xì)小的形態(tài)析出，由于這些析出物，位錯(cuò)活動(dòng)受到阻礙，據(jù)此實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化機(jī)理a.常用于490590mpa級(jí)的鋼板，雖然焊接性和涂漆性較好，但yp較高，ei較小，不適合

9、要求較高的成形b.若為熱軋薄板，由于熱軋薄板的卷曲溫度不低，因此可以制造幾毫米厚的高強(qiáng)度鋼板組織強(qiáng)化4901180利用將鋼從高溫的奧氏體急冷時(shí)生成的硬質(zhì)相馬氏體和貝氏體的強(qiáng)化機(jī)理a.強(qiáng)度高且比較容易兼顧到成形性b.根據(jù)硬質(zhì)組織的種類、數(shù)量、形態(tài)不同而具有多樣性(dp鋼、trip鋼、高擴(kuò)孔性鋼)細(xì)晶強(qiáng)化利用晶界阻礙位錯(cuò)進(jìn)行的特點(diǎn)，使晶粒細(xì)化，以此增加晶界，加大位錯(cuò)密度的強(qiáng)化機(jī)理改善了脆性，成形性的劣化也較小，但期望的強(qiáng)度增加值較小，僅為100mpa左右4.2 高強(qiáng)度鋼的主要種類根據(jù)強(qiáng)度分類，屈服強(qiáng)度在210550mpa和抗拉強(qiáng)度在270700mpa的鋼為高強(qiáng)鋼(hss)，而屈服強(qiáng)度大于550mp

10、a和抗拉強(qiáng)度大于700mpa的鋼為超高強(qiáng)鋼(uhss) 5。如果根據(jù)冶金學(xué)特征進(jìn)行分類，分為普通高強(qiáng)度鋼(c-mn鋼、高強(qiáng)度if鋼、bh鋼、is鋼、hsla鋼)和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼(dp、cp、trip、m、hf)。(1)高強(qiáng)度鋼(if)高強(qiáng)度if鋼屬于固溶強(qiáng)化鋼，在超低碳、鋁鎮(zhèn)靜鋼中添加p、mn和si等固溶強(qiáng)化元素來(lái)提高強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度可達(dá)450mpa。高強(qiáng)度if鋼具有良好的機(jī)械性能和抗二次加工脆性、化學(xué)處理性和合金化鍍鋅適應(yīng)性。廣泛應(yīng)用在車身結(jié)構(gòu)件、開(kāi)啟件上。(2)烘烤硬化鋼(bh)bh鋼金相組織以鐵素體為基體，主要以固溶強(qiáng)化來(lái)提高強(qiáng)度。其特點(diǎn)是添加的磷元素在鋼的冶煉過(guò)程中可以與碳、氮形成固溶強(qiáng)化

11、。在鋼板沖壓過(guò)程中，基體(鐵素體)內(nèi)“位錯(cuò)”密度增加，碳、氮原子向“位錯(cuò)”擴(kuò)散的距離縮短，當(dāng)bh鋼車身進(jìn)入涂裝在烘烤爐中受熱時(shí)，便賦予了固溶體中碳、氮原子擴(kuò)散的能量，使碳、氮原子在“位錯(cuò)”處析出，從而提高了工件的屈服強(qiáng)度，故稱此類鋼為烘烤硬化鋼6。(3)低合金高強(qiáng)度鋼(hsla)在冶煉過(guò)程中添加一些微量元素，使鋼能析出一些細(xì)小的碳化物并使晶粒細(xì)化而提高鋼材的強(qiáng)度。(4)雙相鋼(dp)dp鋼的顯微組織主要是鐵素體和馬氏體，馬氏體以島狀分布于鐵素體基體中，馬氏體的含量在5%20%，鋼的強(qiáng)度隨馬氏體含量的增加不斷提高。強(qiáng)度范圍一般為5001000mpa。dp鋼具有屈服強(qiáng)度低、初始加工硬化指數(shù)高、高的

