解析先进高强度钢专题系列之一：先进高强钢简介

随着人们对人类活动带来的温室气体排放的担忧不断加剧，全球立法机构在为未来10年设定雄心勃勃的减排目标的同时，也通过了更为严厉的机动车排放法规,将于2020年实施。汽车制造商正着力寻找新材料和工程技术应对这些具有冲击性的法规，例如:汽车结构材料必须具有高强度及相应的刚性，在通常情况下，只有使用厚度较大的材料，而燃油经济及尾气排放则在汽车部件厚度减薄下降低。新型汽车设计采用复杂几何形状以达到美观，但难以成型和连接，因此必须通过合理减薄汽车材料以实现车身减重。全球钢铁行业致力于开发新牌号先进高强钢，这些先进高强度钢具有独特的微观结构和冶金属性，按不同强度及成型性划分牌号，可以满足整车厂应对排放法规及设计现代多功能汽车的要求。

先进高强度钢是具有复相组织的材料，通过严格控制加热和冷却工艺达到所要的化学成分和复相微结构，并采用各种强化机制来实现不同强度、延展性、韧性和疲劳性能。先进高强度钢包括双相钢、复相钢、铁素体+贝氏体钢(FB)、马氏体钢、相变诱导塑性钢、热成型钢和孪生诱发塑性钢。第一和第二代先进高强度钢均能满足不同部件的使用要求。例如，复相钢和相变诱导塑性钢用在汽车的碰撞区域，其吸能作用大。对于乘员舱的结构件，特别是高强钢，如马氏体和热成型钢可提高安全性能。

近来，对第三代先进高强度钢研究及资金的投人力度越来越大。这些钢种通过调节合金成分及热处理工艺，获得比现有先进高强度钢更高的强度和延展性能，连接能力也更加高效，同时成本也低。更多性能可参见强度-延性图所示。

先进高强度钢合金元素含量高，组织是两相或多相组织。多相组织提高了钢的强度，而单相则无法实现，如高强度低合金钢是通过合金和固溶强化实现高强度，而先进高强钢则是通过合金成分和精确热处理工艺实现。

在过去，钢铁的抗拉强度超过550兆帕，可以归为先进高强度钢，而抗拉强度超过780兆帕归为超高强度钢，然而，当下多相先进高强度钢的最低抗拉强度是440兆帕，因此将强度作为界定先进高强钢的标准不再适用。抗拉强度为1000兆帕的先进高强度钢通常也称之为1GPa钢。第三代先进高强度钢有望在低成本前提下实现相当或更优的性能。