一、情况简介

　　由鞍钢集团公司与中国金属学会联合主办、中国汽车工程学会协办的“第二届汽车用钢生产及应用技术国际研讨会”于5月21日至24日在鞍山召开，来自中国、德国、加拿大、美国、法国、英国、印度、日本、韩国、香港等18个国家和地区的200多名专家、学者和科技人员汇聚一堂，共交流了近70篇学术论文。

　　22日的开幕式由中国金属学会专家委员会主任仲增墉和荷兰代夫特大学教授Sybrand Van der Zwaag主持，张晓刚致辞。张晓刚在致辞中代表鞍钢集团公司和中国金属学会向前来参加研讨会的国内外冶金行业的专家、学者表示热烈欢迎，并简要阐述了全球汽车工业的飞速发展对高性能、减量化、易加工、高精度、绿色化及高安全性汽车用钢材不断提升的需求，促使汽车钢供应商积极研究汽车用钢生产及应用技术，研发和生产质量更轻、强度更高、性能更优的汽车用钢。鞍钢作为中国主要的汽车用钢生产企业，不断创新高强度钢板生产及应用技术，形成了以双相钢、TRIP钢和TWIP钢为代表的热轧、冷轧和热镀锌等先进高强钢产品系列。还开展了高强钢在成形、焊接、高速拉伸等方面的应用技术研究，为客户提供从材料数据库到NVH分析等一系列的EVI技术支持，为汽车工业的发展做出了应有的贡献。

　　张晓刚希望与会的各位专家、学者充分利用这次大会提供的相互切磋的平台，畅所欲言，深入探讨研发过程中存在的关键共性问题和汽车用钢的研发趋势，共同推进汽车用钢生产及应用技术不断释放新的活力。真诚地希望各位专家、学者对鞍钢的汽车用钢生产多提宝贵意见。

　　24日上午，与会的专家、学者参观了鞍钢股份公司热轧带钢厂1780生产线和冷轧厂4号线，对鞍钢汽车用钢生产线有了深入的了解。

　　二、汽车用钢最新进展

　　本届研讨会在听取大会报告之后共设立四个分会场，主题分别为先进高强汽车钢、汽车钢成形技术、汽车钢轻量化和工艺模拟，汽车钢的生产和设备。下面就会议的交流收获作一简单小结。

　　1. 钢种开发

　　在品种开发方面，与会代表最关心的问题莫过于第三代汽车用钢的研发现状及其发展趋势。来自浦项工业大学的De Cooman教授将第三代汽车用钢中的中锰钢分为三类，即无铝、低铝和高铝，含锰量均在3-8%。无铝中锰钢是在马氏体的基础上通过逆相变得到超细晶的铁素体和奥氏体组织，变形过程中缺乏相变和孪晶带来的加工硬化，导致拉伸曲线出现长的屈服平台，不适用于汽车厂冲压零件。低铝中锰钢含铝2%左右，由于铝的添加扩大了铁素体区，室温下得到粗大δ铁素体和超细晶粒的铁素体和奥氏体的混合组织，拉伸曲线具有连续屈服变形特征，综合力学性能良好。高铝中锰钢含铝量在4-6%之间，拉伸曲线类似于低铝中锰钢，强度略低，但由于其铝含量较高，因此钢板密度较低。De Cooman教授认为，鉴于低铝中锰钢的生产工艺适合于目前钢厂的连退生产线，故具有良好的市场前景。

　　关于第三代汽车用钢，钢铁研究总院的曹文全教授也介绍了他们研发团队进行的工作。钢研院与太钢合作完成了工业试制，钢板的抗拉强度为700-900MPa，强塑积不小于30GPa%。同时，有专家提出质疑，认为强塑积30GPa%不应作为定义第三代汽车用钢的标准。

