国内外汽车用钢发展情况分析

1、国内外汽车用钢发展情况分析第一节 国外汽车用钢开发情况一、高强钢板根据钢中的合金含量可以将超高强度钢分为低合金超高强度钢、中合金超高强度钢和高合金超高强度钢。据合结钢的物理冶金学特点可以将超高强度钢分为低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢和马氏体时效钢。低合金超高强度钢大多是AISI 4130、4140、4330或4340的改进型钢；HY180和AF1410是典型的二次硬化型中合金超高强度钢；高合金超高强度钢的典型代表是马氏体时效钢。AISI4340是最早出现的低合金超高强度钢。它于1950年开始研究，并于1955年应用于飞机起落架。通过淬火和低温回火处理，AISI4130、4140、4330

2、或4340钢的屈服强度可以超过1500MPa，然而缺口冲击韧性降低。在钢中添加12的硅可以抑制回火时-碳化物生长及Fe3C形成，提高回火温度(260-315)来消除热应力和相变应力以提高韧性，同时又可避免马氏体回火脆性。坩埚熔炼Hy-Tuf和300M便是利用上述原理开发的高硅低合金超高强度钢。1952年美国国际镍公司开发的300M钢是在4340钢中添加硅和钒元素。300M钢在300回火可获得最佳的强度和韧性配合。通过调整碳含量和添加钒，开发了AMS6434和LadishD6AC钢。通过对AISI4330的改进，我国开发了高性能685和686装甲钢。在工艺性能相当的条件下，高性能685装甲钢的抗

3、枪弹和抗炮弹性能优于目前我国大量应用的前苏联2和43CM装甲钢。在AISI4340的基础上，我国还研制了高硬度695装甲钢，其抗穿甲弹防护系数达到1.3以上。值得注意的是，尽管以4340和300M钢为代表的低合金超高强度钢具有高强度，但它们的断裂韧性和抗应力腐蚀能力较差。除了广泛应用的AF1410等二次硬化超高强度钢之外，为了获得更高的强度和韧性配合，美国SRG在二次硬化钢的物理冶金学研究基础上，开发了高洁净度的AerMet钢。高洁净度保证了Aer-Met100钢(0.23 C-3Cr-11.1Ni-13.4Co-1.2Mo)具备目前最佳的强度和韧性配合。AerMet310(0.25C-2.4

4、Cr-11Ni-15Co-1.4Mo)是最近Carpenter公司在AerMet100的基础上开发的高强高韧钢。与AerMet100相同，AerMet310也是双真空冶炼的含镍钴钢，它具有良好的韧性和塑性。AerMet310的抗拉强度是2172MPa，比AerMet100高出200MPa。与Marage300 相比，AerMet310的屈强比较小，因而可在断裂前吸收较多的塑变能量。AerMet310的比强度高于AerMet100和Malage300，甚至高于Ti-6Al-4V钛合金。高强度的AerMet310将可能应用于下一代飞机的起落架和零件。超高强度钢将向高性能和低成本方向发展。为了达到高

5、强度和高韧性，除了设计新型合金之外，提高洁净度是一个重要手段。影响马氏体时效钢广泛应用的主要因素是其高合金含量带来的高价格，开发经济型的无钴马氏体时效钢是超高强度钢的又一重要发展方向。二、镀层钢板不同镀层和镀层厚度不同的钢板，可以满足不同汽车零部件的不同防腐要求。主要有镀锌板、镀铝板、有机涂层板和复合涂层板等。复合涂层板包括Zn-Cr-Fe、Zn-Ni(13%Ni)等合金涂层。镀铝板的开发是为了提高汽车消声器的使用寿命。如采用12CrSiMoAl钢板，再加镀铝，消音器寿命可提高34倍。目前，国外镀层钢板技术先进，如韩国浦项集团，为了适应汽车制造商对汽车用钢板使用方式的变化，依据其技术上的独特的

