在汽車制造領域，鋼與鋁及鎂合金等的競爭已進入了一個新的階段。同時，汽車制造商也對鋼鐵材料的性能和成本提出了更高的要求，汽車用先進高強鋼（AHSS，AdvancedHighStrengthSteel）的研發(fā)與生產就顯得特別迫切。為滿足汽車行業(yè)更安全、更輕量化、更環(huán)保和更經濟油耗的需求，鋼鐵企業(yè)加大了汽車用先進高強鋼的研發(fā)與投資建設，生產與應用也取得了顯著進展。
先進高強鋼產線投產進入高峰期
2015年—2017年是先進高強鋼產線投產的高峰期。據不完全統計，2015年以來投產或在建的高強鋼產線有20余條，設計產能為1000多萬噸，產品定位多以先進高強鋼（AHSS）為主，如浦項光陽廠新建的7號連續(xù)鍍鋅線、鞍鋼與神戶制鋼所合資的冷軋連退產線等。另外，統計的產線中以高強度熱鍍鋅產線居多。車身的耐環(huán)境腐蝕和耐環(huán)境老化性能是汽車選材及加工工藝應重點考慮的問題之一，歐美等發(fā)達國家對汽車防腐性能提出了嚴格的標準規(guī)范，如美國、日本提出了車身表面耐腐蝕為5年，耐穿孔腐蝕為10年，發(fā)動機內腔耐腐蝕極限為2年。鹽霧試驗表明，鍍鋅板的耐鹽霧腐蝕時間一般是普冷板的2倍—3倍，因此，車身的外露部件大量使用鍍鋅板是提高車身抗腐蝕性能的最有效途徑之一。
我國目前還沒有官方的防腐蝕標準。在沒有規(guī)范的約束之下，自主品牌汽車鍍鋅板使用率較低。2015年5月，第三屆中國汽車防腐蝕與老化技術論壇上發(fā)布了“汽車防腐蝕與老化技術規(guī)范體系”，這是國內首個汽車領域的相關技術標準體系，對國內汽車產品抗腐蝕耐老化性能的提高將帶來深遠影響。隨著我國汽車產品檔次的提升、官方防腐蝕標準的出臺等，我國汽車用鍍鋅板有較大發(fā)展?jié)摿Γ蔀楦鞔箐搹S投資建設的重點。
先進高強鋼材料研發(fā)進步明顯
近年來，鋁合金、鎂合金、碳纖維復合材料等輕質非鋼材料在國際高端品牌汽車中的用量呈現逐年增加趨勢。如歐洲車企正在其高利潤率車型中擴大鋁材料的應用，福特旗下采用全鋁車身的F-150皮卡已投產，特斯拉ModelS也是全鋁車身行列的一員。2016年1月，上汽通用凱迪拉克旗下首款國產豪華大型車凱迪拉克CT6正式上市，車身框架的64%由鋁合金材料進行打造。隨著國內日趨嚴格的排放規(guī)定和新能源汽車的迅速發(fā)展，鋁合金、復合材料在國內自主品牌的應用也開始增多。2015年上海車展上，北汽新能源推出微型純電動汽車——EX概念車，采用全新鋁合金框架式的車身結構，量產車將于2017年上市。2015年3月上市的別克英朗采用鋁合金發(fā)動機罩蓋，開10萬元級緊湊型轎車應用先河。在此背景下，鋼鐵企業(yè)都在傾力打造滿足汽車輕量化需求的高端汽車板產品。2015年以來，寶鋼、浦項、JFE、蒂森克虜伯等重點汽車板生產企業(yè)在先進高強鋼的研制方面取得了顯著進展。
寶鋼。2015年2月，寶鋼QP1180GA先進汽車高強鋼全球首發(fā)，第一卷QP1180GA鋼成功下線。QP1180GA鋼板首次實現了980MPa強度以上級別高強鋼的鋅層合金化，在達到了1200MPa的超高強度的同時，具有15%以上的高延展率，具有更好的焊接性能、涂著性能、耐熱性和耐腐蝕性，為實現汽車的輕量化發(fā)展提供了有力支撐。
2015年6月，寶鋼第三代汽車用鋼中錳鋼，實現了材料和零件雙全球首發(fā)。該材料包括了冷軋CR980MPa級、熱鍍鋅GI980MPa級和熱鍍鋅GI1180MPa級等系列鋼種；目前已用于后地板左右連接板零件的工業(yè)試制。980MPa級和1180級中錳鋼擁有超高強塑性匹配，屈服強度為760MPa—1100MPa，抗拉強度為980MPa—1250MPa；成型性好：伸長率≥30%；減重能力佳：減重≥15%。因此，其適用范圍比一般超高強鋼更為廣泛，應用前景包括汽車A柱、B柱、防撞梁和門檻加強件等眾多車身結構件。
2015年11月，寶鋼發(fā)布了自主研發(fā)的超輕型白車身BCB（BaosteelCarBody），這是國內鋼企首次發(fā)布完整的車身產品。BCB用材涵蓋寶鋼第一代、第二代和第三代汽車用鋼，包括最新開發(fā)的1180QP、1500MS、950TWIP等新材料，高強鋼應用比例達77.5%，鍍鋅板達75%。在成型工藝方面，應用了寶鋼熱沖壓成型、液壓成型、輥壓成型、VRB板成型和激光拼焊板成型等先進成型技術，安全性、舒適性和輕量化達到國際先進水平。
浦項。浦項開發(fā)的低密度高強鋼產品從2015年7月開始進行試生產，這一新鋼種名為“HighSpecificStrengthSteels”（簡稱HS），由浦項科技大學研究小組開發(fā)，密度僅相當于普通鋼材的15%，卻具有普通鋼材不可比擬的高強度。HS低密度鋼并不是普通的鐵—鋁合金混合物，而是一種全新的化合物。鐵、鋁、碳、錳等元素在適當的熱處理溫度下形成金屬互化物，在870℃—920℃的特殊條件下，對金屬互化物采用鎳調節(jié)，金屬互化物的尺寸減小至幾十納米到幾百納米之間，在合金內均勻分布。與鈦相比，這一鋼材體積更小，但強度卻幾乎相同，制造成本僅相當于鈦的十分之一，價格競爭力優(yōu)勢突出。除了作為汽車輕量化材料使用之外，該產品在未來還有望應用于造船、土木、防彈裝甲車、無人飛機等領域，前景非常廣闊。