全流程自主可控的超高强钢产品展示。                                   ■企业/供图

　　 近日，记者从首钢集团获悉，该企业联合北汽集团、北京科技大学等组建了“产学研用”攻关团队，在国家自然科学基金、北京市科技计划项目的支持下，成功研发出600-1200兆帕系列冷成形钢和1500-1800兆帕热成形钢，同时解决了热成形零件组织精准调控、冷成形零件冲压回弹、双相钢成形能力不足、冲压开裂率高和可镀性差等共性难题。该技术成果荣获2020年北京市科技进步奖一等奖、2022年冶金科技奖二等奖、2023年冶金科技奖一等奖。

　　2009年我国汽车产量跃居世界第一，但是占车身材料70%钢铁材料的开发与应用却与国外存在很大的差距。车身材料批量应用的最高强度仅为800兆帕，进口比例高达50%以上；国外已有1000兆帕及以上超高强钢的应用案例，而我国相关标准仍是空白。

　　近年来，以阿赛洛、神户制钢为代表的国外钢铁企业持续推广应用了1200兆帕冷成形钢和1800兆帕热成形钢，为汽车轻量化作出了重要贡献。但仍有一些难题尚未有效解决，如超高强钢零件尺寸和性能不均匀、钢板延伸率不足和表面质量不良等问题。

　　为此，首钢集团技术团队首创基于“热—力—相变”多场耦合的热成形零件高精度预测模型，提出了采用计算材料微观相组成预测冷成形高强钢回弹的新方法，并用于指导模具设计和工艺设计，解决了热成形零件组织性能控制不精准及冷成形零件回弹的难题，热成形零件预测精度超过95%，冷成形零件回弹控制在±0.5毫米以内。

　　同时，团队还发明了冷成形高强钢边部裂纹敏感性及热成形钢极限冷弯开裂敏感性的评价方法，揭示了材料物理特性对两种裂纹敏感性的影响规律，冷成形高强钢边部开裂率降低至2%以下，热成形钢极限冷弯角度提升10度以上，高强钢开裂难题由“事后分析改进”转变为“事前预测调整”。

　　目前，团队在国内率先推出590-980兆帕增强成形性双相钢系列产品，揭示了Si、Al元素对双相钢的增塑机制及Mo元素对钢板表面高温氧化的抑制机制，解决了传统双相钢成形能力不足、冲压开裂率高和可镀性差等技术难题，该系列产品的延伸率比传统双相钢提高32%以上。

　　同时，团队提出了“多相多尺度+纳米析出”组织调控新思路，开发了“低碳微合金化+低温退火”生产复相钢的新技术，使制作零件空间尺寸合格率提升至96%以上，实现了对北京奔驰汽车等高端车企的独家供货，解决了“卡脖子”问题。

　　该项技术成果面向汽车工业，成功开发并量产全流程自主可控的超高强钢产品，从合金冶炼到成品剪切配送实现了完整产业链闭环，全面保障了材料性能的一致性与供应的稳定性。该系列产品已广泛应用于国内70余家主流主机厂和一级核心配套厂，年销量稳定在50万吨以上。其中，增强成形性双相钢和复相钢系列产品实现国内首发。产品主要用于制造车身A柱、B柱、门槛、纵梁、座椅滑轨等对材料强度和安全性要求极高的关键结构部件，为整车被动安全提供了坚实基础。尤其在新能源车领域，该材料有效支撑了整车轻量化设计，在保证安全性的同时提升了续航能力。超高强钢产品不仅实现了关键汽车材料的国产化自主保障，更有力地推动并支撑了国内汽车产业，特别是新能源汽车产业的转型升级与高质量发展。