6、竞争优势，将热镀锌板、冷轧板和热轧卷板的生产比例调整为各占40、30和30。第二节 新一代汽车钢板技术开发动向一、超成形性钢板的开发此类钢板用作耐冲击的安全部件和车轮等旋转部件，须兼备优良延性和扩孔性，故适当控制钢的组织十分重要。重视延伸率（即延性）钢板的代表是DP（双相）钢和TRIP（残余奥氏体）钢。前者虽然为传统产品，但每当进行达780MPa、980MPa级钢板的高强度化时，为确保获得最佳的成形性，必须对成分及制造条件进行充分地研究开发。后者至今仍是世界性的研究对象（相关的国际研讨会也频繁召开），其延性优良的原因是由于在形变中钢板残余的奥氏体（A）相变为马氏体（M），变形部位被强化且难以产

7、生缩颈，从而提高了均匀延伸率。为了确保TRIP薄板的优良焊接性，须将其C含量控制在0.2%以下，但为了将A在室温下残留下来，须将A中的含量富集到1.0%左右。为此，向钢中加入Si、Al等元素，提高渗C体的生成自由能而使之不能析出，以确保未相变A中的C含量。为了定量把握这些现象，最近开发的数学模型可计算出钢中的残余A量及其C含量，从而能用计算机进行TRIP钢最佳制造条件的研究。如上所述，TRIP钢因加入Si而抑制了渗C体析出，但也在钢板表面生成了Si氧化物而延迟了熔融镀Zn的温润性及合金化。最近采用了向钢中加入Ni、Cu的新成分设计，同时解决了多个问题，相应开发了性能优良的TRIP镀锌钢板。现在

8、，除了继续开发DP和TRIP钢板之外，不少国家都在大力开展对超细晶粒钢的开发：不依赖于合金元素的添加，而是从再循环和节约资源的观点，尽可能将普碳钢的组织细化而将之高强度、高韧性化。二、兼具耐凹陷性和耐应变性外板用钢板的开发1、日开发高加工性能的车用熔融镀锌高强度钢板2006年初，日本神户制钢开发出了具备高加工性的“汽车用熔融镀锌高强度钢板”。在表示钢板加工性的评价指标延展性方面，此次开发的钢板提高到了该公司以前产品的约1.3倍，将作为拉伸强度为590980MPa级的超高延展性钢板，进入“神户超高强度钢板”产品线。各大汽车厂商对该产品给予了高度评价，并纷纷决定在2007年度以后开始量产的车型中采

9、用。汽车厂商既要不断强化车体结构，以应对日本、美国和欧洲汽车碰撞管制和分级制度严格化的趋势，又要通过采取环保对策来减轻车体重量，由于目前的状况越来越要求二者同时兼顾，因此在车体骨架部件上采用高强度钢板已是大势所趋。支柱（Pillar）及机件类方面对单层成形性优异的高强度钢板的需求，以及局部加强件（Reinforce）等方面对成形性优异的高强度厚钢板的需求均相当高，神户制钢为了满足这种需求而开发了新的高强度钢板。 神户制钢在熔融镀锌工序中采用了应用超微级特殊表面调整技术的新工艺，实现了此前熔融镀锌钢板中无法采用的新成分构成。从而得以控制住显微组织，提高了钢板的加工性。 新的高强度钢板将在2006

10、年4月完成了改造调整的加古川制铁所1号熔融镀锌生产线上进行制造。该生产线能制造最大板厚为3.2mm的冷轧钢板产品，因此新的高强度钢板的应用用途还将进一步拓宽。2、JFE钢铁开发出2种车用高张力钢板780MPa产品用于铃木汽车JFE钢铁面向车架构造部件开发出了冲压成形性能出色的1180MPa级高强度冷扎钢板“高加工性WQ高张力钢板”系列。新型高张力钢板的延展性为原1180MPa级高张力钢板的1.5倍以上，可与普通980MPa级高张力钢板媲美，扩孔性同样可与普通980MPa级高张力钢板媲美。由此，继已开发完成的780MPa级及980MPa级产品之后，该系列高张力钢板又扩充了新产品。180MPa级高

