论文部分内容阅读
钢铁材料是汽车制造的主要原材料，一般占汽车制造所用原材料的70%以上。汽车制造用钢材品种较多，包括板带材、优质钢棒材、型钢、管材及其他品种。板带材主要有冷轧板、镀锌板、热轧薄板、热轧中板及热轧酸洗板等。钢材品种构成一般为：板带约占50%以上，优质钢棒线材约占30%，型钢约占6%，钢管约占3%。
一、汽车用钢主要品种及应用
1.冷轧板
冷轧板在汽车用板材中所占比例最大。轿车使用冷轧板较多，约占钢板用量的70%以上，主要消费钢材品种是DQ、DDQ、EDDQ和SEDDQ深冲级别和180～1200MPa强度级别，主要用于制作轿车各种覆盖件和结构件。客车消费冷轧板品种包括普冷板、冷轧深冲板和冷轧高强板等，主要钢种有BP340、08Al、St14等，主要用于客车身内外板和部分结构件。货车消费冷轧板品种包括普通冷轧板、深冲板，主要钢种为08Al、St14和SPCEN等，主要用于驾驶、挡泥板及前后围等。
2.镀锌板
汽车用镀锌板品种主要是GI板、GA板、深冲镀锌板、烘烤硬化镀锌板、超低碳高强镀锌板、含磷高强镀锌板、双相高强镀锌板和低合金高强镀锌板等，中高端车型镀锌板消费比例较高，主要应用制造内外板。
3.热轧板
热轧板材在汽车中大量使用，包括热轧薄板、热轧中厚板和热轧酸洗板等品种，主要用于商用车的大梁、车轮、桥壳、车厢、车架结构件等部件。热轧高强板在汽车关键受力部位的使用比例将越来越大。
4.优质钢棒线材
汽车制造用棒线材主要包括弹簧钢、齿轮钢、非调质钢、易切削钢、冷镦钢等。主要用于汽车的零部件制造，如动力传动系统、发动机系统、制动系统、转向系统、悬架减震系统的零部件。汽车用优特钢棒线材质量性能要稳定、可靠，具备良好的可加工性。
二、主要品种的国内满足情况
近年来，在汽车市场带动下，有关钢铁企业在技术装备和汽车用钢材品种研发方面投入巨大，汽车用钢材品种的实物质量均大幅提升，基本满足了我国持续增长的汽车市场需求。这也使得国内汽车用钢市场对进口依赖程度逐渐减弱。国内许多钢铁企业已经能够生产高性能汽车用钢，如TRIP钢、IF钢、DP钢、BH钢等。鞍钢集团、宝钢集团（以下简称“宝钢”）、武钢集团等企业的BH钢包括电镀锌BH板已大量应用于制造中高端轿车的面板；2013年，宝钢正式向市场推出了第三代汽车超强钢产品高强钢QP980热镀锌板，该产品质量性能更优，能更好地支撑汽车行业的轻量化、安全化发展以及全生命周期的节能减排。
目前，国产汽车用钢与进口产品相比，有部分产品特别是高端品种，在质量上仍有一定差距。国内钢铁企业提供的高强钢、超深冲板等品种，往往在批量使用时，会出现一些板形、表面质量、性能等方面的问题，不如进口钢材质量稳定、可靠。因此，国内钢铁企业汽车板的品种还有较大的提升空间。
根据中国钢铁工业协会板带材产销情况统计，2013年纳入统计的钢铁企业生产汽车板带材2 022.1万t，同比增长14.9%，其中热轧薄板带216.7万t，增长12.4%；中厚板带319.4万t，增长21.7%；冷轧薄板带1 055.6万t，增长11.3%；镀锌板带430.5万t，增长 20.5%。表1为当前钢材品种结构满足需求现状。
三、汽车用钢材需求趋势
随着汽车轻量化趋势，汽车用高强板的比重将逐步提升。轿车用高强板比例将提高到40%以上，如HSLA冷轧板、HSSIF高强冷轧板、含P高强冷轧板、DP高强冷轧板、BH冷轧板、TRIP高强冷轧板等。汽车用冷轧板的强度将在490MPa以上，最大强度可达1 500MPa。
随着我国汽车产品档次的提升，镀锌板消费量会逐渐增长。HSLA镀锌板、HSSIF高强镀锌板、含P高强镀锌板、DP高强镀锌板、BH镀锌板、TRIP高强镀锌板和马氏体高强镀锌板。汽车用镀锌板的强度将在490MPa以上，最大强度可达1 200MPa。
