在汽(qi)(qi)車制造領域(yu)，鋼與(yu)鋁及鎂合金等的(de)(de)(de)競爭(zheng)已進(jin)(jin)入了一個新的(de)(de)(de)階段。同時，汽(qi)(qi)車制造商也對鋼鐵材料的(de)(de)(de)性能和成本(ben)提(ti)出了更高(gao)的(de)(de)(de)要求，汽(qi)(qi)車用先(xian)進(jin)(jin)高(gao)強鋼（AHSS，AdvancedHighStrengthSteel）的(de)(de)(de)研發與(yu)生產就顯(xian)得特別迫(po)切(qie)。為(wei)滿足汽(qi)(qi)車行業更安全、更輕(qing)量化、更環(huan)保和更經濟油耗的(de)(de)(de)需(xu)求，鋼鐵企業加大了汽(qi)(qi)車用先(xian)進(jin)(jin)高(gao)強鋼的(de)(de)(de)研發與(yu)投資(zi)建(jian)設，生產與(yu)應用也取得了顯(xian)著進(jin)(jin)展。
先進高強鋼產線投產進入高峰期
2015年(nian)—2017年(nian)是(shi)先進高(gao)強鋼(gang)產(chan)(chan)線(xian)(xian)投產(chan)(chan)的(de)(de)(de)高(gao)峰期。據不完(wan)全統計(ji)，2015年(nian)以(yi)來投產(chan)(chan)或在(zai)建的(de)(de)(de)高(gao)強鋼(gang)產(chan)(chan)線(xian)(xian)有(you)20余條，設計(ji)產(chan)(chan)能(neng)(neng)為1000多萬噸，產(chan)(chan)品定位多以(yi)先進高(gao)強鋼(gang)（AHSS）為主，如浦項光陽廠新(xin)建的(de)(de)(de)7號連(lian)續(xu)鍍鋅線(xian)(xian)、鞍鋼(gang)與神戶制鋼(gang)所(suo)合資的(de)(de)(de)冷軋連(lian)退(tui)產(chan)(chan)線(xian)(xian)等。另外，統計(ji)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)線(xian)(xian)中(zhong)以(yi)高(gao)強度(du)熱鍍鋅產(chan)(chan)線(xian)(xian)居多。車(che)身(shen)(shen)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)環境(jing)腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)耐(nai)(nai)(nai)環境(jing)老化性(xing)能(neng)(neng)是(shi)汽車(che)選材及加工(gong)工(gong)藝(yi)應重(zhong)點考(kao)慮(lv)的(de)(de)(de)問題之(zhi)一(yi)，歐(ou)美等發(fa)(fa)達國(guo)家對汽車(che)防腐(fu)性(xing)能(neng)(neng)提(ti)出(chu)了(le)嚴(yan)格的(de)(de)(de)標準規范，如美國(guo)、日(ri)本提(ti)出(chu)了(le)車(che)身(shen)(shen)表面耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)為5年(nian)，耐(nai)(nai)(nai)穿孔腐(fu)蝕(shi)(shi)為10年(nian)，發(fa)(fa)動機內腔耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)極限為2年(nian)。鹽(yan)霧(wu)試驗表明，鍍鋅板的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)鹽(yan)霧(wu)腐(fu)蝕(shi)(shi)時間一(yi)般是(shi)普冷板的(de)(de)(de)2倍—3倍，因(yin)此，車(che)身(shen)(shen)的(de)(de)(de)外露部件大(da)量使用(yong)鍍鋅板是(shi)提(ti)高(gao)車(che)身(shen)(shen)抗腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)最有(you)效途徑之(zhi)一(yi)。
我(wo)國目前還(huan)沒(mei)有官(guan)方(fang)的(de)(de)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)標(biao)準。在(zai)沒(mei)有規范的(de)(de)約(yue)束之下(xia)，自(zi)主品(pin)牌汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)鍍鋅(xin)板(ban)使用率較(jiao)低。2015年5月，第(di)三(san)屆中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與老化技術論(lun)壇上(shang)發布(bu)了“汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)與老化技術規范體系(xi)”，這(zhe)是(shi)國內首(shou)個汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)領域的(de)(de)相關(guan)技術標(biao)準體系(xi)，對國內汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產品(pin)抗腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)耐老化性能的(de)(de)提高(gao)將帶來(lai)深遠影響。隨著我(wo)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產品(pin)檔次的(de)(de)提升、官(guan)方(fang)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)標(biao)準的(de)(de)出臺等，我(wo)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)用鍍鋅(xin)板(ban)有較(jiao)大發展潛力，成為各大鋼(gang)廠投(tou)資(zi)建(jian)設的(de)(de)重點。