11、张力钢板已被应用于以辊轧成形（Roll Forming）等弯曲加工为主的保险杠及加强部件等，不过使用于需要更高级的冲压加工成形的驾驶室周围的车架构造部件等时，拉伸成形性不足。因此该公司通过采用自主开发的WQ（水淬冷却）式连续退火处理“JFE-CAL”最佳控制金属组织，开发成功了兼具出色的延展性及拉伸凸缘性（Stretch Flange，即扩孔性）的高张力钢板。新型高张力钢板除出色的冲压成形性外，还具有2大特点：（1）凭借利用WQ方式的低碳当量设计，实现了出色的延迟破坏特性及熔接性；（2）通过冲压成形时高度加工硬化以及涂装烤漆时大幅提高强度，使替代热冲压部件成为了可能。另外JFE还宣布，铃木于2

12、006年1月上市的“MR Wagon”的构造部件首次采用了“780MPa级GA高张力钢板”。该公司与铃木联合开发的该高张力钢板实现了2倍于原高张力钢板的出色冲压成形性。具体来说，在兼顾延展性和扩孔性的平衡的同时，将由成形时冲压破损主要致因-裁切断面产生的裂缝控制到了最小限度。该高张力钢板适用于使用270MPa级钢板的大型部件。在采用该高张力钢板时，无需加强部件，可减轻构造部件的重量，削减冲压成型费及组装工数做出贡献。实际上，铃木的应用实例表明，与使用270MPa级钢板相比，可减轻25的重量。三、在中、高强度区域成形性良好的结构用高强度钢板方面的开发1、汽车外板用钢种类大体上说汽车内外板用钢有如

13、下几种：（1）普通低碳铝镇静钢；（2）以Nb、Ti为碳氮化物形成元素的细化晶粒钢和沉淀强化钢；（3）铁素体基上弥散分布的马氏体复相组织强化的双相钢；（4）利用残余奥氏体产生高延性的TRIP钢（相变诱导）；（5）Nb、Ti固定超低碳（C20ppm）的IF钢，是具有高r值的强化型IF钢。2、钢板厚度与安全性并不等价在车身的功能设计方面，车身重量的最佳化基于对安全、舒适、节能和环保四个方面要求的综合考虑与分析。安全和舒适要求增加车身重量，而节能和环保要求降低车身重量。因此，降低车身重量受到了安全性和舒适性要求的限制。对于汽车制造商和汽车钢板生产商来说，车身结构优化都是至关重要的。钢厂可生产高强度钢板

14、以减薄车身结构板的厚度和重量。汽车制造厂可通过改进车身结构设计，在适当降低重量的同时，提高静态扭转刚度。这样，新的车身设计才能同时满足社会需求（节能和环保）和开车人需求（舒适和安全）。基于以上研究，轿车车身用钢板的主要趋势是向减薄、高强度发展。很多消费者认为车身的钢板厚度越大车就越结实，其实这只是一种表面上的主观猜测。目前的汽车制造业中，使用较多的是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑性加工性能，强度和刚度也能满足汽车车身的要求，因此在车身上应用很广。为了满足汽车制造业追求轻量化的要求，钢铁企业推出了高强度汽车钢板。这种钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的，抗拉强度得到大幅的增强，可以在厚

15、度减薄的情况下依然保持车身的机械性能要求，从而减少了汽车质量。譬如原来用厚度1mm钢板做侧面板，采用了高强度钢板只需要0.8 mm。高强度钢板还可以有效地提高车身的抗冲击能力，并进而提高汽车的经济性，满足更为严格的碰撞标准和排放标准。3、高强度细颗粒钢NFG中山制钢生产的高强度细颗粒钢NFG在金融危机中需求十分旺盛，2008年已增产20%，由于其高利润对企业效益起了支撑作用，2009年中山制钢虽然减产，但对NFG钢的生产仍保持了2008年的水平。NFG钢的特点是在大压下轧制后快冷使结晶粒径微细化，从而保证强度和粘性同时提高。NFG钢的结晶粒径不到普通钢材的13，由于结晶粒径小，其结晶结合力就强

