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近年來，全球各大鋼鐵企業(yè)紛紛加大了第三代汽車鋼的研發(fā)力度，力求通過車身減重實(shí)現(xiàn)汽車“更省油、更安全”的目標(biāo)。日前，由東北大學(xué)教授許云波團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高強(qiáng)塑積汽車鋼在河鋼唐鋼高強(qiáng)汽車板連退生產(chǎn)線成功下線。據(jù)悉，其力學(xué)性能全部達(dá)到指標(biāo)并獲得用戶訂單，這標(biāo)志著我國首次在以“較低冷卻速率和一步過時(shí)效處理”為特征的傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線上成功研發(fā)具有優(yōu)異力學(xué)性能的第三代汽車鋼。作為第三代鋼典型代表之一的淬火配分(Q&P)鋼，其因優(yōu)異的強(qiáng)塑性能和適合工業(yè)化批量生產(chǎn)的技術(shù)特點(diǎn)而成為其中最為矚目的“明星”。
然而，按照經(jīng)典的淬火配分理論，為了獲得優(yōu)異的強(qiáng)塑性能，傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線必須擁有高速冷卻和淬火后快速提溫(兩步配分)等特殊功能。而配置如此豪華的一條高強(qiáng)鋼專用退火生產(chǎn)線投資動(dòng)輒八九億元，有的甚至高達(dá)十多億元，這讓大部分鋼企只能“望洋興嘆”。
在冷卻速率不高、不具備淬火再提溫功能的傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線上開發(fā)第三代高強(qiáng)鋼，逐漸成為學(xué)界和業(yè)界共同追求的目標(biāo)。為解決這一行業(yè)共性技術(shù)難題，東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授許云波團(tuán)隊(duì)深入開展淬火配分理論和關(guān)鍵工業(yè)化技術(shù)的研究，突破單獨(dú)依賴馬氏體向奧氏體碳配分的傳統(tǒng)框架，提出“鐵素體、貝氏體和馬氏體協(xié)同碳配分”新概念與新工藝，通過合金成分設(shè)計(jì)、奧氏體穩(wěn)定化和多相微結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控，在國際上首次基于河鋼唐鋼傳統(tǒng)連續(xù)退火生產(chǎn)線的較低冷速與一步過時(shí)效處理，成功開發(fā)出QP980鋼。這一鋼種成品板屈服強(qiáng)度≥600MPa，抗拉強(qiáng)度≥980MPa，斷后延伸率達(dá)到21%~28%，綜合性能表現(xiàn)優(yōu)異。
與同級(jí)別“兩步配分”商業(yè)化Q&P鋼相比，新技術(shù)溫控路徑簡單、配分窗口靈活、生產(chǎn)銜接順暢高效、工藝成本降低，僅取消“感應(yīng)提溫”一項(xiàng)就可以節(jié)約電費(fèi)50~100元/噸。而且，新產(chǎn)品典型組織和力學(xué)性能表現(xiàn)優(yōu)異、通卷性能波動(dòng)小、抗回火穩(wěn)定性強(qiáng)，顯微組織中殘奧體積分?jǐn)?shù)提高2%~6%，斷后延伸率增加2%~4%，強(qiáng)塑積可達(dá)27GPa%以上。電阻點(diǎn)焊及成形性能與“兩步配分”產(chǎn)品典型值基本相當(dāng)，其中，折彎、回彈等性能更優(yōu)，1.6mm板臨界相對(duì)彎曲半徑降至1.5mm左右，90°折彎回彈角可達(dá)到約14°。
此外，與同級(jí)別冷軋雙相鋼(DP)、相變誘發(fā)塑性鋼(TRIP)相比，不僅合金成本大幅度降低，而且鋼材韌塑性、成形性和延伸凸緣性等顯著提高，特別是延伸率達(dá)到了同級(jí)別DP鋼的兩倍以上。
新型Q&P鋼可用于橫梁、縱梁、車窗框架、保險(xiǎn)杠及地板加強(qiáng)件等汽車結(jié)構(gòu)件，通過減薄零件厚度、減少燃油損耗，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。例如，使用QP980替代DP600，工件厚度由1.2mm減薄至1.0mm，可為汽車減重10%~20%。同時(shí)，汽車安全性顯著提高，在正常碰撞下人員死亡率大幅度下降。(
