汽车车身用钢：强度指标与先进高强钢（AHSS）技术解析

在汽车车身用钢领域，强度是产品最重要的性能指标。一般抗拉强度≥270MPa的钢材称为高强度钢，抗拉强度≥700MPa的钢材称为超高强度钢。

高强度钢分为传统高强度钢和先进高强度钢。传统高强度钢以铁素体为主要组织。通过沉淀、固溶等强化方法，强度一般在600MPa以下。在传统高强度钢的基础上引入马氏体、贝氏体等高强度相组织。借助这些高强度相的强化作用，可以在不显着改变成分体系的情况下大幅提高材料的性能。这类以相变强化为主要强化机制的高强度钢称为先进高强度钢（AHSS）。强度等级可覆盖450～1700MPa，包括双相钢（DP钢）、相变诱导塑性钢（TRIP钢）和马氏体钢（M钢或Mart钢）等。

热成型钢技术是指将钢材加热至950℃高温后一次成型，然后快速冷却，从而全面提高钢材的强度。屈服强度达到1000MPa以上，即每平方厘米可承受10t以上的压力。由于热成型钢的特殊性能，且是加热后成型，普通冷冲压需要多道工序的复杂形状可以在一道工序中完成。材料成型精度好，可消除材料回弹的影响，实现复杂形状。热成型钢板因其超高强度和极高的机械安全性，主要应用于前后保险杠框架以及A柱、B柱、前围等关键部位。它们可用于碰撞，特别是正面和侧面碰撞。有效减少座舱变形，保护驾乘人员的安全。

镀锌钢板是在钢板表面镀上一层薄而致密的锌金属层，以防止钢板表面腐蚀，延长钢板的使用寿命。根据镀锌板生产工艺和深加工方法的不同，镀锌板主要分为热镀锌板和电镀锌板。目前汽车上普遍采用热镀锌板。根据镀层方法不同，可分为纯锌镀层（GI）和锌铁合金镀层（GA）。由于其优良的成型性能和防腐性能，镀锌钢板主要用于侧板、翼子板、车门外饰等外饰件，以提高车身的防腐性能。

马氏体钢

MS钢的显微组织以马氏体为主，其中弥散有少量铁素体或贝氏体。马氏体组织是由高温奥氏体组织热轧或冷轧连续退火再淬火形成的，具有很高的强度。

性能特点

马氏体钢具有很高的强度，极限抗拉强度达到1700MPa。马氏体钢经等温回火处理后可获得良好的成形性能。

低碳马氏体钢具有良好的强度、塑性、韧性和较低的剥落倾向。它还具有低的缺口敏感性、过热敏感性、优良的冷加工性、良好的焊接性和热处理变形小。以及一系列的优点。

马氏体高强度钢主要应用于汽车领域成型性要求不高的零件，如汽车前后左右门防撞杆、A、B、C柱加强板、下地板隧道、屋顶加固梁等

1：车辆A/B柱、门梁、前横纵梁均需严格加固。所用钢材至少应在1000~1600Mpa之间。因为汽车碰撞时的冲击力传递过程比较特殊，它由横梁、吸能箱、总重量、A柱，然后是车门横梁或底盘纵梁组成。只有保证各个位置的钢材足够坚固，才能在碰撞时保护车辆。安全。 B 柱经过加固，可确保发生侧面碰撞时的安全性。

2：车辆车顶和底盘的加固程度往往较差。第一类部位采用热成型钢或超高牌号马氏体钢，而车顶、底盘等关键部位往往仅采用屈服强度在1000Mpa左右的钢材进行加固。对于笼式车辆的价格来说，其实已经足够了，甚至可能有些多余。对于其他位置，可以使用普通强度钢材，否则车辆的制造成本过高，车辆价格无法合理控制。

3：高强度铝合金是一种稀有材料。目前行业标准认可的所谓“高强度”只有600Mpa左右。因此，这些材料只能在非关键部位以一定比例替代钢材。使用它们的目的只是为了减轻车身重量，而不是绝对节省燃油；因为能够大量使用高强度铝合金的车辆一般都是豪华级别的汽车。 ，这些车的用户对于油耗的接受度很高，轻量化只是为了提高车辆的性能。

抗拉强度：

当钢材屈服到一定程度时，由于内部晶粒的重新排列，其抵抗变形的能力再次增加。虽然此时变形发展很快，但只能随着应力的增加而增大，直至应力达到最大值。此后，钢材抵抗变形的能力显着降低，在最薄弱处发生较大的塑性变形，试件截面迅速收缩，引起颈缩直至断裂失效。钢材受拉断裂前的最大应力值（b点对应的值）称为强度极限或抗拉强度

屈服强度：

当应力超过弹性极限时，变形迅速增大。除弹性变形外，还会发生一些塑性变形。当应力达到B点时，塑性应变急剧增大，曲线上出现一个小的波动平台。这种现象称为屈服。此阶段的最大和最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的值比较稳定，因此用作材料抵抗力的指标，称为屈服点或屈服强度。