16、，强度和韧性也就高。用NFG钢生产汽车部件用钢板，其厚度可减少到原来的12左右，并使Si、Mn等合金元素的添加量减少到原来的12，不仅有利于汽车轻型化节油，还有利于节约铁合金。4、强化汽车钢板竞争力新技术韩国现代HYSCO公司已经成功开发出生产汽车用钢板的新型热冲压方法,并计划明年将该新方法应用于汽车钢板生产线进行批量生产汽车钢板,从而强化其汽车钢板生产的竞争力。一旦新热冲压方法,即对轧制过程后加热的钢板进行淬火的方法应用于该公司汽车钢板生产线,可以将钢板强度提高35倍,由此有助于降低汽车重量和改进汽车的燃油效率。在欧洲,采用这种方法生产的汽车钢板消费量每年都增长20%。连同拼焊板技术和液压成

17、形技术,应用新热冲压方法到汽车钢板生产线中,将有助于提高现代HY-SCO公司未来汽车钢板竞争力。作为肯定可以提高现代HYSCO公司汽车钢板竞争力的计划的一部分,该公司和日本JFE钢铁公司从热轧带钢阶段开始合作,正在开发ES35钢板,该钢板是通过对含有非凡成分,如金属钛的钢板进行热处理生产出来的,从而可以改进汽车钢板的塑性。四、超高强度区域加固部件用高强度钢和热冲压部件的开发1、汽车车身用超高强度钢薄板汽车超高强度钢（AHSS）薄板是现代轿车车身制造过程中的首选材料。使用该材料后，车身重量会下降20%左右，整车重量会下降3至5%，轿车的燃油消耗下降2%左右，轿车的废气排放情况也会有所改善。新材料

18、及其相应新工艺中的制定板材技术、智能化冲压技术和激光技术等，使现代车身制造技术产生了一个新的飞跃。 在汽车车身制造的发展进程中，早期的汽车车身是使用低强度钢薄板（如A1、A2、A3钢板），屈服强度少于210MPa。后来，大多数汽车车身都使用高强度钢板（如HSS钢，包括CMN、HSLA、BH、HSSIF钢等），屈服强度在210Mpa至550MPa之间。近几年，有些汽车开始采用超高强度钢薄板（AHSS钢中M、DP、TRIP、CP钢），其屈服强度在550MPa至1200MPa之间。目前全世界拥有6.25亿辆汽车，这成为大量能源的消耗，大量产生排放和噪音，造成环境污染的主要源头。在汽车制造中采用超高强

19、度钢薄板，是解决汽车车身自重大、噪音大、油耗高、回收利用率低、成本高等难题的有效途径之一。性能和选用汽车车身用超高强度钢薄板，主要是指AHSS钢，包括：双相钢（DP）、相变诱导塑性钢（TRIP）、复相钢（CP）和马氏体钢（M）。这类钢主要通过相应的相变来强化组织结构，达到相对的超高强度（强度范围500至1500MPa），并且具有较高的疲劳强度、成型塑性、碰撞吸收性能、高的减振减重潜能和低的平面各向异性等优点。汽车车身用超高强度钢薄板，一般包括双相钢（DP）、相变诱导塑性钢（TRIP）、复相钢（CP）和马氏体钢（M）。DP钢主要的组织是铁素体和马氏体或奥氏体，其中马氏体含量在5%至20%之间。强