先進高強鋼材料研發進步明顯
近年(nian)來，鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、鎂合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、碳纖(xian)維(wei)復合(he)(he)材料等輕質非鋼(gang)材料在(zai)(zai)國(guo)(guo)(guo)際高(gao)端品(pin)(pin)牌汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)中(zhong)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)呈現逐年(nian)增(zeng)加(jia)趨(qu)勢。如歐洲車(che)(che)(che)(che)企(qi)正(zheng)在(zai)(zai)其高(gao)利潤率車(che)(che)(che)(che)型(xing)中(zhong)擴(kuo)大鋁材料的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)，福特旗下采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)全鋁車(che)(che)(che)(che)身(shen)的(de)F-150皮卡已投產，特斯拉(la)ModelS也(ye)(ye)是全鋁車(che)(che)(che)(che)身(shen)行列的(de)一員。2016年(nian)1月，上汽(qi)(qi)(qi)通(tong)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)凱迪拉(la)克(ke)旗下首(shou)款國(guo)(guo)(guo)產豪華大型(xing)車(che)(che)(che)(che)凱迪拉(la)克(ke)CT6正(zheng)式(shi)上市，車(che)(che)(che)(che)身(shen)框架的(de)64%由鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)材料進行打造(zao)。隨著(zhu)國(guo)(guo)(guo)內日趨(qu)嚴格的(de)排放規(gui)定(ding)和新(xin)能(neng)源汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)迅速發展，鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、復合(he)(he)材料在(zai)(zai)國(guo)(guo)(guo)內自主品(pin)(pin)牌的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)也(ye)(ye)開始增(zeng)多(duo)。2015年(nian)上海車(che)(che)(che)(che)展上，北汽(qi)(qi)(qi)新(xin)能(neng)源推出微型(xing)純電動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)——EX概念車(che)(che)(che)(che)，采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)全新(xin)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)框架式(shi)的(de)車(che)(che)(che)(che)身(shen)結構，量(liang)產車(che)(che)(che)(che)將(jiang)于2017年(nian)上市。2015年(nian)3月上市的(de)別克(ke)英朗采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)發動(dong)機罩蓋，開10萬元級緊湊型(xing)轎車(che)(che)(che)(che)應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)先(xian)河。在(zai)(zai)此背景(jing)下，鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業都在(zai)(zai)傾力(li)打造(zao)滿(man)足汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)輕量(liang)化需求的(de)高(gao)端汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)板產品(pin)(pin)。2015年(nian)以來，寶鋼(gang)、浦項、JFE、蒂森克(ke)虜伯等重(zhong)點汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)板生產企(qi)業在(zai)(zai)先(xian)進高(gao)強鋼(gang)的(de)研制方面取得了(le)顯(xian)著(zhu)進展。
