2002 年，武钢与东风汽车联合开发 590MPa 级大梁钢 WL590，成功应用于
重卡纵梁、车厢边板中支柱等零部件的制造，使用效果良好。2009 年武钢开发
出 700MPa 级大梁钢 WL700，批量应用于东风商用车、江淮汽车等厂家制造重
卡纵梁。
为应对未来的高强化发展趋势，武钢成功开发出更高级别大梁钢 WL750 和
作的加大以及高速公路计重收费工作的开展，公共物流领域车辆对降低自重的要
求也越来越强烈。车厢厢体用钢也由最初的 Q235、Q345 级别提高至 Q500 强度
级别，少量车型上对更高强度级别的车厢用钢也有需求。在这种市场需求下，并
随着武钢 CSP 产线的投产，武钢车厢用钢于 2011 年逐步投放市场。从最开始的
武钢汽车用热轧低合金高强钢的开发进展
彭 涛 刘永前 赵江涛 刘 斌 梁 文
（武汉钢铁（集团）公司研究院，湖北武汉 430080）
摘 要：回顾了汽车用热轧低合金高强钢在武钢研制开发的历史进程，随着武钢 冶炼和轧钢装备水平的提高，推动了高性能热轧汽车板的品种研发。介绍了武钢 热轧汽车大梁钢、车轮钢、车桥用钢、车厢钢等系列产品的研究应用情况。为应 对汽车工业高强减薄的发展趋势，武钢将于 2014 年底完成 2250 热连轧生产线的 升级改造，因此对武钢未来热轧汽车板的品种研发、生产与应用需求进行了展望。 关键词：低合金高强钢 热轧汽车板 品种研发
进入 21 世纪，随着汽车行业的蓬勃发展和高强减薄的发展趋势，对高性能 热轧汽车板的需求进一步增加，与此同时高性能产品对生产装备工艺要求提出更 高需求，武钢在对 1700mm 热轧机组进行技术改造的同时，新建了当时世界上技 术水平最高的 2250mm 热连轧机组，该机组先进的板形、尺寸控制系统及除磷系 统为生产高表面质量和高尺寸精度的热轧汽车板提供了基础，高精度层流冷却控 制系统和大功率卷取机为生产高强度热轧汽车板以及先进高强钢提供了有力保 障。在此期间，武钢将微合金化技术、洁净钢生产技术以及相变强化等进行了有 机的结合，在热轧汽车板的开发上实现了新的突破。大梁钢 WL590[4]、W610L、 WL650、WL700 和 WL750 获得大批量生产，450~650MPa 级车轮钢成功研发并 批量应用，510MPa 和 590MPa 级热冲压及冷冲压汽车桥壳用钢开发成功，铁素 体马氏体型热轧双相钢 DP600 和铁素体贝氏体型高扩孔钢 FB45、FB60 作为热 轧先进高强钢研制成功，并在汽车行业获得批量应用[5]。武钢 CSP 连铸连轧机组 的投产还为生产薄规格高强度热轧汽车板提供了有利条件，目前已在 CSP 机组 开发了最薄厚度为 1.2mm 的高强度汽车车厢板等汽车结构钢系列品种。
(MPa) 330～430
延伸率 A (%) ≥34
180°弯曲试验 b＝35 mm
d 弯曲压头直径 a 试样厚度
d=0.5a
≥235
380～480
≥30
d=1a
≥260
420～520
≥28
d=1a
≥290
450～560
≥27
d=1a
≥325
490～600
≥25
d=1.5a
≥355
540～650
≥23
2 研制与应用
低合金热轧汽车板在武钢经过 30 多年自主研发，逐步形成了汽车用大梁、 车轮、车桥、车厢、结构钢以及双相钢、高扩孔钢等产品系列，为我国汽车工业 的发展做出积极贡献。本文将介绍这几个系列品种在武钢的研制和应用概况。 2.1 汽车大梁钢
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汽车大梁是客货车的承重件，也是汽车行驶过程中的安全件。热轧汽车大梁
钢用来制作载重汽车和大型客货车底盘的车架，其车架总成分为大梁（即纵梁）、
衬梁、横梁、以及加强件等，各零部件是采用冷冲压成形或滚压成形方式，其装
配主要采用铆接方式。载重汽车和大型客货车大梁一般采用 6~12mm 的热轧钢板
制造。随着载重车、大型客货车不断的更新换代，对汽车大梁钢板的强度要求也
愈来愈高，国内大多汽车厂正在积极推进使用更高强度的汽车钢板。
35
代，钢中 P、S 等残余元素可得到有效控制，为武钢低合金热轧汽车板的研发提 供了更好的设备保障[2]，产品系列进一步扩大。在此期间，武钢承担了国家计委、 国家科委和原冶金工业部组织的多项汽车用钢技术攻关，重点研究了热轧汽车车 架梁用钢、热轧冲压桥壳用钢、滚型车轮轮辋与轮辐用钢等产品系列。利用控制 轧制、控制冷却技术和 Nb、Ti 微合金强化等技术的有效结合，开发出综合性能 优异的系列热轧汽车用钢产品[3]，包括大梁钢 WL440、WL510、WL540，汽车 滚型车轮用钢 RCL330、RCL370、RCL420 和热轧双相钢 RS50、RS55 等等，产 品经原冶金工业部组织鉴定，其实物质量均达到国际先进水平，其中直接热轧双 相钢 RS50 获得国家科技进步奖，汽车大梁用钢 WL510 被国家经贸委认定为 2002 年度国家重点新产品、并获冶金产品实物质量金杯奖。