20、度为500至1200MPa,并具有低的屈强比、高硬化指数、高加工硬化指数、高烘烤硬化性能，而没有屈服延伸和室温时效等优点。DP钢一般用于制造高的强度、高的抗碰撞吸收、易成型、要求严格的零件，如车轮轮毂、保险杠、悬挂系统和加强件，也可用在汽车的内外板等零件上。DP钢主要成份是C和Mn，也可适量加CrMo，使C曲线右移，避免冷却时析出珠光体和奥氏体。TRIP钢主要组织是铁素体、奥氏体和残留奥氏体。主要成份是C、Si和Mn，其中Si作用是抑制贝氏体转变时渗碳体析出。屈服强度为600至800MPa。与其他同级别的高强度钢相比，TRIP钢的最大特点是兼具高强度和高延伸性能，可冲制较复杂的零件；还具有高碰

21、撞吸收性能，车身一旦遭遇碰撞，通过自身形变来吸收能量，而不向外传递，常用作汽车的保险杠、汽车底盘等。此外，它还具有优良的高速力学性能和抗疲劳性能，主要用于汽车结构件及其加强件、以及拉延深的汽车零件，如机油盘、车门、罩壳等。CP钢主要组织是细小的铁素体和高比例的硬相（马氏体、贝氏体），含有NbTi等元素。CP钢同TRIP钢的冷却模式相同，屈服强度为800至1000MPa，具有较高的吸收性能和吸收扩孔性能，特别适用于制作车门、防撞杆等零件。M钢主要组织是通过高温的奥氏体组织快速淬火，转变为板条马氏体组织，含有较高的C、Mn、Si、Cr、Mo、B、V、Ni等合金元素。其最高屈服强度可达1500MPa

22、，是超高强度钢中强度级别最高的钢种，主要用于成型要求低的车身零部件，代替管状零件，减少制造成本。2、车身用超高强度钢-热成形钢（一）热成形的工艺原理将初始强度为500600MPa的钢板加热到奥氏体温度范围（850），然后在压机上冲压成所需形状，同时以2030 /秒的冷却速度进行淬火，保压一段时间以保证充分淬透，最后零件随室温冷却，成形后的零件的强度可以达到1500MPa左右。（二）优点得到超高强度的车身零件；减轻车身重量约20% （零件减薄和加强板数量的减少）；提高车身安全性（特别是侧碰性能）、舒适性；改善冲压成形性；控制回弹，提高零件尺寸精度；零件外形设计简单；提高焊接性、表面硬度、抗凹性和

23、耐腐蚀性。超高强度钢的冲压成形多为以弯曲（如帽形）为主体的加工。为了提高钢板的弯曲性能，控制钢组织的均匀性十分重要，故利用组织控制开发了弯曲优良的超高强度钢，且为了满足最近对更复杂开头部件用超高强度钢的要求，利用高度的组织控制，实现了DP系延性重现型和延性扩孔性平衡型钢板的实用化。在使用超高强度钢的汽车零部件上，常担心因氢脆而产生断裂。虽然对氢脆的机理尚未充分了解，但已确认若钢中的扩散性氢超过了由钢的强度、组织、应力状态决定的极限氢含量，就会产生裂纹。为了改善钢的耐氢脆性，可增加V的碳（氮）化物等析出物和母材的共格界面以及晶界等截获氢的位置，利用热处理延伸晶粒。另外，若含有残余的钢板因加工（形

24、变）而生成M，则会因钢中产生的应力场而增大其延迟断裂敏感性。最近提出的薄板用耐氢脆性能的评价方法，有可能成为将来研究延迟断裂的有效手段。对于超高强度部件的制造，除冲压、轧制成形外，还有用低强度钢板成形后再淬火，回火等方法。因为在室温的成形有形状冻结性差，金属模磨损，以及成形部件淬火造成的开头不良等问题，因此，最近受到关注的是以下热冲压超高强度部件制造方法。这种方法是，首先加热钢板至相变点以上，再在冲压加工工序利用金属模的散热进行模压淬火。其特点是同时提高了部件强度和形状冻结性。作为在热冲压部件上附加耐蚀性的方法，使用了镀Al钢板。虽然Al的熔点仅660，在将热冲压钢板加热至A3点以上会熔化，但