商用车用大梁板强度将超过600MPa，最大可达810MPa以上。热轧酸洗板（中厚板和薄板）用量也保持增长，其中，高强酸洗板是发展方向。热轧高强板的钢种大量采用DP钢和TRIP钢，强度范围780～980MPa，最大强度可达1 200MPa。
汽车零部件的轻量化将通过材料高强韧化实现。齿轮钢、调质钢的易切削化是发展趋势；以非调质钢为代表的节能材料将得到进一步的推广应用。
四、国内外汽车轻量化项目研究
“十一五”期间，国家有关部门和汽车科研单位、自主品牌汽车企业、大型钢铁企业组成了“汽车轻量化联盟”，工作内容主要围绕节能、环保、安全的主题，主要途径有2个方面，一为减轻车重以减少能耗和污染排放，二为提高燃油利用效率，还制定了具体目标。目前这些目标已经基本达到：商用车方面，通过提高大梁板、板簧和轮辐的强度等措施实现减重，如国产商用车新车型的大梁板强度级别最高达800MPa，使新型货车减重300kg以上；乘用车方面，通过提高轿车使用各种高强钢强度级别和比例，以及热冲压成型、激光拼焊板和液压成型等新技术的应用，新型轿车单车平均减重8%～10%。
近年来世界有关机构和组织进行了多项汽车轻量化项目的研究。尽管实现轻量化的的技术路线不同，但目标均要实现减重20%～40%的效果。国际钢铁协会、欧洲钢铁协会、美国钢铁协会等组织，以及阿赛乐和蒂森等钢铁企业，从20世纪90年代初，就开展了汽车材料“轻量化”的研发（见表2）。如由十几个钢铁企业参加的（宝钢是唯一入选的中国大陆钢铁企业）超轻钢车身项目始于1994年，项目包括超轻钢白车身（ULSAB）、超轻钢覆盖件（ULSAC）、超轻钢悬挂件（ULSAS）和超轻钢概念车项目（ULSAB-ACV），项目在国际钢铁协会统一协调下进行。阿赛洛集团和蒂森集团结合自身技术特点，分别开展了轻量化项目研究，其共同特点是通过大量采用高强度钢，实现了20%～25%的减重效果。ULSAB-ACV项目中，白车身高强度钢板比例100%，其中超高强度钢板比例超过60%（抗拉强度大于590MPa）。这些项目中采用不同的技术路线，但是都涉及到高强钢。
一、汽车用钢主要品种及应用
1.冷轧板
冷轧板在汽车用板材中所占比例最大。轿车使用冷轧板较多，约占钢板用量的70%以上，主要消费钢材品种是DQ、DDQ、EDDQ和SEDDQ深冲级别和180～1200MPa强度级别，主要用于制作轿车各种覆盖件和结构件。客车消费冷轧板品种包括普冷板、冷轧深冲板和冷轧高强板等，主要钢种有BP340、08Al、St14等，主要用于客车身内外板和部分结构件。货车消费冷轧板品种包括普通冷轧板、深冲板，主要钢种为08Al、St14和SPCEN等，主要用于驾驶、挡泥板及前后围等。
2.镀锌板
汽车用镀锌板品种主要是GI板、GA板、深冲镀锌板、烘烤硬化镀锌板、超低碳高强镀锌板、含磷高强镀锌板、双相高强镀锌板和低合金高强镀锌板等，中高端车型镀锌板消费比例较高，主要应用制造内外板。
3.热轧板
热轧板材在汽车中大量使用，包括热轧薄板、热轧中厚板和热轧酸洗板等品种，主要用于商用车的大梁、车轮、桥壳、车厢、车架结构件等部件。热轧高强板在汽车关键受力部位的使用比例将越来越大。
4.优质钢棒线材
汽车制造用棒线材主要包括弹簧钢、齿轮钢、非调质钢、易切削钢、冷镦钢等。主要用于汽车的零部件制造，如动力传动系统、发动机系统、制动系统、转向系统、悬架减震系统的零部件。汽车用优特钢棒线材质量性能要稳定、可靠，具备良好的可加工性。
二、主要品种的国内满足情况
