前言：

近年來，常規(guī)鋼種的利潤越來越微薄，而汽車用先進高強鋼作為有一定技術門檻，且符合“高強減薄”環(huán)保理念的產品，發(fā)展趨勢和利潤都相當不錯，也是大家比較關心的一類高附加值產品。

汽車用先進高強鋼每一代每一款鋼種都有其特點，常規(guī)性能看上去相近但不能混用。本文雖然會有些枯燥，但是花點時間學習，了解他們的特性，對于提高工作效率還是非常有幫助的。

汽車用先進高強鋼目前的發(fā)展狀況

近幾十年來,汽車用先進高強度鋼(AHSS-Advanced High Strength Steel)是材料的研發(fā)重點，目前世界鋼協根據研發(fā)歷史及其特點，將之分為三代。

第一代以鐵素體為基的AHSS鋼的強塑積為15 GPa%以下；

第二代以奧氏體為基的AHSS鋼的強塑積為50 GPa%以上，其合金含量高和生產工藝控制困難導致成本高，因此正研發(fā)第三代多相AHSS鋼,通過多相、亞穩(wěn)和多尺度的組織精細調控,其強塑積約為20 -40GPa%。

第三代AHSS鋼以提高第一代AHSS鋼強度、塑性和降低第二代AHSS合金含量、生產成本兩方面進行研發(fā)?，F有及已發(fā)中的AHSS鋼種大致分布情況如下圖。

基于延伸率--抗拉強度關系的現有及開發(fā)中的

AHSS“香蕉圖”

注：強塑積＝抗拉強度 × 延伸率（單位為GPa%），用于簡單評價強度和塑形的平衡關系。

三代汽車用先進高強鋼的區(qū)別和特點

第一代

主要包括雙相( DP)鋼、多相( CP)鋼和相變誘導塑性( TRIP)鋼，鐵素體貝氏體鋼（FB/SF），馬氏體鋼（MS/PHS）等。

第一代合金含量低，主要是以鐵素體為主的多相顯微組織。雙相鋼是目前使用最多的一種先進高強鋼，除了強度高、成型性好外，還具有易于焊接加工的優(yōu)點。TRIP鋼兼具良好的強度和延伸性能，其殘余奧氏體相通過應變誘導相變轉化成馬氏體相，從而提高了應變硬化指數。第一代AHSS的屈服強度通常不小于280/300 MPa，抗拉強度不小于590/600 MPa，其成形性能優(yōu)于同等強度級別的HSLA。

第二代

包括奧氏體孿晶誘導塑性( TWIP) 鋼、誘導塑性輕鋼(L-IP) 和剪切帶強化(SIP)鋼。第二代先進高強鋼機械雖然有很高的強度和極好的塑性，但是由于其含有大量的Mn元素，成本很高，而且具有較低的屈服強度(約280MPa)，對于結構件是不利的。此外，這些合金的加工難度非常大，而且TWIP鋼還易于產生延遲裂紋。第二代AHSS的抗拉強度通常在1000 MPa ，斷后伸長率通常為50–60 %。

第三代

第三代的特征是微觀組織為馬氏體（貝氏體）和奧氏體的混合組織。目前認為，這類鋼中包括TBF鋼（TRIP Aided Bainitic Ferrite steels），中錳鋼（medium Mn-Trip），QP鋼（Quenching-Partitioning Steel）等；這類鋼主要考慮了對鋼的使用性能要求（高強度，高延性），同時也兼顧了經濟性（Affordable）。

TBF鋼它的組織特征是無碳化物板條狀貝氏體基體及較大體積分數的殘余奧氏體，與同等強度級別的第一代AHSS相比，它的成形性能更好，并且具有良好的翻邊擴孔性能，并且，通過貝氏體鐵素體晶粒的進一步細化，其強度有望進一步提高，通過相變誘導塑性效應，提高材料的延展性能。這類鋼已經實現了商業(yè)化生產。

中錳鋼，其Mn含量約為4-12%，它的強度和塑性均符合第三代AHSS的特征，它的殘余奧氏體組織的體積分數較大。目前暫未實現批量生產，但在寶鋼已經完成了試制。這類鋼的主要合金元素為Mn，并添加了一定比例的Si/Al和其他微合金元素，其C含量較低。通過不同的熱處理工藝可獲得不同的顯微組織結構，可獲得的鋼的強度范圍較大。

QP鋼（淬火延性鋼），的組織特征是馬氏體與殘余奧氏體的混合組織，這種特征的顯微組織是通過Q&P工藝獲得的。Q&P熱處理工藝獲得的鋼，不僅僅具有高的抗拉強度及斷后伸長率的乘積，并且與同等強度級別的其他類型顯微組織的鋼相比(DP, TRIP, Q&T)，具有更高的屈強比（YS/TS ratio）和更高的擴孔性能，寶鋼是全球首個實現QP鋼商業(yè)化生產的大型鋼鐵聯合企業(yè)。