25、因适当控制加热速度而进行了钢板表层Fe-Al的合金化，从而抑制了Al镀层的熔融，故部件能在固态下冲压成形，且产品耐蚀性优良，还省略了非镀层钢板需消除氧化铁皮的工序。3、宝钢在国内率先研发出热冲压用超高强度钢板2007年11月，宝钢在国内率先试制出的用于生产汽车零件的热冲压用钢板，发往用户试用后，反响良好。这将使宝钢超高强度汽车板的应用前景更加广阔。在保证安全性的前提下，选用强度等级较高的钢板作为汽车车身、零件等用材，可有效降低汽车重量，达到节能的目的。随着强度等级的不断提高，钢板冲压成形性能也相应降低，因此，一般的超高强度钢板往往只能用来制造一些形状简单的零件，应用受到限制。由于热冲压用钢板在

26、交付汽车厂时，强度相对较低，但在冲压成形后或冲压成形过程中进行特殊的热处理，可使最终产品实现高强度化，满足汽车高强度、轻量化的发展要求。热冲压用钢板成为提升汽车零件强度、减重节能的理想选择。宝钢从2005年底开始热冲压用钢板的研发。鉴于用其生产的汽车零件将用于B柱、车门防撞杆等涉及汽车碰撞安全性的关键部位，其成分设计及生产工艺均有特殊要求。为此，宝钢研究院的科研人员进行了前期实验室系统研究，为这一钢种的研发打下了扎实的基础。随后，他们与宝钢分公司制造部、热轧厂、冷轧厂以及销售中心和知识资产部组成了课题组,经过共同努力，于去年试制出第一批产品。经测试，实物水平达到了国外同类产品水平，并先后通过了

27、国内及国外某些知名零部件厂商的认证，进入批量供货阶段。五、钢铁材料的高强度化对于车体轻型化，高强度钢材起着重要作用，其使用比率逐年增加。1980年使用比率为10%左右，1990年近35%，2000年增至近50%。最近，高强度钢材使用比率进一步上升。汽车用高强度钢板是根据其实际用途而采用各种强化机理而生产的。传统汽车结构用高强度钢是以添加各种合金成分的固溶强化型和析出强化型高强度钢为主流，对于要求更高强度，则使用组织强化型高强度钢。作为车体结构用材料，抗拉强度为440MPa级为目前的主流，但最近研发的车型多采用590MPa级，一些部位实事上已应用980MPa级的材料。汽车表面用钢板。对于汽车面板

28、，设计上要求具有高的加工性，使用以添加P和Mn的超低碳钢为主的IF（无间隙原子）钢、强度达到440MPa级的高强度钢或烘烤研化（BH）钢板。汽车车体用钢板。由于融食盐引起腐蚀问题，上世纪80年代北美和欧州对钢板进行防锈处理比率上升，并开发、使用各种防锈钢板，但现在考虑到成本和全球性供货，采用热镀锌（GI）和合金化热镀锌（GA）钢板的比重在增加。尽管高强度热镀锌钢板存在因母材中添加碳、硅、铝等多种合金成分，导致锌润湿性降低而不能镀锌等问题，但现在还在开发强度达780MPa级的GI和GA钢板。汽车用棒材和线材。汽车发动机、驱动系统和车轮部分使用的棒材和线材近年来向高强度化发展，其中螺栓、悬簧、驱动

