【轻量化奖评选】纳米析出2GPa高韧性热冲压成形钢的开发及工业应用

参评技术：纳米析出2GPa高韧性热冲压成形钢的开发及工业应用 　　 　技术简介 　　 　　目前，全球汽车广泛采用的安全构件主要为1.5GPa级别的22MnB5钢，提高强度至2GPa可减薄材料厚度20%进一步实现轻量化，其瓶颈在于：如何在现有热冲压条件下，不增加额外工艺，确保2GPa级热成形钢达到22MnB5钢同等延伸率和韧性。 　　 　　东北大学提出纳米析出韧化等全新强韧化机理，基于目前固定的热成形工艺条件，聚焦材料强度与韧性之间的矛盾，创新利用V微合金化与热冲压工艺条件耦合的材料设计，抑制脆性孪晶马氏体生成，突破了强度与延伸率之间的关键科学问题。基于该创新设计，本钢板材股份有限公司&东北大学共同研发出了“刚柔并济”的纳米析出2GPa超高强钢，涂装回火后屈服强度≥1520MPa、抗拉强度≥1920MPa、延伸率≥8%，与欧美日韩各大钢铁巨头开发1.8GPa级热成形钢相比，强度提高将近10%的同时延伸率亦提高了20%。 　　 　　该材料于2017年5月在本钢开始生产，10月成功应用于北汽批量生产的纯电动北极狐“LITE”车型上，实现车门防撞梁15%的减重，为2GPa级超高强钢全球首次批量生产与应用。 　　 　　 小结 　　 　　本项目综合考虑热成形零部件产业链，首先结合汽车工业低成本、高效率等需求，采取性价比高的碳合金元素作为主要强韧化手段，并基于原创性突破的韧化机制和强化手段开发出2GPa钢，不需回火处理改善韧性，实现零成本增加。全球首次实现了低成本低合金马氏体钢达到2GPa超高强度兼备优良韧性和延伸率的技术突破。 　　 　　该2GPa钢在全球范围内首次投入量产汽车应用，标志着我国超高强汽车钢研发迈入世界顶尖水平，从“跟跑”成功逆袭进入“领跑”新阶段，进一步推动了我国汽车轻量化技术的发展。 　　 　　 是否产业化：　已量产