寶(bao)鋼。2015年2月(yue)，寶(bao)鋼QP1180GA先進汽(qi)車(che)高強(qiang)鋼全球首發(fa)(fa)，第(di)一卷QP1180GA鋼成功(gong)下線。QP1180GA鋼板首次實(shi)現了980MPa強(qiang)度(du)以(yi)上級別高強(qiang)鋼的(de)鋅層合金化，在達到(dao)了1200MPa的(de)超高強(qiang)度(du)的(de)同時，具(ju)有(you)(you)15%以(yi)上的(de)高延展率，具(ju)有(you)(you)更好(hao)的(de)焊(han)接性(xing)能、涂著性(xing)能、耐(nai)(nai)熱性(xing)和耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)，為實(shi)現汽(qi)車(che)的(de)輕量(liang)化發(fa)(fa)展提供了有(you)(you)力支撐。
2015年6月(yue)，寶鋼第三(san)代汽車(che)用鋼中(zhong)錳鋼，實現了材(cai)料和(he)(he)零件(jian)雙全(quan)球首發。該材(cai)料包括(kuo)了冷軋CR980MPa級(ji)、熱(re)鍍鋅(xin)GI980MPa級(ji)和(he)(he)熱(re)鍍鋅(xin)GI1180MPa級(ji)等系列鋼種；目前(qian)已(yi)用于(yu)后(hou)地(di)板左右連接(jie)板零件(jian)的工業試制。980MPa級(ji)和(he)(he)1180級(ji)中(zhong)錳鋼擁有超高強(qiang)塑性匹配，屈服強(qiang)度(du)(du)為760MPa—1100MPa，抗拉強(qiang)度(du)(du)為980MPa—1250MPa；成(cheng)型性好：伸長率(lv)≥30%；減重能力佳：減重≥15%。因此(ci)，其適用范圍比一(yi)般超高強(qiang)鋼更為廣泛，應(ying)用前(qian)景包括(kuo)汽車(che)A柱、B柱、防撞梁和(he)(he)門檻加(jia)強(qiang)件(jian)等眾多車(che)身(shen)結(jie)構件(jian)。
2015年11月(yue)，寶鋼(gang)發布了(le)自(zi)主研發的(de)(de)超輕型白車身BCB（BaosteelCarBody），這是國內鋼(gang)企首次(ci)發布完整的(de)(de)車身產(chan)品。BCB用(yong)材(cai)涵蓋寶鋼(gang)第一代(dai)、第二代(dai)和(he)(he)第三代(dai)汽車用(yong)鋼(gang)，包括(kuo)最新(xin)(xin)開發的(de)(de)1180QP、1500MS、950TWIP等新(xin)(xin)材(cai)料，高強鋼(gang)應用(yong)比例達77.5%，鍍鋅板(ban)(ban)達75%。在成(cheng)(cheng)型工藝方面，應用(yong)了(le)寶鋼(gang)熱沖壓(ya)成(cheng)(cheng)型、液(ye)壓(ya)成(cheng)(cheng)型、輥(gun)壓(ya)成(cheng)(cheng)型、VRB板(ban)(ban)成(cheng)(cheng)型和(he)(he)激光拼焊板(ban)(ban)成(cheng)(cheng)型等先進成(cheng)(cheng)型技術，安全性(xing)、舒適性(xing)和(he)(he)輕量(liang)化達到(dao)國際(ji)先進水平。
浦(pu)項(xiang)。浦(pu)項(xiang)開發的(de)(de)低(di)(di)密(mi)度(du)(du)高強鋼(gang)產(chan)品(pin)從2015年(nian)7月(yue)開始進行(xing)試生產(chan)，這一(yi)(yi)新(xin)鋼(gang)種名(ming)為(wei)“HighSpecificStrengthSteels”（簡稱HS），由浦(pu)項(xiang)科技(ji)大學研究小組(zu)開發，密(mi)度(du)(du)僅相當(dang)于(yu)普通鋼(gang)材的(de)(de)15%，卻(que)具有普通鋼(gang)材不(bu)可比(bi)擬的(de)(de)高強度(du)(du)。HS低(di)(di)密(mi)度(du)(du)鋼(gang)并不(bu)是普通的(de)(de)鐵—鋁合金(jin)混合物(wu)，而是一(yi)(yi)種全新(xin)的(de)(de)化合物(wu)。鐵、鋁、碳、錳等元素在(zai)適當(dang)的(de)(de)熱處(chu)理(li)溫度(du)(du)下(xia)(xia)形成金(jin)屬互(hu)化物(wu)，在(zai)870℃—920℃的(de)(de)特殊條件下(xia)(xia)，對金(jin)屬互(hu)化物(wu)采用(yong)鎳調節，金(jin)屬互(hu)化物(wu)的(de)(de)尺(chi)寸減(jian)小至幾十納米到幾百(bai)納米之間，在(zai)合金(jin)內均(jun)勻分布。與鈦相比(bi)，這一(yi)(yi)鋼(gang)材體積更小，但強度(du)(du)卻(que)幾乎相同，制造成本(ben)僅相當(dang)于(yu)鈦的(de)(de)十分之一(yi)(yi)，價格競(jing)爭力優勢突出。除了(le)作(zuo)為(wei)汽(qi)車(che)輕(qing)量化材料使用(yong)之外，該產(chan)品(pin)在(zai)未來還有望應用(yong)于(yu)造船、土木、防(fang)彈裝甲車(che)、無人飛機等領(ling)域，前景非(fei)常(chang)廣闊。