29、系统用材料高强度化尤为显著，但由于腐蚀等原因，渗入钢中的微量扩散性氢集中在晶界等处，这些材料会出现“延迟断裂”问题。所谓延迟断裂，指的是经过热处理的高强度钢在数秒以至几十年后突然破坏的现象。为防止延迟断裂，采取了通过热处理以控制晶界析出物，使晶界强度不致恶化等措施。悬簧用材料。此种材料设计应力目前正从传统的1000MPa级向1200MPa1300MPa级的高强度化方向发展。在实现悬簧高强度化的过程中，还要考虑到永久变形性、疲劳强度、腐蚀环境下的疲劳寿命等因素。齿轮用钢。为了变速机的轻型化和增大发动机功率，解决齿轮损伤已成为重要研究课题。为此，汽车制造厂对齿轮用钢进行二硫化钼的烧涂等润滑处理。为

30、降低成本和提高可靠性，汽车制造商希望开发出高强度和无需润滑处理的材料。1、激光堆焊应用-表面耐磨处理为了获得高强度或超高强度性能，通常在成型期间对汽车零部件进行压力硬化处理。奥地利格拉茨理工大学的模具与成型研究所进行的“Cool Tool”项目正是进行了这方面的研究。这套方案包含了一套对压力硬化过程进行低温回火的模具加工系统，这个系统利用经过改进的技术，可以更加经济地对硼化合金钢进行压力硬化处理。冷却通道的几何形状就像网络一样布满于模具内部，从而优化了冷却与加热能力，缩短了加工周期。模具通常采用球墨铸铁材料制成，其成本很低，而且便于进行二次加工，但是存在表面强度低、耐磨性差等问题，所以有必要在

31、承受高载荷区域覆上一层高硬度材料，激光粉末堆焊就可完成这个操作。事实证明，激光粉末堆焊是一种很好的完成此种工艺的方法。通快激光系统公司也进行了此种工艺的研究，并且开发出了金属粉末直接沉积设备(Direct Metal Deposition，DMD)。在这种工艺中，金属粉末以与激光光束同轴的方向被送入工件表面激光熔池中，而不必对工件进行预热。金属粉末与基体材料一起形成了高强度的耐磨冶金混合物。与传统的烧结方法相比，激光粉末沉积有着无可比拟的优势：热输入量小，硬度增加而且表面裂纹减少；涂层内部硬度有限分布，摩擦系数好；基体材料变形微乎其微，残余应力在成型中不会导致裂纹。而且激光粉末沉积完全可以用于

32、自动化生产。2、三维激光切割-无可替代的方法切边是对高强度钢的另一项挑战。三维激光器切割适用于成型钣金件的切边，特别是对于强度高达1500MPa的钢板，因为没有其他的加工方法可以替代。在这种情况下，用户就没有必要对昂贵的冲压设备和剪裁设备进行投资。因为在加工这些高硬度的材料时，传统设备的冲模或者刀具的使用寿命会大大缩短，而激光切割就不必考虑这些问题，还具有安装时间短、可灵活更换产品或样品生产等优点。通快的三维激光产品TruLaserCell已应用于大众帕萨特B侧围的切割，当然包括切边。B侧围由高强度钢热成型而成，其硬度很高而且要承受很大的应力。高强度钢所制的B侧围增加了耐冲撞力，提高了汽车的安

33、全性。这也是尽管高强度钢的成本较高，可是汽车制造商还是愿意使用的原因。总结：激光技术为加工处理高强度钢开启了一条新渠道，提高了经济效益。预计未来激光技术还将对汽车设计产生巨大的影响。六、降低成本材料1、非调质材料采用棒材和线材作原料的构件，多数加工后需要进行淬火和退火等热处理。以降低成本为目的，令人关注的是开发可省略这种热处理的高强度非调质钢材，但这种材料经过锻成形后晶粒粗大，韧性难以得到保证。因此，采取添加V和TiN获得微细奥氏体的方法和分散MnS确保必要韧性的方法，以获得非调质材料。2、新涂漆钢板欧洲汽车制造厂采用涂覆树脂（含有锌粉等防锈颜料）的镀锌钢板作汽车外板。它具有极强的防锈性能，用

