摘要：介绍了汽车用钢的发展历史与推动汽车用钢发展的历史性事件,展望了未来汽车用钢在“双碳”背景下的发展方向。同时,介绍了汽车用先进高强钢的发展与分类,阐述汽车钢从软钢、低碳钢、高强钢到先进高强钢的发展过程,详细阐述第一代到第三代先进高强钢迭代升级过程中成本、合金、组态与性能等方面的设计思路。最后,提出创新性的低熵化设计理念,并介绍所设计的覆盖四类双相钢产品的低熵化产品,包含成分与工艺的设计思路。提出“组态异构”的低熵化设计,以用户切实的应用需求为导向,深入分析产品性能特征,结合钢铁材料的物理冶金机理与生产制造阶段装备及工艺特征,从设计端对产品进行减量化、单一化、归一化的梯度低熵化设计,实现产品低成本高性能生产制造思路。

摘要：针对高强钢回弹难以控制的问题,采取新型温成形技术,选取两种常用的汽车高强钢QP980与DP780作为研究对象,对某一车型的前门防撞梁进行温成形试制,从零件工艺设计出发,模具结构设计,设计冷冲压实验对照组,利用三坐标测量仪扫描测量回弹数值,得到温成形工艺能减小冲压零件的回弹数值。本章主要通过温成形试制验证,确定了较为适合高强钢的温成形温度,验证了高强钢温成形工艺可行性,对高强钢温成形工艺具有一定的指导意义与参考价值。

摘要：钢的相变复杂和多样性使其具备了不断提升性能的潜力,因此微观组织的设计、控制及对性能影响机制的研究至关重要。特别是在汽车、工程机械、船舶以及建筑行业对钢的性能不断改进和提升的强烈需求下,促进更多学者致力于钢强度提升的研究。研究低成本高强钢在动态和多因素耦合作用下的相变规律和引发的性能变化,具有重要的理论和实际意义。本文对国内外低合金高强钢的相关研究进行了总结和分析,描述了先进高强钢发展历史和趋势,从微观缺陷的角度分析了强化机制发挥作用的方式,初步阐明了钢中微观组织与力学性能的关系,探究了热变形和后续冷却对钢相变的影响规律,提出了先进高强钢发展过程中首要解决的问题。

摘要：针对先进高强钢冲压成形后回弹现象,运用Dynaform软件建立U型件拉弯成形有限元仿真模型,采用正交试验设计与灰色关联度相结合的优化方法,分析不同工艺参数对先进高强钢冲压成形回弹的影响程度,确定回弹主要影响因素为压边力、冲压速度和摩擦系数,获得最优参数组合。将优化过后的工艺参数在Dynaform中再次模拟,结果显示回弹量仅为0.965°,回弹得到有效控制,提升了板料成形质量。

摘要：轻量化是汽车技术发展的方向之一,采用先进高强钢是轻量化的重要手段。文章以某应用超高强钢的门槛加强件为研究对象,进行开口型非对称辊压成形典型零件工艺技术研究与样件开发,利用解析和有限元仿真,对影响先进高强钢辊压成形的回弹控制、预冲孔畸变进行研究,获得了优化的设计工艺参数;分析非对称辊压件的纵向弯曲、侧弯、扭转缺陷产生的机理,给出了解决问题的方法;进行应用超高强钢的辊压成形工艺试验,制造了满足尺寸精度要求的典型样件。该研究为大批量产业化应用先进高强钢提供了技术条件。

摘要：韧性断裂预测对汽车轻量化产品设计与成形工艺优化有着重要的意义。全面综述了强耦合型与弱(非)耦合型韧性断裂模型的发展与研究现状;重点围绕考虑加载路径与应力状态的断裂失效与成形极限曲线预测、各向异性耦合的失效模型拓展、应变速率与温度效应对材料断裂的影响等3个方面的研究现状及应用效果进行了分析介绍,其中,MMC模型、Lou-Hoh模型、MBW模型以及强耦合的剪切修正的GTN模型与Rousselier模型等在先进高强双相钢、TRIP钢、QP钢等材料上取得了良好的断裂预测效果;此外,介绍了韧性断裂模型的参数标定方法,给出了未来汽车用先进高强钢韧性断裂模型亟待解决的关键问题与发展方向。

摘要：马氏体组织因其与多种强化机制兼容,是高强钢追求极致强塑匹配的理想组织。传统马氏体组织以板条或针状结构为主,而对于采用金属增材制造技术加工的高强钢而言,极快的冷却速率、循环热输入和扫描式的加工模式决定了其组织的非平衡性,高能热输入引入的胞结构、元素偏聚、位错塞积及原奥氏体母相组织均区别于传统高强钢。这些与传统减材加工的区别给增材制造高强钢的性能调控和组织强韧化带来了全新挑战,常规后处理工艺与增材高强钢适配性差,亟需依据增材高强钢的微观组织和马氏体相变特点设计更合适的强韧化组织和后处理路线。简析了金属增材制造技术的发展脉络及当前面临的强塑性、强韧性制约瓶颈,归纳了增材制造高强钢中多层级马氏体组织与板条等传统马氏体组织相比所具有的多组元、亚稳态、多尺度特点,以金属增材加工涉及的两个相变过程(凝固和马氏体相变)切入,从高冷速、循环热输入的工艺特点和化学成分梯度、位错分布、母相组织等微观特征阐释这些组织和性能差异性的成因,归纳了成分、热处理、组织设计等对增材高强钢进行改性和强韧化的可行方法,最后总结了当前增材制造高强钢中的马氏体组织研究进展与热点方向,为日后增材制造马氏体高强钢的发展与推广提供借鉴及指导。

摘要：介绍了先进高强钢的种类以及缺陷的特殊性,分析了其生产过程中最容易产生的表面黑点和边裂两类缺陷产生的根本原因,并提出了控制措施。认为黑点缺陷是热轧氧化铁皮酸洗不净造成的;而连退带钢边裂缺陷遗传自酸轧边裂。热轧氧化铁皮黑点缺陷可以通过加大破鳞机延伸率并优化酸洗工艺参数进行控制;边裂缺陷可通过在ODS订单设计系统中建立双切边路径,有效阻断边裂缺陷的遗传性,消除断带事故,确保先进高强钢边部质量。

摘要：当今社会的能源和环境问题日益突出,因此在保证安全的前提下实现车身减重以降低油耗和排放是现代汽车工业的发展趋势。综合比较可供选择的汽车用材,汽车轻量化的首选材料是高强度钢。对于汽车安全而言,最基础、最重要的是结构设计,最新的车身安全设计理念认为安全车身应该包括:前后碰撞变形区和高强度乘员舱。本文通过比较传统高强钢和先进高强钢的特点,重点介绍了先进高强钢的发展现状及其在车身设计中的应用。

摘要：介绍了轻量化条件下汽车车身用材的4种设计路线,结合具体车型说明了混合用材车身设计的发展趋势,讨论了钢板、铝合金、碳纤维车身用材的优缺点,客观评价了钢铁材料在汽车轻量化条件下的应用前景。总结了2008~2018年汽车车身3大部位使用先进高强钢强度等级的发展过程,以日本JFE公司为例,介绍了其研发的最新车身用材的力学性能及在一款新车型车身上的设计应用。同时,针对高强钢在冲压成形过程中容易产生冲压裂纹、冲压皱折和冲压尺寸偏差等问题,介绍了该公司相应的新技术及应用效果。