安賽樂米塔爾自1999年研發(fā)出鋁硅鍍層熱成形鋼，20好幾年來在鋁硅鍍層熱成形鋼這一輕量化資料范疇里不停探尋。近兩年，在“雙碳”指標的驅動下，輕量化資料可以進一步開發(fā)及利用，此中由華菱安賽樂米塔爾車子板局限企業(yè)（VAMA）制造的全新產物第二代鋁硅鍍層熱成形鋼在商業(yè)利用上取得了極大進展。

2022年8月24日，由蓋世車子主持的2022第二屆華夏車身大會上，VAMA資深消費者技藝扶持工程師李久茂以《第二代鋁硅鍍層熱成形鋼產物及利用推薦》為專題發(fā)展了演講。之下是演講內容梳理：

VAMA資深消費者技藝扶持工程師李久茂

鋁硅鍍層熱成形鋼的進行歷程

19世紀90年代末，安賽樂米塔爾發(fā)明了鋁硅鍍層熱成形鋼。與其余熱成形硼鋼尤其是裸板比較，鋁硅鍍層熱成形鋼的制造進程沒有需在加熱爐中加入全部庇護氣體，熱成形后的零件外表不會造成氧化皮和脫碳，省去了延續(xù)拋丸料理工序，也十分符合高溫加熱沖壓工藝。2006年，第一代熱成形鋼產物Usibor?1500實現(xiàn)全世界初次營運，最重要的利用于歐系車企。得益于其超高的強度、優(yōu)異的機械功能和簡單化的熱成形制造工藝，鋁硅鍍層熱成形鋼特別適用于車身上的構造件和增強件，隨后在歐洲和北美車子市場實現(xiàn)了大范圍的利用，全世界用量于2011年達到50萬噸。2012年，華夏成為全世界第一大的車子市場，鋁硅鍍層熱成形鋼的全世界用量迎接了爆發(fā)性增添，并于2018年達到300萬噸左右的水準。

相片來自：VAMA

2018年以后，多數(shù)車子新興市場在鋁硅鍍層熱成形鋼的運用量上表現(xiàn)安穩(wěn)向上的增添態(tài)勢。在和使用者溝通合作的進程中，咱們有一絲很顯著的感觸，不論是外資品牌仍是國家內部的自助品牌，不論是高檔車型仍是偏中低端的車型，鋁硅鍍層熱成形鋼的利用，比較較此前提高得十分快。伴隨新燃料車子的迅速進行，鋁硅鍍層熱成形鋼的輕量化潛能及節(jié)能減排優(yōu)勢也越發(fā)彰顯。咱們有理由信任，鋁硅鍍層熱成形鋼在未來的前景會愈加寬廣。

為了應對市場的強勁要求，安賽樂米塔爾在全世界范疇內，包括在國家內部的合資企業(yè)VAMA發(fā)展了產能布置和擴張。至2017年，在全世界范疇內一共投入了10條產線來發(fā)展鋁硅鍍層熱成形鋼的原土化制造，相較2012年，五年內實現(xiàn)了產能翻倍。

近年來車子向著更輕量化、更平安、更環(huán)境保護的趨向進行，安賽樂米塔爾并未滿足于第一代鋁硅鍍層熱成形鋼的成功。為了給迅速進行的車子產業(yè)帶來更有競爭力的產物，早在十年前，安賽樂米塔爾就著手最初新一代鋁硅鍍層熱成形鋼的研發(fā)。經(jīng)過嘗試不同的技藝路徑，聯(lián)合不同地域產線的特色，安賽樂米塔爾在歐洲和北美研發(fā)中心都發(fā)展了聯(lián)動開發(fā)，并首先在歐洲和北美工廠實現(xiàn)了產業(yè)化試制制造，并把成功經(jīng)歷和老練的方案引入到華夏的合資企業(yè)VAMA發(fā)展國產化。

新一代的產物進一步提高了產物的功能，特別表現(xiàn)在車身輕量化和平安功能上。同一時間，它還很好地配合了現(xiàn)存老練的熱沖壓工藝和產線，可行讓使用者快速便捷地實現(xiàn)新產物的利用。

新一代鋁硅鍍層熱成形鋼Ductibor?1000，Usibor?2000

安賽樂米塔爾鋁硅鍍層熱成形鋼分為兩個系列：用于吸能地域的軟區(qū)資料Ductibor?系列，和用于抗侵入的硬區(qū)資料Usibor?系列。下圖是兩代產物的功能區(qū)分，可行很直觀的反應生產品進化的特色，橫坐標是資料抗拉強度，縱坐標反應的是資料的沖撞韌性的折彎角。

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從圖中可行瞧出，Ductibor?系列從第一代的Ductibor?500進化到第二代的Ductibor?1000以后，其沖撞韌性盡管有必定的下調，可是依然保存了十分高的水準，與此同一時間，資料的強度提高翻倍。因而，假如將新一代產物對Ductibor?500發(fā)展替代運用，可行帶來25%以上的減重潛力。Usibor?系列從第一代Usibor?1500進化到新一代Usibor?2000，磕碰韌性有個小幅度的下調，可是它的強度提高了約500MPa，發(fā)展替代化運用也能帶來10%的輕量化成果。

安賽樂米塔爾在發(fā)展Usibor?2000的開發(fā)進程中，嘗試了多個化學成分體制，概括考量資料利用特性，終歸咱們打算保存現(xiàn)存的化學成分體制：高碳、低錳、合金素材含量相比高的一種體制。在熱沖壓烘烤以后，Usibor?2000的屈服強度可行達到1400MPa以上，抗壓強度達到1800MPa以上，拉伸率達到40度以上。VAMA于2019年實現(xiàn)了Usibor?2000的產業(yè)化制造，并于2020年最初批量供貨。