　　韩国浦项在汽车用先进高强钢的研发和生产上处于国际领先水平，Se-Don Choo博士介绍了浦项在汽车用先进高强钢方面的最新进展，他们提出的第三代汽车钢强塑积指标为25 -50GPa%，思路是通过铝的添加实现材料的低密度和减重，同时获得优异的力学性能。浦项利用490DP和590DP替代340BH生产汽车外板，可分别实现车身减重7%和21%;具有高延伸率和高r值的340ES钢板可用于汽车内板和外板，实现减重7%;已开发成功具有优良弯曲性能、低碳当量的DP980，以及1470Mpa级热镀锌马氏体钢;全球首家供货的1180MPa级合金化热镀锌复相钢，替代电镀锌590TRIP，可实现车身减重33%;最新研发了具有更好耐腐蚀性能的镀锌热成形钢;TWIP钢已成功用于欧洲某车型的防撞梁上，减重28%，节约成本22%。

　　热冲压成形钢是目前国际上已应用的大于1000MPa级的主流钢种，这在本届研讨会上也有所体现。北科大的陈银莉博士和武钢的胡宽辉博士就分别报告了连续退火温度和奥氏体化时间对热成形钢微观结构和力学性能的影响。

　　先进高强汽车钢的开发，离不开基础理论的指导和科学的实验方法，来自加拿大麦克马斯特大学的Embury教授从微观组织结构设计的角度提出了汽车用先进高强钢的发展方向。他指出，随着层错能的降低，钢板的变形机制将从位错滑移向机械孪晶、马氏体相变转化，因而我们可以通过改变成分设计控制层错能，进而选择我们需要的变形机制。在DP钢中，晶粒尺寸的减小将导致其强度的提高，而对于TWIP钢，孪晶的产生将带来类似于晶粒细化的结果，从而验证了动态Hall-Petch公式。另外，Embury教授还从几何尺寸设计、成分的不均匀性以及改变成形温度等角度提出了Architectured材料的概念，例如发动机盖板使用的“三明治”材料、脱碳层的控制和钢板的温成形技术。在荷兰代尔夫特理工大学Sybrand教授的报告中，给我们提供了一种利用部分循环相变，分析热膨胀曲线，研究相变后晶粒长大动力学的方法。局部平衡模型很好的预测了循环形变过程中的曲线特征，表明置换合金元素的分配是低合金钢相变动力学中的决定性因素，这对于我们全面理解先进高强钢退火过程中奥氏体和铁素体两相间的相互转变至关重要。

　　关于微合金化，英国的David Milbourn、美国匹兹堡大学的Anthony DeArdo以及法国的Colin Scott分别介绍了钒元素在各自研发的汽车高强钢中的应用，主要应用于锻造用钢。香港大学的黄明欣博士报告了纳米尺寸含钒碳化物析出强化型TWIP钢的加工硬化机制，匹兹堡大学的Anthony DeArdo教授还介绍了含钒DP980钢的结构和性能。另外，美国的Nina Fonstein总结了在先进高强钢的发展历程中铌元素所起的作用。

　　2. 用户应用技术

　　对于汽车行业，先进高强钢的应用必然伴随着先进的加工工艺和应用技术。

　　法国雷诺公司的Francois moussy主要介绍了雷诺公司利用滚压成形制造车身结构件的情况，其中变截面滚压成形技术作为雷诺公司的主打技术已经成为车型设计中高强钢成型的主要发展方向。Francois博士就如何减少车身的重量总结了一些方法如：减少材料的厚度;利用合并零部件来减少车身零部件的数量;利用高强钢减少局部加强件的数量等。同时，可以通过改变零部件几何形状来改善上述方法带来的车身静态刚度减少问题。

　　德国大众公司的Armin Plath博士主要介绍了高尔夫7车型的车身轻量化设计方案，从白车身、引擎、油箱等方面提出了轻量化的设计思路。在白车身设计中，Armin博士重点介绍了热成形工艺作为高尔夫7白车身的主要减重手段，使白车身的总量减少了12kg，激光拼焊板及轻量化几何结构设计作为车身减重的辅助手段将车身分别减重4kg和7kg。此外还阐述了大众MQB模块化平台可以降低高强钢零部件的生产成本，提高车型的制造精度，通过MQB零部件整合，车身重量将进一步降低。在新材料生产工艺方面，Armin博士介绍了不等厚轧制技术代替激光拼焊板使材料的强度过度更加均匀，同时减少激光拼焊的缺陷。

