近年来在汽车用先进高强钢(advancedhighstrengthsteel,简称AHSS)的工艺基础研究和应用技术研究方面的开发十分活跃,超高强钢板的强度已达到或超过1500MPa。目前先进高强钢板已发展到第二代,正在向着高成形性和超高强度的第三代高强钢发展。在针对和解决汽车用高强钢随着强度的增加,塑性和成形性能显著下降,开裂、起皱、回弹、模具磨损和焊接等问题明显增加,以及如何进一步提高抗冲撞能量吸收值等关键问题时,从高性能先进高强钢的冶金与材料工艺原理出发,研究的热点在以下几个方面:

1)新的合金化设计(在洁净钢的基础上,进行Nb、V、Ti、B等的微合金化优化设计等);

2)新的材料组织结构设计(细晶与超细晶,复相组织结构及其强韧化等);

3)结合先进热轧与控冷技术、冷轧、连续退火与快速冷却技术的精确相变与纳米尺寸析出粒子的冶金工艺控制;

4)高性能高强钢的表面控制技术(如高强钢板的高表面质量控制、涂镀层界面结合与控制等)及焊接控制(高质量快速点焊、激光焊等)基础等;

5)将新的合金设计钢板制造工艺与新的加工成形技术(如热成形、温成形、液压成形、计算机模拟CAE及智能化技术等)相结合的新材料设计—制造—成形一体化理论与技术基础。

由此,近年来国内外的一些钢铁企业和研究者相继研究开发了具有低屈强比的高强和超高强双相钢(DP钢)、兼有高强度和良好塑性的相变诱导塑性钢(TRIP钢)、孪晶诱导塑性钢(TWIP钢)、马氏体钢(M钢)以及Q&P钢(quenchingandpartitio2ning)、热冲压成形钢(HF钢,含硼钢)及纳米粒子析出强化钢(NANO2HITEN钢)等新一代汽车用先进高强钢。总的趋势是正在向着高成形性能、高强和超高强兼备的新一代汽车用钢的冶金与材料科学及应用技术基础研究发展,并以此指导新品种及工艺控制技术的开发,以顺应现代汽车安全、节能环保总的社会发展需求。

“十五”和“十一五”期间,中国在先进高强钢的材料学基础和成形应用基础研究方面做了大量工作,并在先进高强钢产品的研究开发方面取得了明显的进展。预计到“十二五”后,为了尽快实现汽车轻量化,从安全节能和环保出发,高性能高强钢将占汽车用钢的主流,对高成形性能和更高强度兼备的新一代先进高强钢需求的紧迫性将更加明显。然而,新一代高强钢由于强度高、成形困难,成形过程的力学行为和微观组织变化更加复杂,如何从现代材料学组织结构与伴随成形过程的微观缺陷形成力学原理出发,探明新一代汽车用先进高强钢成形应用过程中的力学与微观组织演变行为,并建立相关理论与分析控制模型,对于推动中国新一代汽车用先进高强钢应用技术水平和高性能汽车用钢的研制开发及性能质量控制水平,具有十分重要的科学意义和实际意义。