近年来，在汽车市场带动下，有关钢铁企业在技术装备和汽车用钢材品种研发方面投入巨大，汽车用钢材品种的实物质量均大幅提升，基本满足了我国持续增长的汽车市场需求。这也使得国内汽车用钢市场对进口依赖程度逐渐减弱。国内许多钢铁企业已经能够生产高性能汽车用钢，如TRIP钢、IF钢、DP钢、BH钢等。鞍钢集团、宝钢集团（以下简称“宝钢”）、武钢集团等企业的BH钢包括电镀锌BH板已大量应用于制造中高端轿车的面板；2013年，宝钢正式向市场推出了第三代汽车超强钢产品高强钢QP980热镀锌板，该产品质量性能更优，能更好地支撑汽车行业的轻量化、安全化发展以及全生命周期的节能减排。
目前，国产汽车用钢与进口产品相比，有部分产品特别是高端品种，在质量上仍有一定差距。国内钢铁企业提供的高强钢、超深冲板等品种，往往在批量使用时，会出现一些板形、表面质量、性能等方面的问题，不如进口钢材质量稳定、可靠。因此，国内钢铁企业汽车板的品种还有较大的提升空间。
根据中国钢铁工业协会板带材产销情况统计，2013年纳入统计的钢铁企业生产汽车板带材2 022.1万t，同比增长14.9%，其中热轧薄板带216.7万t，增长12.4%；中厚板带319.4万t，增长21.7%；冷轧薄板带1 055.6万t，增长11.3%；镀锌板带430.5万t，增长 20.5%。表1为当前钢材品种结构满足需求现状。
三、汽车用钢材需求趋势
随着汽车轻量化趋势，汽车用高强板的比重将逐步提升。轿车用高强板比例将提高到40%以上，如HSLA冷轧板、HSSIF高强冷轧板、含P高强冷轧板、DP高强冷轧板、BH冷轧板、TRIP高强冷轧板等。汽车用冷轧板的强度将在490MPa以上，最大强度可达1 500MPa。
随着我国汽车产品档次的提升，镀锌板消费量会逐渐增长。HSLA镀锌板、HSSIF高强镀锌板、含P高强镀锌板、DP高强镀锌板、BH镀锌板、TRIP高强镀锌板和马氏体高强镀锌板。汽车用镀锌板的强度将在490MPa以上，最大强度可达1 200MPa。
商用车用大梁板强度将超过600MPa，最大可达810MPa以上。热轧酸洗板（中厚板和薄板）用量也保持增长，其中，高强酸洗板是发展方向。热轧高强板的钢种大量采用DP钢和TRIP钢，强度范围780～980MPa，最大强度可达1 200MPa。
汽车零部件的轻量化将通过材料高强韧化实现。齿轮钢、调质钢的易切削化是发展趋势；以非调质钢为代表的节能材料将得到进一步的推广应用。
四、国内外汽车轻量化项目研究
“十一五”期间，国家有关部门和汽车科研单位、自主品牌汽车企业、大型钢铁企业组成了“汽车轻量化联盟”，工作内容主要围绕节能、环保、安全的主题，主要途径有2个方面，一为减轻车重以减少能耗和污染排放，二为提高燃油利用效率，还制定了具体目标。目前这些目标已经基本达到：商用车方面，通过提高大梁板、板簧和轮辐的强度等措施实现减重，如国产商用车新车型的大梁板强度级别最高达800MPa，使新型货车减重300kg以上；乘用车方面，通过提高轿车使用各种高强钢强度级别和比例，以及热冲压成型、激光拼焊板和液压成型等新技术的应用，新型轿车单车平均减重8%～10%。
近年来世界有关机构和组织进行了多项汽车轻量化项目的研究。尽管实现轻量化的的技术路线不同，但目标均要实现减重20%～40%的效果。国际钢铁协会、欧洲钢铁协会、美国钢铁协会等组织，以及阿赛乐和蒂森等钢铁企业，从20世纪90年代初，就开展了汽车材料“轻量化”的研发（见表2）。如由十几个钢铁企业参加的（宝钢是唯一入选的中国大陆钢铁企业）超轻钢车身项目始于1994年，项目包括超轻钢白车身（ULSAB）、超轻钢覆盖件（ULSAC）、超轻钢悬挂件（ULSAS）和超轻钢概念车项目（ULSAB-ACV），项目在国际钢铁协会统一协调下进行。阿赛洛集团和蒂森集团结合自身技术特点，分别开展了轻量化项目研究，其共同特点是通过大量采用高强度钢，实现了20%～25%的减重效果。ULSAB-ACV项目中，白车身高强度钢板比例100%，其中超高强度钢板比例超过60%（抗拉强度大于590MPa）。这些项目中采用不同的技术路线，但是都涉及到高强钢。