汽车用2GPa超级抗氢脆热成形钢HEROs2000

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随着近些年国内外新能源汽车的快速崛起，以及全球日益严苛的碳排放控制标准，汽车轻量化是实现汽车节能减排、绿色发展的重要途径。大量实践证明，超高强热成形钢在氢脆的应用（以强度换厚度）是同时实现汽车轻量化和服役安全的主要手段。低碳MnB系钢是目前应用最广泛的热成形钢之一，经过模压淬火处理后，其组织为均匀的马氏体，具有很高的抗拉强度，通常在1.0～1.5GPa之间，此外，一些企业还开发出了抗拉强度达到1.8～2.0GPa级别的热成形钢，主要应用在汽车的关键安全部位，如门防撞梁、B柱加强板等位置。

然而，随着热成形钢强度的不断提高，特别超过1.5GPa时，其氢脆现象会变得尤为明显。氢脆是由于氢在钢材内部吸附和扩散导致的，这可能发生在酸洗、电镀、热成形、服役等过程中，一旦氢被吸收到钢材内部，容易扩散至应力集中部位，与位错、晶界等缺陷发生相互作用，从而使钢材发生突然的脆性断裂，如图1所示。热成形钢微观组织是马氏体相，具有很高的强度和硬度，但这种位错马氏体也具有很高的氢脆敏感性，当强度增加至2GPa时，很容易发生氢脆，这就限制了2GPa热成形钢在整车上的应用。

针对这一重大难题，北理工重庆中心和中信金属基于Nb微合金化技术，成功研发了2GPa超级抗氢脆热成形钢HEROs2000，HEROs2000通过析出更多的、吸氢能力更强的非共格/半共格界面的纳米第二相NbC颗粒，解决了困扰行业已久的2GPa热成形钢的氢脆难题。HEROs2000抗氢脆性能和力学性能优异、合金成本较低，在保证汽车服役安全的前提下，可实现汽车进一步减重，符合当今汽车绿色、低碳、安全的发展要求，具有广阔的市场前景。