排放法规
排放法规日趋严格，欧洲93年欧Ⅰ,1997年欧Ⅱ，2000年实施欧Ⅲ， 2004年实施欧Ⅳ，美国93年制定了类同欧Ⅰ 的标准，同时提出了过 渡低排放汽车（TLEV）低排放汽车（LEV）和超低排放汽车（VLEV） 中国目前等效采用欧Ⅱ，即将在北京实施欧Ⅲ。
安全法规和安全技术进步很快
1997年美国高速公路局统计，在车辆碰撞中，正面碰撞占49%， 侧面碰撞占25%，追尾占22%，侧碰对人员伤害最甚。
0.211 55
0.198 49
0.182 47
0.138 101
0.19 0.15 0.12
IS钢的生产原理
微合金元素阻碍再结晶的进行，影响织构的发展， 最终形成有利于各向同性的织构类型
通过加入微合金元素获得细小的铁素体晶粒和弥散 强化效果，从而提高钢板强度
IS和IF及St14钢板的成型性比较
Isotropy，各向同性钢
组织：铁素体＋马氏体 成分：Fe－C－Si－Mn
27/50 30/50 31/60
马氏体(白色)
基板
铁素体（黑色）
34/60
38/60
DP钢种类：
热轧：550、600、700、800、1000MPa
冷轧和电镀锌：500、600、700、800、1000、1200、1400MPa
热镀锌：500、600、700、800MPa
• 降低汽车造价
应用先进高强度强钢驱动力的说明
• 环境法规 • 安全法规 • 降低成本
减轻重量
应用高强度钢 应用高强度钢 应用高强度钢
目前汽车板车身用材及发展趋势
• 车身外板
镀层板：电镀锌板（EG） 电镀锌合金板（EGA） 热镀锌板（GI） 热镀锌合金板（GA） 冷轧板
规 格：0.65-1.00mm 钢 类：烘烤硬化板
热镀锌合金化： 500、600、700、800MPa
冷轧TRIP钢的生产原理
TRansformation Induced Plasticity，相变诱导塑性钢。 成分组织特点： 0.1C+1.4Mn+1.0Si, F＋B＋rA(5~15%)
TRIP钢种类：
热轧：600MPa、800MPa 冷轧和电镀锌：600MPa、800MPa
0. 22 38
HSLA340 350 445 2.6 0.17 28
DP600 340 600
0.17 27
DP800 450 840
0.11 17
DP1000 720 100
0.06 11
TRIP600 380 631
0.23 34
TRIP800 470 820 0.6 0.23 28
国外一些钢铁公司开发的冷轧热镀锌双相钢及性能
深冲钢和IF钢（DQSK/IF) 烘烤硬化钢（BH） 固溶强化钢（HSS：C-Mn） 双相钢（DP） 相变诱发塑性钢（Trip） 强 度：340-550MPa 180-340MPa
超高强度钢
• 最小屈服强度800-1650MPa
通过合金化和控轧得到多项组织（双相钢、TRIP钢和复相钢） 这类钢有较高的延伸率、n值、延展成形性，但焊接有一定的困 难 热处理钢板（非涂层板、冷轧和热轧板） 连续退火板 成形后热处理钢板 回复退火板（保险杠增强体，侧边防冲柱） 淬火硬化板（侧边防冲柱） 马氏体级钢（门柱，侧边防冲柱）
成形零件的屈服强度的变化值
力学性能对试验构件冲压回弹的影响
先进高强度钢的压溃性能
压溃性能的测量方法和装置
压溃试验的试样和落锤装置
落锤试验装置
一些压溃试验结果
先进高强度钢的疲劳性能
基体材料的疲劳
先进高强度钢比普通高强度钢有更高的疲劳强度 在同样的抗拉强度下TRIP钢比非TRIP钢具有高得多的疲劳强度
增磷板 深冲板和IF板 强 度：150-300MPa
• 车身内板
涂层板：热镀锌板 热镀锌合金板
规 格：0.5-1.2mm 1.2-2.0mm（tailored blanks)
钢 类：IF钢，超IF钢 深冲板 增磷板
强 度：120-300MPa
• 车身内结构件
涂层板：热镀锌板
热镀锌合金板 规 格：0.8-2.5mm 钢 类：低合金高强度钢（HSLA）
车身用板材的发展趋势
车身外板
烘烤硬化高强度钢 烘烤硬化双相钢
车身内板
BH 超IF钢和IF钢
车身结构件
高强度BH DP500/600
DP780/800 DP980/1000 Trip600-800 CP800-1000
先进高强度钢的优点
比较低的屈强比 构件有更好的疲劳特性 构件有更好的碰撞性能 具有更好的应变分布能力（应变应化能力） 具有更好的强度和延性的匹配（更理想的力学性能） 回弹变化很小 更多的规格减薄的机会
缺口疲劳试验的正应力幅 s / 2 与至失效的循环次数2Nf关系曲线
HSS590，DP600，TRIP590和HSLA350的 s/ 2 与2Nf的关系曲线
高强度钢的疲劳性能
σ’f
ε’f
B
C
K’(Mpa)
n’
Endurance Limit, σ’e (Mpa) Endurance Limit, σ’n (Mpa) Kfat107 Reversals σc/σn σ’f—疲劳强度系数 b 疲劳强度指数 K’ 循环强度系数
保证汽车工业健康发展而制定了相关法规
燃油法规
美国燃油和排放法规已在逐步严格：克林顿执政时期提出了 PNGV计划， 气油耗3L车；欧美正在执行公司平均油耗法，欧洲提 出了关于机动车的二氧化碳排放物和燃油消耗量，以此引导用户 购车意向，日本制定了基于制造者改善货车和乘用车性能准则， 规定了车辆油耗的限制。
公司 材料
DP450 DP500 法国 DP600 Sollac DP750 日本 DP600 NKK DP800 日本 DP600 Sumitomo DP500 美钢联 DP600 （USS） DP800
YS
TS YS/TS El.
