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国内外汽车用钢发展情况分析

第一节国外汽车用钢开发情况

一、高强钢板

根据钢中的合金含量可以将超高强度钢分为低合金超高强度钢、中合金超高强度钢和高

合金超高强度钢。据合结钢的物理冶金学特点可以将超高强度钢分为低合金超高强度钢、二

次硬化超高强度钢和马氏体时效钢。低合金超高强度钢大多是AISI4130、4140、4330或4340

的改进型钢；HY180和AF1410是典型的二次硬化型中合金超高强度钢；高合金超高强度钢

的典型代表是马氏体时效钢。

AISI4340是最早出现的低合金超高强度钢。它于1950年开始研究，并于1955年应用

于飞机起落架。通过淬火和低温回火处理，AISI4130、4140、4330或4340钢的屈服强度可

以超过1500MPa，然而缺口冲击韧性降低。在钢中添加1％～2％的硅可以抑制回火时ε-

碳化物生长及Fe3C形成，提高回火温度(260-315℃)来消除热应力和相变应力以提高韧性，

同时又可避免马氏体回火脆性。坩埚熔炼Hy-Tuf和300M便是利用上述原理开发的高硅低

合金超高强度钢。1952年美国国际镍公司开发的300M钢是在4340钢中添加硅和钒元素。

300M钢在300℃回火可获得最佳的强度和韧性配合。通过调整碳含量和添加钒，开发了

AMS6434和LadishD6AC钢。通过对AISI4330的改进，我国开发了高性能685和686装甲

钢。在工艺性能相当的条件下，高性能685装甲钢的抗枪弹和抗炮弹性能优于目前我国大量

应用的前苏联2п和43пCM装甲钢。在AISI4340的基础上，我国还研制了高硬度695装

甲钢，其抗穿甲弹防护系数达到1.3以上。值得注意的是，尽管以4340和300M钢为代表

的低合金超高强度钢具有高强度，但它们的断裂韧性和抗应力腐蚀能力较差。

除了广泛应用的AF1410等二次硬化超高强度钢之外，为了获得更高的强度和韧性配合，

美国SRG在二次硬化钢的物理冶金学研究基础上，开发了高洁净度的AerMet钢。高洁净

度保证了Aer-Met100钢(0.23％C-3％Cr-11.1％Ni-13.4％Co-1.2％Mo)具备目前最佳的强度

和韧性配合。AerMet310(0.25％C-2.4％Cr-11％Ni-15％Co-1.4％Mo)是最近Carpenter公司在

AerMet100的基础上开发的高强高韧钢。与AerMet100相同，AerMet310也是双真空冶炼的

含镍钴钢，它具有良好的韧性和塑性。AerMet310的抗拉强度是2172MPa，比AerMet100

高出200MPa。与Marage300相比，AerMet310的屈强比较小，因而可在断裂前吸收较多的

塑变能量。AerMet310的比强度高于AerMet100和Malage300，甚至高于Ti-6Al-4V钛合金。

高强度的AerMet310将可能应用于下一代飞机的起落架和零件。

超高强度钢将向高性能和低成本方向发展。为了达到高强度和高韧性，除了设计新型合

金之外，提高洁净度是一个重要手段。影响马氏体时效钢广泛应用的主要因素是其高合金含

量带来的高价格，开发经济型的无钴马氏体时效钢是超高强度钢的又一重要发展方向。

二、镀层钢板

不同镀层和镀层厚度不同的钢板，可以满足不同汽车零部件的不同防腐要求。主要有镀

锌板、镀铝板、有机涂层板和复合涂层板等。复合涂层板包括Zn-Cr-Fe、Zn-Ni(13%Ni)等合

金涂层。镀铝板的开发是为了提高汽车消声器的使用寿命。如采用12CrSiMoAl钢板，再加

镀铝，消音器寿命可提高3~4倍。

目前，国外镀层钢板技术先进，如韩国浦项集团，为了适应汽车制造商对汽车用钢板使

用方式的变化，依据其技术上的独特的竞争优势，将热镀锌板、冷轧板和热轧卷板的生产比

例调整为各占40％、30％和30％。

第二节新一代汽车钢板技术开发动向

一、超成形性钢板的开发

此类钢板用作耐冲击的安全部件和车轮等旋转部件，须兼备优良延性和扩孔性，故适当

控制钢的组织十分重要。

重视延伸率（即延性）钢板的代表是DP（双相）钢和TRIP（残余奥氏体）钢。前者虽

然为传统产品，但每当进行达780MP