12、烘烤硬化性能、無(wú)屈服延伸和室溫時(shí)效、高的能量吸收能力等特點(diǎn)，較好的實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和成形性能的匹配。主要用于汽車結(jié)構(gòu)件、安全件和加強(qiáng)件，如車輪、保險(xiǎn)杠、橫梁、縱梁、座椅導(dǎo)軌等零件。雙相鋼是以相變?yōu)榛A(chǔ)的新型高強(qiáng)度鋼，在微觀組織上，雙相鋼是以較軟的鐵素體加硬相馬氏體所構(gòu)成。在力學(xué)性能上，同時(shí)具有高的強(qiáng)度和加工硬化指數(shù)、低屈強(qiáng)比的特點(diǎn)。雙相鋼由低碳鋼或低碳微合金鋼經(jīng)兩相區(qū)熱處理或控軋控冷而得到，馬氏體以島狀分布于鐵素體基體中(見(jiàn)圖1、圖2)，含量在5%-20%之間，鋼的強(qiáng)度隨馬氏體含量的增加不斷提高，強(qiáng)度范圍為500-1200mpa。dp鋼具有較高的伸長(zhǎng)率以及較高的加工硬化率，抗疲勞性能好。目前，dp鋼

13、的主要類型有dp450/dp600/dp780/dp980，主要用于汽車的結(jié)構(gòu)件和安全件，如前內(nèi)縱梁、后內(nèi)縱梁、中支柱里板、座椅橫梁等零件。法國(guó)阿塞洛、瑞典ssab、日本新日鐵、神戶制鋼等鋼廠可以生產(chǎn)多種規(guī)格的雙相鋼。國(guó)內(nèi)寶鋼、武鋼、鞍鋼可以提供一些等級(jí)的dp雙相鋼7。圖1 dp600金相組織 圖2 dp980金相組織圖3 trip780金相組織中約18%殘余奧氏體 圖4 trip690金相組織中約10%殘余奧氏體 圖5 dp鋼與trip鋼成形性對(duì)比 圖6 trip鋼與其他高強(qiáng)鋼極限脹形高度對(duì)比(5)相變誘導(dǎo)塑性鋼(trip)twip鋼是一種具有高強(qiáng)度、高塑性、高吸收能的鋼材，是近幾年國(guó)外研究

14、的熱點(diǎn)鋼種之一。twip鋼在室溫下的顯微組織是穩(wěn)定的殘余奧氏體，但是如果施加一定的外部載荷，由于應(yīng)變誘導(dǎo)產(chǎn)生機(jī)械孿晶，會(huì)產(chǎn)生大的無(wú)頸縮延伸，顯示非常優(yōu)異的機(jī)械性能，在具有高強(qiáng)度的同時(shí)兼有高延伸率和高加工硬化指數(shù)。twip鋼的強(qiáng)度可以達(dá)到800mpa以上，延伸率可以達(dá)到60%95%，30%應(yīng)變時(shí)的n值可以達(dá)到0.558。trip鋼的顯微組織主要鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體，因此也稱殘余奧氏體(ra)鋼。殘余奧氏分布在鐵素體和貝氏體的基體中，含量在5%15%，馬氏體和貝氏體等硬相以不同的含量存在。強(qiáng)度范圍一般為6001000mpa。與dp鋼相比，trip鋼具有更高的延伸率，trip鋼的初始加工硬化指

15、數(shù)雖然小于dp鋼，但在很長(zhǎng)應(yīng)變范圍內(nèi)仍保持較高的加工硬化指數(shù)，因此特別適合用于拉脹成形。trip鋼也主要用于汽車結(jié)構(gòu)件、安全件和加強(qiáng)件，如座椅結(jié)構(gòu)、橫梁、縱梁、翼子加強(qiáng)件等零件。相變誘導(dǎo)塑性鋼其金相組織為鐵素體、貝氏體、殘余奧氏體，見(jiàn)圖3、圖4。在變形過(guò)程中，殘余奧氏體會(huì)發(fā)生誘導(dǎo)相變轉(zhuǎn)化為馬氏體，引起相變強(qiáng)化和塑性增長(zhǎng)。這類鋼兼顧了較高的抗拉強(qiáng)度和良好的成形性(見(jiàn)圖5)，比雙相鋼成形性更好，同樣具有bh鋼性能，擁有更好的擴(kuò)孔性(見(jiàn)圖6) 9。目前，此類鋼板的主要牌號(hào)有trip590、trip690、trip780和trip780hr等，在汽車行業(yè)尚沒(méi)有得到大規(guī)模應(yīng)用。(6)多相鋼(cp)多相鋼