　　日本新日铁与住友金属公司介绍了他们开发的高精度回弹预测和成形缺陷起因分析方法，运用该方法能够有效地预防高强钢的成形缺陷。一汽集团的应善强部长则从用户角度提出了对钢铁生产企业更高的产品和质量要求。Cees ten Broek博士作为世界汽车用钢联盟主席，介绍了未来钢制车身的相关研发情况。通过对AHSS应用引导、材料评估软件和LCA全生命周期评价三个项目，对汽车钢制车身的未来发展趋势进行了详细的阐述。

　　在各个分会场，均有针对应用技术的报告。德国亚琛大学的Junke Lian博士指出目前各向同性模型无法体现出材料不同部位变形时的真实数据，这样就造成了计算机模拟与实际实验结果的偏差过大。他就自身对材料弯曲实验和材料裂纹扩展的理解和掌握提出了全新的hybrid damage-plasticity模型，并通过实验与模拟的对比，证明了该模型的有效性。该本构模型的意义在于可以有效的预测材料在弯曲变形过程中的应力失效，用于避免成形过程中出现的弯曲破裂问题。

　　首钢研究院的陈良峰等人就汽车外覆盖件的刚度和抗凹性能对DC04、170P1、180BH等钢板进行了测试。通过该实验的测试说明了180BH钢种在烘烤硬化后强度提高，最为适宜做汽车覆盖件外板。上海大学的徐超博士就准静态和动态状态下DP钢和TRIP钢的能量吸收情况进行了介绍。研究发现上述两钢种在准静态情况下能量的吸收与应变的速率无直接关系，增加应变速率后的吸能能力先下降后上升，但必须指出与DP钢相比TRIP钢的TRIP效应能够在高速状态下提高材料的硬化性能，有利于能量的吸收。澳大利亚Deakin大学的焦静思博士介绍了异断面滚压成形技术研究的最新成果。该小组在传统的滚压成形基础上利用控制成形辊的高度和倾斜角度的方法，可以辊压出横截面不同的零部件。来自宝钢的罗爱辉报告了热成形钢的数值模拟技术，利用数值模拟软件对汽车保险杠的热冲压成形及淬火过程进行了仿真分析，根据板料的变形行为结果预测出可能出现的起皱、减薄、破裂等缺陷;通过优化冲压工艺，以提高产品的冲压成形质量，进而减少产品的生产周期。

　　三、思考和建议

　　1、为了同时满足汽车轻量化和提高安全性的目标，先进高强钢必将成为汽车制造商的首选材料。本届研讨会的成功举办，让科研人员大开了眼界，增长了见识，与国际知名的专家、学者进行了充分的技术交流，了解了汽车用先进高强钢的最新研发成果和前沿的应用技术。

　　2、纵观所有的大会报告和论文，全球范围内汽车用先进高强钢的研发、生产、应用正在如火如荼的开展。就品种开发而言，第三代汽车用钢中的中锰钢是目前研发的热点，其中如何通过铝的添加提高加工硬化率，得到符合汽车零件加工的应力应变曲线、如何实现此种低密度钢板的连铸均向钢铁生产企业提出了更高的挑战。对于强度大于1000MPa级的零部件，欧、美车系通常采用热冲压成形钢，而日系汽车厂则多采用滚压成形的双相钢。

　　在应用技术方面，随着汽车用钢强度的不断提高以及热冲压成形钢的兴起，热成形技术和滚压成形技术成为目前研究的焦点，热成形技术更是重中之重。由于欧美车系对热成形钢的青睐，全球热成形钢的需求显著增加，而国内掌握热成形技术的钢铁企业却寥寥无几，严重阻碍该项技术在国产车型上的应用。

　　3、从会议的交流中了解到，无论是新产品的开发，还是新技术的推广和应用，都离不开产、学、研的联合，特别是钢铁企业与高校间的合作。企业可以进行新产品或新技术的工业实践，而高校的科研工作则为其提供了坚实的理论基础，二者缺一不可。

　　4、最后，本次大会受到了与会专家、学者和技术人员的一致好评，交流的内容会对未来企业发展起到良好的推动作用。