延伸率 A (%)
≥18 ≥15 ≥14 ≥13
180°弯曲试验 b＝35 mm
d 弯曲压头直径 a 试样厚度 d=0 合格 d=0.5a 合格 d=a 合格 d=1.5a 合格
2.4 汽车车桥用钢 汽车驱动桥是汽车行驶系统的主要构件之一，既是承载零件，又是传力部件，
同时还保护主减速器、差速器等传动系统中的各部件。载重汽车车桥大多采用钢 板经冷冲压或热冲压成形后焊接处理，因此要求钢板具有良好的冲压成形性能和 较高的延伸率的同时还需要具有良好的焊接性能。武钢与东风汽车合作开发抗拉 强度为 510MPa 级汽车桥壳用钢 WQK510，成形性能良好，既适用于冷冲压又适 用于热冲压成形，工艺适用性良好。开发的 590MPa 级汽车桥壳用钢 WQK590 应用于载重汽车车轴和工程车支腿等高强零部件的制造，冲压成形及焊接性能良 好。典型车桥用钢的力学性能见表 4。
此一般采用铁素体＋珠光体组织的低合金高强钢制造。
武钢自上世纪 90 年代成功开发 RCL330、RCL370 和 RCL420 以来，通过采
取 Nb 微合金化技术开发了具有高强度、高韧性和良好焊接性的系列低合金车轮
用钢，形成抗拉强度 330～650MPa 级完整的热轧汽车车轮用钢系列。武钢还通
过精确的工艺控制，可在产品中实现不同的组织结构而达到不同的使用市场需
分乘用车底盘件上得到了应用。
目前，武钢已形成完整的热轧汽车车轮系列钢供货能力，强度级别从
330MPa 到 650MPa，年供货量达 10 余万吨，热轧汽车车轮系列用钢主要力学性
能详见表 2。
牌号
RCL330 RCL380 RCL420 RCL450 RCL490 RCL540 RCL590 RCL650 DP600
WXT460、WXT500，到如今的 WXT600、WXT700，其中厚度规格＜1.5mm 产
品国内独家供货，而 1.2mm 厚度、抗拉强度达 800MPa 级的 WXT700 更是刷新
了热轧超薄高强钢的国际记录。产品已供东风、中集车辆、史密斯卡歌福、宇通
客车等企业，并出口至中东、欧洲等地区。
研发至今，武钢车厢用钢供货量已达数万吨，在国内高端汽车用钢市场应用
表 1 武钢典型汽车大梁系列用钢力学性能
厚度 mm
2.5～<6.0 ≥6.0～8.0 >8.0～12.0 3.0～6.5 >6.5～8.0 >8.0～16.0 2.5～8.0 2.5～8.0 2.5～<10.0 3.0～<10.0 3.0～<10.0 3.0～<10.0 3.0～<10.0
屈服强度 ReL
汽车钢质车轮一般由轮辐和轮辋合成焊接而成，而轮辐和轮辋由于加工方式
的不同对材料的成分、组织和性能有较大的区别。轮辐一般采取冲压成形，对材
料成形性要求很高，由于零件形状复杂，越来越多的生产厂采用低屈强比、良好
成形性的铁素体＋马氏体双相钢或铁素体＋贝氏体双相钢制造；轮辋一般采取闪
光对焊后扩涨成形，因此要求材料的焊接性能好、焊缝和母材性能一致性好，因
WL800。但是，受到汽车厂加工设备的限制，750MPa 和 800MPa 级大梁钢暂未
得到大批量应用。
至此，武钢已形成完整的高强度汽车大梁系列钢供货能力，强度级别从
440MPa 到 800MPa，目前年供货量达 40 余万吨，汽车大梁系列钢主要力学性能
详见表 1。
牌号
WL440
10L WL650 WL700 WL750 WL800
FB45 FB60
表2
厚度 mm
1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 1.8～16.0 2.0～10.0 2.0～6.0 2.0～6.0 2.0～6.0
武钢典型汽车车轮用系列钢力学性能
屈服强度 ReL
(MPa) ≥225
抗拉强度 Rm
d=1.5a
≥420
590～700
≥21
d=1.5a
≥500
650～780
≥18
d=1.5a
330～470 580～680
≥24
d=0.5a
310～410
≥460
≥24
扩孔率≥100％
460～580
≥580
≥16
扩孔率≥75％
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2.3 汽车车厢钢
汽车车厢用钢主要用于载重车上装车厢厢体的制造，随着我国对治理超载工
≥28 ≥26 ≥24 ≥24 ≥23 ≥22 ≥23 ≥20 ≥18 ≥13 ≥12 ≥12 ≥12
180°弯曲试验 b＝35 mm
d 弯曲压头直径 a 试样厚度
d=0.5a
d=a d=0.5a
d=a d=a d=a d=a d=a d=2a d=2a d=2a d=2a