全球首次投入批量化工业应用—— 东北大学研发新钢种为汽车“减肥”

你知道汽车节能、减排、降耗的秘诀吗？x0a对了，就是“减肥”！x0a看东北大学教授如何让汽车减重“瘦身”！...

LITE

这款为乐趣而生的人工智能纯电动汽车

上市月余就引发了无数青年才俊的追捧

个性潮流的外观设计

车头车尾双LED互动屏

都为LITE提升了吸睛指数

也许你还不知道的是

轻量化的车身也是这款电动汽车的最大看点之一

新能源电动汽车

节能

环保

安全

已成为汽车设计和制造的关注焦点

现实是，无论多好的驾驶体验都需要安全为保障轻量化与高强度

成为汽车工业不可逆转的发展趋势

既要减肥，还要强壮

安全感，由何而生？

超高强钢，因其超高的强度，成为目前汽车A柱、B柱、保险杠、边梁、门梁等重要安全防护部件用钢的最佳选择。

那么问题来了！

超高强钢哪里找？

东北大学易红亮教授团队研发出抗拉强度超过2GPa的超高强韧热冲压成形钢新钢种，该钢种在本钢集团板材有限公司实现了规模工业化量产，并成功应用于北汽新能源纯电动两座车型“LITE”。

这是2GPa级超高强钢在全球范围内首次投入批量化工业应用，相比传统热冲压成形高强钢的性能提高20%以上，比各大钢铁巨头开发的1.8GPa级热冲压成形高强钢，该钢种性能提高10%以上。

超高强钢成形解决方案

01

1.5GPa 热冲压成形钢技术现状

热冲压成形技术，可以克服传统成形工艺下钢板回弹严重、成形困难、容易开裂等难题，是一种可获得超高强度冲压件的有效途径。目前各大钢生产企业所广泛生产的均为抗拉强度1.5GPa的热冲压成形钢，其典型成分为22MnB5。

02

>1.8GPa 轻量化需求

在汽车轻量化的大趋势下，追求更高的强度从而实现在保证安全性的前提下有效减轻车重，已成为国内外汽车用钢的研究热点。

然而开发更高强度热冲压成形钢的技术瓶颈在于，如何在现有热冲压条件下，在确保热冲压构件延展率和韧性的同时，协调和平衡超高强度与韧性、延展率的关系，将抗拉强度提高至1.8GPa以上。

仅通过简单加碳的方式提高热成形钢抗拉强度显然是不够的，如何使1.8-2GPa级热成形钢达到22MnB5的良好韧性，这是一个巨大的工程难题。

03

突破2GPa

“柔”与“钢”的完美结合

东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室易红亮教授带领技术团队，针对如何解决汽车用1.8GPa以上超高强热冲压成形钢的强度、韧性及延伸率之间的矛盾关系这一难题，提出将钒微合金化与热冲压工艺条件耦合实现晶粒细化，并通过纳米碳化钒析出降低马氏体中的碳含量，从物理上抑制1.8GPa热冲压成形钢中脆性马氏体生成，从根本上改善材料韧性。并以马氏体强化、晶粒细化及纳米碳化钒析出三种强化机制的“组合拳”实现强度突破2GPa，真正实现了“柔”与“钢”的完美结合。

纳米析出2GPa高韧性热冲压钢

成功为汽车减重“瘦身”

热冲压态抗拉强度达到2.1GPa，

延伸率8%，无需回火

该钢板基于创新的材料设计，不需通过回火来改善韧性，减少了汽车零部件的制造工艺环节，为汽车企业大幅降低了生产成本，经济效益十分可观。

对比国际前沿1.8GPa级以上热成形钢

性能提高10%以上

经通用汽车中国科学研究院合作评估分析，与欧、日、韩等国际钢铁巨头所开发的1.8GPa强度钢比较，该新材料在全球范围内首次实现了2GPa以上超高强度兼具优良韧性和延伸率的技术突破，其强度和延伸率均大幅优于其他国际前沿水平。

Nano 2GPa热成形钢对比22MnB5性能提高~20%；对比国际前沿1.8GPa级以上热成形钢性能提高~10%以上。

全球首次实现将2GPa钢

应用到量产车上

2017年6月，易红亮教授团队开发的抗拉强度超过2GPa的超高强热冲压成形钢新钢种在本钢集团完成批量生产，并成功应用于北汽新能源纯电动两座车型“LITE”侧防撞区，实现车身相关零部件减重10-15%。

据悉，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室在“中国制造2025”及产业技术升级的大背景下，积极与国内外相关知名企业合作，开展了一批具有科学前瞻性、产业应用性的创新项目，在技术突破、应用研究和技术产业化上取得了坚实的成果，有力地推进了我国在钢铁相关技术领域的进步。

素材来源 | 东北大学新闻网，RAL国家重点实验室

图片 | 部分图片来自百度图片、第一电动网

编辑 | 康婉莹

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