發展高強鋼汽車板的對策及建議

加強鋼鐵廠與汽車廠的合作研究開發

新一代性能更優的汽車設計制造需要有新的先進高強鋼材料的支持。鋼鐵廠作為zui主要的汽車用材供應商理應在新一代汽車減重、節能和安全環保方面有所貢獻。因此，鋼鐵廠與汽車制造廠之間應加強合作，在汽車設計、模具設計和零件選材與用材方面多進行研討磋商。現在，自主創新是新的國家戰略，提高自主創新能力已成為汽車行業在“十一五"發展規劃中的核心詞匯。同樣，在技術含量較高的汽車用高強鋼生產工藝技術與設備研究開發和高強鋼使用技術研究方面，鋼鐵廠也有大量的技術創新工作要做，這都為將來鋼鐵廠與汽車制造廠的合作研究開發帶來契機。

高強鋼生產工藝設備的自主研究開發 

    目前，商業用高強鋼生產冶金原理近幾年并沒有新的發現，但在1200MPa以上超高強鋼工藝方面，上出現了2條途徑：其一，鋼鐵廠通過熱處理方法獲得1500MPa左右超高強鋼，而后通過滾壓等成型方法加工成保險杠、防撞桿等汽車零件；其二，鋼鐵廠只提供強度只有800MPa左右但化學成分能滿足進一步熱處理要求的板卷，由零部件廠或汽車廠通過熱沖壓成形而獲得1500MPa左右超高強鋼零部件。前者的優勢是，超高強鋼的熱處理集中在鋼廠完成，生產效率高，成本低，對環保也有利，但在滾壓成形中必須解決零件成形過程的回彈問題，以確保零件尺寸精度。后者的優勢在于，熱成形后的形狀穩定，尺寸精度高，對于形狀較復雜的零件也較易生產，但該方法的生產效率低，每種車型、每個超高強鋼零件都需要水冷模具，投資巨大，而且，還要在后工序配備噴丸或在前工序鍍鋁或涂鍍其它材料，生產成本較高。對于鋼鐵廠科技人員來說，應該更多地關注前者。 上文提到高強鋼的生產在煉鋼、熱軋、酸洗和冷連軋等工序中都有困難，因此，各工序都必須對現存的生產工藝技術問題進行研究，以優化其生產工藝。對于某些設備，還要進行技改或改善。對于熱處理和涂鍍工序，國內各鋼廠在高強鋼，特別是超高強鋼的生產工藝設備能力方面還有較大的差距，其中zui突出的問題是連續熱處理機組的冷卻速率太低，熱鍍鋅機組缺乏改進高強鋼可鍍性的手段。圍繞連退和熱鍍鋅的核心技術-快冷技術(問題)，必須開發出具有自主知識產權的快冷關鍵技術，為更經濟、更合理地開發先進高強鋼和超高強鋼創造條件。針對高強鋼，特別是超高強鋼合金元素含量高，焊接性能差的問題，酸軋及連續熱處理機組都宜配備激光焊機。針對超高強鋼可鍍性差的問題，熱處理線宜采用直火加熱和高氫快冷技術。針對超高強鋼板形差、平整延伸率難以提高的問題，宜采用板形控制能力強、工作輥輥徑較小的六輥平整機。

加快先進高強鋼新產品的研究開發 

   以相變強化機理為主的各種強度等級的雙相鋼、相變誘導塑性鋼、馬氏體鋼和復相鋼等先進高強鋼將在未來的新車型中大量使用，為此，需加快這些新產品開發的速度。高強鋼成品性能與生產工藝參數，特別是熱處理工藝技術參數的關系密切，因此，新產品開發一定要結合工藝流程和生產線進行。在新產品開發中，除進行大量必要的模擬試驗外，還要摸索出各工序關鍵性的工藝技術參數范圍，還有一條功能強大的中試機組，以便通過中試機組驗證規定的生產工藝參數范圍是否合理，新產品材質性能及其它質量能否滿足用戶要求。只有通過驗證，才能在大生產機組上進行批量試生產及優化改進。由此可見，中試機組在新產品開發中起著極其重要的橋梁作用。目前，國內非常缺乏這種中試機組，特別是連續熱處理中試機組尤為突出。然而，這種機組的投資龐大，國家及省市相關部門應大力支持并鼓勵鋼鐵企業在這方面的投入，以提升鋼鐵企業的自主創新能力。

高強鋼產線的優化 

在大型鋼鐵聯合企業中，產線都是比較多的，每條產線都有其自身特點，適合生產相應的產品。為了zui大限度地發揮各條產線優勢，就必須對各產線進行分工。高強鋼，特別是超高強鋼主要用于制造汽車安全件和內部結構件，對材質性能要求很高，但對表面質量要求不高。機組生產超高強鋼之后，對輥面質量和爐況均有不良影響。因此，較理想的產線分工是生產汽車外板的機組與生產超高強鋼的機組分開，高強鋼與超高強鋼在線上集中生產便于接續過渡。在生產高強鋼的機組中，由于不同鋼種對機組各段的溫度、時間和冷卻速率的要求不同，在設計新的機組時，應根據其主要目標產品特點進行設計。對于已有的機組，則可根據其能力進行分工。一般而言，TRIP鋼對冷卻速率要求不高，但卻要求有較高的過時效溫度和較長的時效時間，DP鋼和M鋼則要求較高的冷卻速度和較低的冷卻終點溫度，但要求過時效的溫度低，過時效時間短。因此，必須盡可能把上述2類鋼分開生產，以免機組設計不合理以及實際生產時工藝過渡時間長。

加強高強鋼汽車板的用戶使用技術研究

    用戶在高強鋼汽車板使用過程中必然會碰到許多與材料相關的技術問題。對于這些問題，用戶總寄希望鋼廠幫助解決。因此，鋼廠除研究高強鋼本身的基本材料特性之外，還要研究高強鋼的成形問題、各類激光拼焊及拼焊板的成形問題、高強鋼零件之間的點焊問題、高強鋼零件的磷化和后續涂裝問題。鋼廠只有把高強鋼的相關問題研究透了，才能更好地滿足汽車用戶的需要。

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結語 

中國汽車工業正處于高速發展時期，還有較大的發展空間。高強鋼汽車板將是今后汽車板發展的主流，大量使用高強鋼是解決汽車減重、節能、安全、環保的重要途徑。鋼廠在研究開發及推廣應用高強鋼汽車板方面還有很多問題要解決，而自主創新、產銷研一體化、與用戶互動研發是解決這些問題的根本出路。（來源：李俊，世界鋼鐵，2006年第3期，1-5）