“增强成形性双相钢制造关键技术及应用”项目科技成果评价会成功召开

2022年12月27日，中国金属学会以视频会议形式组织召开了由首钢集团有限公司、北京首钢股份有限公司、首钢京唐钢铁联合有限责任公司、北京首钢冷轧薄板有限公司、中国第一汽车股份有限公司、长城汽车股份有限公司、北京科技大学共同完成的“增强成形性双相钢制造关键技术及应用”项目科技成果评价会。评价委员会由来自中国工程院、中国钢铁工业协会、钢铁研究总院、东北大学、上海大学、中国宝武集团、河北钢铁集团材料研究院的国内7位专家组成，中国工程院毛新平院士担任评价委员会主任。会上项目完成单位汇报了项目的技术研究情况、应用及经济效益情况、科技查新报告等，9位专家进行认真质询和讨论后形成了评价意见。

德国汽车工业学会（VDA）10多年前提出希望获得一种综合成形性好且成本明显优于PHS、TWIP和TBF等产品的新材料，并命名为增强成形性双相钢（DH）。2014年德国奔驰牵头修订VDA冷成形汽车用钢标准，VDA、SAE、欧洲其他车企及钢企以及首钢成为其首批成员；2015年，首钢与冶金信息标准研究院组建了CMISI-VDA工作组，鞍钢等成为第二批成员。在该背景下，各家钢企开始了DH钢产品的研发。同期先进钢企开发了DH钢产品，但是在使用过程中存在一些问题还未解决。国外钢企开发的DH钢产品虽然断后伸长率较DP钢提高20-30%，但存在可制备零件有限，大变形零件冲压开裂率5-10%的问题；同时DH钢断后伸长率提升带来扩孔性能下降，部分零件折弯开裂率高达100%；在DH钢实施焊后热处理存在加热不均、温度受限等问题，有些零件静载能力下降10%；复杂零件一体化制备时，现有模型冲压开裂预测精度仅80%，常常出现冲压开裂现象。

该项目单位历经10余年的研发，针对传统DP钢及同期国外开发的DH钢延伸率、扩孔性能不足，点焊后焊点静载能力下降及现有模型对复杂零件冲压开裂预测精度不高等一系列问题开展攻关，成功开发了590-1180MPa级别DH钢系列产品，解决了DH钢生产应用的共性难题。项目创新点如下：1. 首次提出了“铁素体+马氏体+4-7%残余奥氏体”的DH钢组织设计思路，基于Si、Al成分设计实现对残余奥氏体的精准调控，开发了满足不同镀层产品的生产工艺，国内首发了590-1180MPa级别DH钢系列产品，断后伸长率较同强度级别传统双相钢提高了35%以上；建立了基于加工硬化率梯度的硬化曲线外推模型，并提出了基于塑性应变比修正的成形极限曲线（FLC）优化方法。解决了复杂零件冲压开裂预测精度低、复杂零件及常规零件“多合一”制备开裂的难题。2. 发明了DH钢“铁素体区阶梯升温+马氏体区在线回火”的退火新工艺方法，通过调控铁素体和马氏体软硬相硬度差，实现了DH钢系列产品扩孔率提高50%以上，解决了高强钢全局成形与局部成形性能协同控制的难题。3. 阐明了DH钢点焊过程焊核生长速度及塑性环支撑对焊点性能的作用机制，首创了递进脉冲电阻点焊技术，突破了焊核生长的极限尺寸，降低了楔形区残余应力，实现了DH钢焊点静载力增加20%以上，碰撞吸能提高20%以上，焊点疲劳耐久性能提升40%以上。

该项目获得发明专利19项，形成国家标准1项、注册商标1项。依托本项目开发的产品广泛应用于奔驰、沃尔沃、神龙、一汽红旗、长城、吉利等车企，经济社会效益和环境效益显著，应用推广前景广阔。评价委员会认为项目成果总体达到国际领先水平。