16、組織與trip鋼類似，基本上是在mn-cr-si合金成分體系的基礎(chǔ)上，依靠鈦、鈮、釩元素微合金化產(chǎn)生的晶粒細(xì)化效應(yīng)和析出強(qiáng)化效應(yīng)，結(jié)合適當(dāng)?shù)木砣」に嚩a(chǎn)的，主要組織為細(xì)小的鐵素體和高比例的硬質(zhì)相(馬氏體、貝氏體)，含有鈮、鈦等元素。通過(guò)馬氏體和貝氏體以及析出強(qiáng)化的復(fù)合作用，cp鋼強(qiáng)度可達(dá)800-1000mpa，具有較高的吸收性能與擴(kuò)孔性能，特別適合于汽車的車門防撞桿、保險(xiǎn)杠和中立柱等安全件。(7)熱成形鋼(hf)熱沖壓成形技術(shù)是指將坯料加熱至奧氏體化，然后在熱狀態(tài)下將坯料沖壓成形，最后利用模具的冷卻能力將零件淬火成馬氏體。這項(xiàng)技術(shù)在使零件獲得高強(qiáng)度的同時(shí)，解決了復(fù)雜零件幾何形狀控制和回彈等難

17、題。相對(duì)于冷沖壓成形板來(lái)說(shuō)，熱沖壓成形用鋼板的成分比較特殊，生產(chǎn)時(shí)還需要配備專用模具，因此無(wú)論在鋼板的生產(chǎn)上還是加工上都比較特殊，相應(yīng)的技術(shù)也掌握在少數(shù)公司手中。這類鋼的成分特點(diǎn)是在c-mn鋼的基礎(chǔ)上添加2050ppm的硼，因此也稱為含硼鋼。熱成形鋼是通過(guò)熱成形技術(shù)獲得的超高強(qiáng)度的馬氏體鋼。首先把常溫下強(qiáng)度為500-600mpa的高強(qiáng)度硼合金鋼板加熱到880-950，使之均勻奧氏體化；然后送入內(nèi)部帶有冷卻系統(tǒng)的模具內(nèi)沖壓成形；之后保壓快速冷卻淬火，使奧氏體變成馬氏體，因而成形件得到強(qiáng)度硬化。沖壓件冷卻淬火后，強(qiáng)度可達(dá)1500mpa，見(jiàn)圖710。圖7 熱成形鋼加工工藝流程熱成形鋼具有如下優(yōu)點(diǎn)。a

18、.零件成形后強(qiáng)度指標(biāo)大幅度提高。b.高溫下材料塑性好，成形能力強(qiáng)，可用于冷沖壓無(wú)法成形的復(fù)雜零件，也可將冷沖壓需要多道工序、多套模具成形的零件一次成形。c.高溫下零件成形沒(méi)有回彈，可以實(shí)現(xiàn)高精度成形。d.如果使用al-si涂層板，可以防止在熱沖壓過(guò)程中的脫碳等氧化現(xiàn)象，并可以省略后期的拋丸處理，零件擁有更好的抗腐蝕能力。熱成形鋼板主要用于車門防撞桿、前后保險(xiǎn)杠、a/b/c柱等安全件，見(jiàn)圖8。熱成形鋼技術(shù)在國(guó)外汽車行業(yè)已成為熱門技術(shù)，其發(fā)展迅速。法國(guó)阿賽洛公司、德國(guó)蒂森-克虜伯、本特勒、麥格納以及海斯坦普等公司均擁有熱成形技術(shù)及成套生產(chǎn)線。圖8 中立柱加強(qiáng)板、保險(xiǎn)杠和前風(fēng)窗擋板加強(qiáng)板(8)馬氏體

19、鋼馬氏體鋼的顯微組織主要是板條馬氏體，強(qiáng)度范圍一般為9001500mpa，是目前商業(yè)化ahss中強(qiáng)度級(jí)別最高的鋼種。馬氏體鋼的成形性較差，主要用于成形要求不高的車門防撞桿等零件，代替管狀零件，降低制造成本。(9)fb鋼fb鋼也稱高擴(kuò)孔(hhe)鋼，其顯微組織主要是鐵素體和貝氏體，這種鋼在具有高強(qiáng)度的同時(shí)兼有優(yōu)良的翻邊性能。強(qiáng)度一般為450600mpa。主要用于翻邊性能要求較高的汽車結(jié)構(gòu)件、懸架件等。(10)pfht鋼二次成形熱處理是指將沖壓成形后的零件固定在特定的裝置上，然后進(jìn)行感應(yīng)加熱，最后進(jìn)行水淬，以達(dá)到硬化材料和固化形狀的目的，是一種既提高零件強(qiáng)度又改善零件幾何形狀精度的工藝，零件的強(qiáng)度