34、作车体材料时12年内不会发生穿孔。此外，采用传统钢板时，为确保防锈能力，必须在门内侧边缘部位人工喷漆大量树脂进行密封。采用新涂漆钢板可省略这一工序，从而大幅度降低人工费和材料费，使成本大幅降低。第三节 国内汽车用钢新材料，新品种的用途以及工艺要求一、热轧酸洗涂油板其表面质量、厚度公差、加工性能较好，可以替代车身覆盖件和以往用冷轧板生产的汽车零部件，由此降低原材料成本10%左右。目前，韩国浦项有2条年产100万吨的热轧酸洗涂油板生产线，产品厚度最薄为1.2mm。宝钢的热轧酸洗生产线明年初建成投产。二、高强度IF钢板在IF钢的基材里略微增加Mn、P和Si的含量，或是其他不同元素的含量，可以在保持良

35、好成型性的同时，提高其机械强度和抗拉强度。所以采用高强度钢板、减薄厚度，是汽车减重、节能、安全、环保的重要手段和方向，（汽车自重每降低1%，燃油消耗下降0.6%1.0%）。由国际钢铁协会组织开发成功的ULSAB超轻结构车身计划使用高强度板的比例高达91%。在宝钢1550冷轧的产品中，高强度钢已占相当比例。三、烘烤硬化钢板这种加工性能良好而强度较低的钢种，经涂漆、烘烤后，能提高屈服强度，具有良好的抗凹性能。它的应用，可以减薄零件，减轻本身自重。武钢、宝钢都在开发此类钢种。四、镀层钢板不同镀层和镀层厚度不同的钢板，可以满足不同汽车零部件的不同防腐要求。主要有镀锌板、镀铝板、有机涂层板和复合涂层板等

36、。复合涂层板包括Zn-Cr-Fe、Zn-Ni(13%Ni)等合金涂层。镀铝板的开发是为了提高汽车消声器的使用寿命。如采用12CrSiMoAl钢板，再加镀铝，消音器寿命可提高34倍。目前我国轿车所用镀层板多为进口。五、激光拼焊钢板现代汽车为了增加整车刚性，减少零件数目，将几个零件复合成一个零件。于是，剪裁拼焊汽车冲压毛坯的先进制造技术应运而生。这种制造工艺是为了满足轿车冲压底板所需的宽度板材，车顶覆盖件和车底板所需冷轧深冲。宽面板的最大宽度为1950mm，我国全部依赖进口，现已发展成不同厚度和不同强度级别的钢板以及不同表面处理的钢板，剪裁拉萨焊在一起。这样，一个大型冲压构件可以用拼焊毛坯来制造，

37、从而简化了冲压、焊接工艺，提高了冲压件质量，又降低了其成本。这种制造工艺通常采用激光拼焊手段，宝钢“用户技术研究中心”已开始该项焊接工艺及性能的研究。六、减震钢板国外广泛应用于汽车发动机罩、油底壳和发动机隔板，以减少噪音。宝钢已经试产，一汽已经使用。复合板的基板采用电镀锌板，板厚0.9mm。七、轧辊激光毛化轧辊激光毪化是近期开发的新的毛化技术，意在改善深冲板的表面质量，提高其冲压和涂漆性能。经过激光毛化技术处理的钢板表面微坑分布均匀，且形貌可通过激光加工参数进行调整和控制。还可以有效减少板卷间接触面积，防止或减少退火时板卷层间扩散现象，有益于改善板材质量。宝钢已在进行这项工艺技术的开发。总体而言，高强度钢、超高强度钢、先进高强度钢等钢铁材料发展，已表现出强大的可应用性，在某些方面又有反替代铝合金和镁合金的趋势。这些新材料都将是中国汽车材料研究和应用的方向。汽车用钢的发展趋势是：降低排放、降低成本，提高舒适性、安全性。汽车用钢轻量化是重点研究方向。汽车用钢的发展着重于以下几个方面：表面处理钢板（镀锌板，合金化表面处理板等）用量日益