目前全世界擁有6.25億輛汽車(chē)，這將造成消耗大量的能源，大量的排放，環(huán)境的污染。傳統的高強鋼板，其強度等級很難突破600MPa。即使通過(guò)添加大量合金元素來(lái)提高其強度，也會(huì )出現焊接性能不良等問(wèn)題，從而影響其使用。
在汽車(chē)制造中，使用超高強度鋼薄板材料后，車(chē)身重量會(huì )下降20%左右，整車(chē)重量會(huì )下降3至5%，轎車(chē)的燃油消耗下降2%左右，轎車(chē)的廢氣排放情況也會(huì )有所改善。新材料及其相應新工藝中的制定板材技術(shù)、智能化沖壓技術(shù)和激光技術(shù)等，使現代車(chē)身制造技術(shù)產(chǎn)生了一個(gè)新的飛躍。
一、汽車(chē)用超高強度鋼的類(lèi)型及其用途
汽車(chē)車(chē)身用超高強度鋼薄板，主要包括：雙相鋼（DP）、相變誘導塑性鋼（TRIP）、復相鋼（CP）和馬氏體鋼（MS）等等。這類(lèi)鋼主要通過(guò)相應的相變來(lái)強化組織結構，達到相對的超高強度（強度范圍500至1500MPa），并且具有較高的疲憊強度、成型塑性、碰撞吸收性能、高的減振減重潛能和低的平面各向異性等優(yōu)點(diǎn)。
表1汽車(chē)用超高強度鋼的類(lèi)型及其用途
二、超高強度鋼的加工工藝
新材料特性必然產(chǎn)生新的加工工藝，新的加工工藝是新材料正確使用的根本保證。目前，汽車(chē)用超高強度鋼板生產(chǎn)有如下特殊加工工藝。
1、定制板材工藝
2、沖壓智能化技術(shù)
3、液壓成型技術(shù)
板料零件的液壓膨脹成型屬于內高壓液壓成型。
4、激光成型和激光技術(shù)
用激光照射板料的表面某處，該處被瞬間加熱至高溫，同時(shí)，加熱區的熱膨脹使板料產(chǎn)生與激光源相反方向的彎曲，冷卻后成型，或者在激光加熱時(shí)沖壓成型。因此，激光成型技術(shù)適適用于受結構限制時(shí)工具無(wú)法靠近、沖壓力較小的情況下進(jìn)行。
5、變壓邊力技術(shù)
傳統的恒定壓邊力成型往往難以控制鈑金件起皺、厚度減薄量過(guò)大和開(kāi)裂這幾種缺陷，為此，提出了在不同變形特點(diǎn)的成型階段設置不同的壓邊力，可以利用材料的成型性能，提高零件的成型質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的合格率。
三、汽車(chē)用高強鋼在生產(chǎn)和使用中的主要問(wèn)題
1、高強鋼的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題及解決方案
表2高強鋼的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題及解決方案
2、高強鋼使用過(guò)程中的主要問(wèn)題
①高強鋼的成形問(wèn)題
高強鋼的塑性較差，變形時(shí)易開(kāi)裂，變形抗力大，成形后的回彈也大，零件尺寸精度不良。通過(guò)高強鋼板的激光拼焊板，使變形較大的部位由軟鋼或成形性較好的高強鋼來(lái)承受，而變形量較小或需要承受較大負荷的部位則使用強度等級較高的高強鋼。除此之外，研發(fā)了新的成形技術(shù)，如液壓成形、溫成形和熱沖壓成形等。
②高強鋼的焊接問(wèn)題
由于生產(chǎn)工藝技術(shù)不同，其合金元素的添加量也要有所不同。當冷卻速度較低時(shí)，必須添加較多的合金元素，但也會(huì )引起焊接性能惡化。對于高強鋼涂鍍產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，涂鍍層成分及其組織結構和鍍層厚度均影響其焊接性能。
③高強鋼的涂裝問(wèn)題
高強鋼合金元素的表面富集和氧化則影響其涂裝性能。涂鍍層化學(xué)成分及鍍層表面形貌等也影響材料的涂裝性能。通過(guò)熱處理過(guò)程中爐內氣氛控制，來(lái)控制高強鋼合金元素的表面富集和氧化，從而改善高強鋼涂裝性能。采用酸洗方法將擴散到鍍層表面的合金元素清洗干凈，然后電鍍一層極薄的鎳，以改善其涂裝性能。
總結：
高強鋼汽車(chē)板是今后汽車(chē)板發(fā)展的主流，大量使用高強鋼是解決汽車(chē)減重、節能、安全、環(huán)保的重要途徑，與鋁合金及鎂合金相比具有很強的競爭能力。目前，需要進(jìn)一步研究TRIP鋼的微觀(guān)機理增加其延展性，積極探索冷軋及熱軋TWIP鋼的商業(yè)化生產(chǎn)，加強DP鋼和TRIP鋼烘烤硬化特性及微觀(guān)機理研究，此外，還要加強成形過(guò)程的數值模擬技術(shù)開(kāi)發(fā)等。
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