JFE：汽车零部件用水淬型1.5GPa 超高强度冷轧薄钢板及新型冷成形技术

该项目入围2023年“Steelie”奖年度创新奖

为减少碳排放量，汽油发动机车辆通过减轻车身重量来提高效率，而电动汽车则在提高销量。

另外，对乘车人员和电池在碰撞过程中的保护也同等重要。因此，近年来，强度超过1.5GPa的汽车零部件数量不断增加并广泛使用热冲压技术生产。相比常规的冷压技术，热冲压技术具有良好的可成形性，但在加热过程中，会遇到材料属性和碳排放的问题。

为克服这些问题，JFE 钢铁公司开发了1.5GPa 马氏体钢材(1.5G-MS) 和冷压成形技术，用于生产形状复杂的汽车部件。1.5G-MS 钢材的生产采用独特的用水淬技术，经过连续退火工艺，冷却率超过每秒1000° C。1.5G-MS 钢材还具有较高的显微组织均匀性和较低的合金含量设计，因此抗延迟断裂性能优异，相较于热冲压零部件，冷成形技术生产的零部件屈服强度更高，耐撞性更强。

另一方面，在1.5G-MS 钢材冷压过程中，冷压造成的断裂和回弹造成的零部件精度不高是面临的主要难题。针对这些难点，JFE 钢铁公司提出了“预成形”概念，针对难以确保尺寸精度的长弯部件，又开发出“应力逆成形”技术。

该技术利用了包申格效应（即：当反向加载应力时，屈服应力减少的现象），包申格效应在高强钢板上表现得尤为明显。鉴于压机的下止点应力是造成回弹的一个因素，该技术极大减少了应力同时提升了部件的尺寸精度。

目前，使用冷压成形1.5G-MS 钢材代替热冲压钢材的工作正在进行。除了在全球首次使用车顶中心加强件之外，丰田普锐斯的许多结构零部件都采用1.5G-MS 钢材。

JFE 钢铁公司相信，这些技术将会为电动汽车的推广做出巨大贡献。