(MPa） （MPa）
%
266
494 0.54 29.6
285
599 0.48 26.5
HSS590 CR
DP699 GI
TRIP590 EG
DP800 GA
326
356
431
412
428
462
UTS(Mpa)
412
462
441
608
666
605
839
TE(%)
35.8
29.0
28.1
24.5
23.2
32.0
17.9
UE(%)
20.4
16.3
15.8
15.1
15.3
22.6
12.3
n(6-12)
1993年—2000年200万辆
2001年—2002年326万辆
2003年—
445万辆，轿车高达45.4%，比例亦较合理
2004年
540万辆，居全世界第三。
总体保有量已超过3000万辆
重庆长安公司产车64万辆，居全国第三位，同时有江西五十铃加盟，
并在河北、南京设立工厂。
汽车工业的发展需要各种材料尤其钢铁材料
Δr=(r0+r90-2r45)/2：一般在Δr趋近于0时，钢板的成形性较好， 并且壁厚减薄均匀，没有制耳。各向同性钢板可以控制Δr在 －0.2～＋0.2之间，对成形性十分有利。
IS组织特点：铁素体 IS钢种类：冷轧和电镀锌：220、250、260、300MPa/YS
Dual Phase，双相钢
热镀锌层
321
627 0.51 25.7
390
766 0.51 17.4
320
620 0.52 31
430
810 0.53 22
329
587 0.56 28.6
300
500 0.6 27
340
600 0.57 25
500
800 0.63 16
U.El %
20.1 19.3 19.4 13.0
n
BH2
（MPa）
汽车工业的发展需要各种材料，钢铁、有色合金、 复合材料、不锈钢、电子材料、玻璃、摩阻材料、橡胶、 油漆等，但钢铁材料是汽车的主体材料，而对于卡车， 钢铁材料占85-90%；对于轿车则占65-75%；2002年产车330 万辆，汽车行业消耗钢材材料，为590万吨，钢板357万吨，
其中轿车110万辆；消耗钢材92万吨，钢板69万吨。
先进高强度钢应用的驱动力
• 必须满足各种各样的汽车安全碰撞法规,用更大的质量 来得到更大的安全(车辆做得更大,更多的安全装置和测 量系统—ABS,空气气囊)
• 降低排放和提高燃油经济性(必须满足各种排放和燃油 经济性法规:如美国的CAFE)
• 提高汽车的竞争能力(提高汽车性能,满足用户的各种要 求,包括提高操作性能和降低噪音等
点焊件的疲劳
基体金属的显微组织与性能对点焊件的、劳性能影响较少 DP600和TRIP600比普通钢其点焊件的性能略好 影响点焊件疲劳的两个因素是板厚和点焊处的直径
先进高强度的应变疲劳特性
试验用钢的拉伸性能
Group1
Group2
Group3
BH300 GI
YS(Mpa)
309
440W GA
HSLA35 0 GI
汽车工业发展和先进的 汽车用钢
重庆汽车研究所
目前中国汽车工业已形成4大集团十二家重点企业的高 度集中的格局，总产量已占全国90%以上
四大集团为：一汽集团公司 东风集团公司 上汽集团公司 重庆长安集团公司
汽车产量增长情况
从53年建立一汽到2003年中国汽车工业