20、一般為9001400mpa。(11)nano鋼nano鋼指用納米尺度(<10nm)級(jí)的析出物來(lái)強(qiáng)化鐵素體基體，從而提高鋼的強(qiáng)度的一種鋼。這種鋼的特點(diǎn)是屈強(qiáng)比高、延伸率和擴(kuò)孔率的匹配性好，強(qiáng)度一般在700800mpa。5. 高強(qiáng)度鋼在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況為了達(dá)到汽車輕量化、安全化的目的，應(yīng)對(duì)鋁鎂行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，20世紀(jì)90年代，國(guó)際鋼鐵協(xié)會(huì)的35家主要鋼鐵公司開(kāi)展了超輕鋼制車身(ultra light steelauto body)ulsab項(xiàng)目。其內(nèi)容是通過(guò)大量采用高強(qiáng)度鋼板，并應(yīng)用液壓成形、激光拼焊板等技術(shù)使汽車減重25%。2004年項(xiàng)目取得成功，整車減輕質(zhì)量25%，車身靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度提高了80

21、%，靜態(tài)彎曲剛度提高了52%，汽車安全等級(jí)達(dá)到了歐洲ncap五星級(jí)碰撞標(biāo)準(zhǔn)11。ulsab車體上高強(qiáng)度鋼板使用率為90%，其中dp雙相鋼超過(guò)70%，另外還采用了4%左右的抗拉強(qiáng)度為1200mpa的超高強(qiáng)度馬氏體鋼。最近幾年，歐美汽車公司在開(kāi)發(fā)新款汽車時(shí)都部分或全部采用了ulsab項(xiàng)目技術(shù)，高強(qiáng)度鋼大量使用在汽車車身、底盤、懸架和轉(zhuǎn)向的零部件上。國(guó)內(nèi)汽車合資企業(yè)的技術(shù)直接來(lái)源于國(guó)外母公司，高強(qiáng)度鋼應(yīng)用水平與國(guó)外汽車企業(yè)保持了相近的水平。自主品牌汽車企業(yè)在高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用方面整體落后于國(guó)外汽車公司，正在快速追趕。最近兩年，國(guó)內(nèi)自主品牌汽車開(kāi)發(fā)的有些新車型，高強(qiáng)度鋼質(zhì)量占白車身質(zhì)量的比例已經(jīng)達(dá)到45%

22、以上。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)積極開(kāi)展了汽車用高強(qiáng)度綱的開(kāi)發(fā)工作，目前寶鋼、武鋼、鞍鋼等可以生產(chǎn)一些等級(jí)的高強(qiáng)度if鋼、dp雙相鋼、trip相變誘導(dǎo)塑性鋼、bh烘烤硬化鋼。國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)已能提供多種規(guī)格的高強(qiáng)度鋼板，不過(guò)從品種與質(zhì)量來(lái)看，與國(guó)外的先進(jìn)水平相比還有較大的差距。6. 高強(qiáng)度鋼的發(fā)展趨勢(shì)高強(qiáng)度鋼在汽車減重、降耗、安全性方面有著顯著優(yōu)勢(shì)，但在應(yīng)用時(shí)還存在一些問(wèn)題，即隨著強(qiáng)度的增加，沖壓性能變差、回彈量大、尺寸難以控制、容易起皺開(kāi)裂，這給沖壓成形工藝帶來(lái)新課題。另外，高強(qiáng)度鋼的可焊性比普通低碳鋼要差，焊接工藝參數(shù)存在較大差異。為了開(kāi)發(fā)性能更好的高強(qiáng)度鋼，阿塞洛等鋼鐵公司正在研究開(kāi)發(fā)孿晶誘導(dǎo)塑性鋼(twip)、具有誘導(dǎo)塑性的輕量化鋼(l-ip)。圖9 各種汽車用鋼板屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的關(guān)系這些鋼種具有非常優(yōu)異的力學(xué)性能、高的應(yīng)變硬化率及極高的塑性，被稱為第二代高強(qiáng)度汽車用鋼。目前，美國(guó)鋼鐵企業(yè)正在積極發(fā)展第三代高強(qiáng)度汽車用鋼(見(jiàn)圖9)，具有第一、第二代高強(qiáng)度鋼的微觀組織特點(diǎn)，充分利用晶粒細(xì)化、固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化及位錯(cuò)強(qiáng)化等手段來(lái)提高強(qiáng)度，通過(guò)應(yīng)變誘導(dǎo)塑性、剪切帶誘導(dǎo)塑性及孿晶誘導(dǎo)塑性來(lái)提高材料的塑性和成形性能。7. 結(jié)語(yǔ)高強(qiáng)度鋼是汽車輕量化的關(guān)鍵材料之一，近年來(lái)隨著先進(jìn)成形工藝與計(jì)算仿真技術(shù)的發(fā)展，高強(qiáng)度if鋼、dp