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咱們曉得，當資料特別是鍍層資料的強度提高到2000MPa等級以后，它的利用特性（如焊合、抗氫脆功能）都會遭到很嚴峻的挑戰(zhàn)。咱們在資料開發(fā)階段對這點利用特性發(fā)展了深度的探討，并做了很沒有問題平衡。下方左圖是對Usibor?2000沖撞韌性的估價，咱們采納折彎實驗對 Usibor?2000在熱沖壓后、烘烤首尾折彎角浮動的概況發(fā)展了估價。結果顯現(xiàn)，資料在烘烤前大概是45度的水準，可是烘烤后能提高到50度左右的水準，這也讓得Usibor?2000資料能滿足零件運用的請求。

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同一時間，咱們對Usibor?2000的抗氫脆功能也發(fā)展了十分深度的探討。采納四點彎曲的方法，對資料基體里的氫含量對抗氫脆風險作用發(fā)展了估價。從上面右圖的探討結果顯現(xiàn)，當資料基體里的自由氫低于0.5ppm時，Usibor?2000的氫脆風險可行獲得很好地操控，國家內部的熱沖壓廠也全具有相應的操控要求。

Ductibor?系列盡管是利用于軟區(qū)的產物，可是它的強度也達到了1000MPa的等級，同一時間兼具極好的韌性。除了可行與Usibor?系列資料經(jīng)過激光拼焊組合運用，Ductibor?1000也可行單獨沖壓成零件運用。其在熱沖壓烘烤以后的屈服強度可行達到800MPa以上，抗拉強度提高到1000MPa以上，折彎角可行達到80度以上。VAMA于2018年實現(xiàn)了Ductibor?1000的原土化制造，并于2019年最初批量供貨。

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從下圖左邊的延伸曲線圖見到，Ductibor?1000資料的分裂拉伸率相關于Usibor?1500差別適中，可是從右邊的Ω實體零件的三點彎曲實驗可行見到，Usibor?1500的零件下壓90mm，產生了相比慘重的開裂；而Ductibor?1000的資料下壓120mm，無產生全部的開裂。這種實驗結果足以講明，Ductibor?1000的資料具有高韌性的優(yōu)勢。

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同一時間由于Ductibor?1000的強度處于1000MPa的等級，根本上不存留焊合和氫脆的風險，在國產化以后便獲得了大量量利用，日前一年的供貨量達到四五萬噸的等級。

S-in motion?全車等級的輕量化鋼材解決方案

VAMA不但僅是全家資料供給商，愈是全家解決方案提供者。除了新資料的開發(fā)，咱們在資料解決方案的研發(fā)上也處于產業(yè)優(yōu)先水準。為了不停適應車子產業(yè)的進行趨向，安賽樂米塔爾一直著力于研發(fā)具備競爭力的車子鋼材解決方案，自2010年公布第一種S-in motion? B級車全車等級的鋼材解決方案以來，差不多每年都會公布不同車型全車等級的鋼材解決方案。隨著這兩年新燃料車子的迅猛進行，咱們順勢公布了包括插電式混動、純電動在內的新燃料車子全車等級的鋼材解決方案。此外，咱們還公布了一系列焦點總成等級的鋼材解決方案，如鋼制電池包、懸架等，可行為使用者提供更多定制化的效勞。

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2020年初，咱們公布了S-in motion?純電動SUV全車等級的鋼材解決方案，經(jīng)過大批利用安賽樂米塔爾領先進步高強鋼以及激光拼焊技藝，讓得車身在輕量化和平安功能兩個方面都達到了極致。此中，高強鋼在車身上的利用達到63%，鋁硅鍍層熱成形鋼的利用達到33%，尤其是第二代鋁硅鍍層熱成形鋼的利用比重也達到了24%，這也為新燃料車子的車身設置以及選材戰(zhàn)略上提供了很沒有問題示范。

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最終，咱來向大伙推薦一下VAMA二期名目。為了持續(xù)將領先進步的產物和技藝帶到華夏車子市場，VAMA在成立之初就曾經(jīng)規(guī)劃了二期工程。隨著VAMA的不停成長，2021年二期名目開工建造，計劃將至今年第四季度投產，可行為VAMA的鍍層產物產帶來45萬噸的產能提高，產物厚度也能進一步拓展到3.2mm。新的產線將并行制造三種不同鍍層產物，包括剛才要點推薦的第二代鋁硅鍍層熱成形鋼Usibor?2000和Ductibor?1000，以及鋅鋁鎂鍍層產物Zagnelis? 和第三代冷成形高強鋼Fortiform?。 

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相較常規(guī)鍍鋅產物，鋅鋁鎂鍍層能夠明顯提高資料的抗腐蝕性，同一時間也必定水平地提高了資料的沖壓成型性和穩(wěn)固性，從而提高零件生產的效能。在國家內部，用鋅鋁鎂替代鍍鋅的產業(yè)趨向也越來越顯著。

對此，安賽樂米塔爾開發(fā)了兩種不同成分的鋅鋁鎂鍍層產物，一種是鋁鎂含量相對較高的鍍層，一種是含量相對較輕的鍍層。此中，鋁鎂含量相對較輕的鍍層能夠進一步拓展利用到外板件上。在VAMA二期名目投產以后，將對鋅鋁鎂鍍層產物Zagnelis?發(fā)展國產化，屆時能夠為國家內部使用者提供更多的鍍層抉擇。

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安賽樂米塔爾第三代冷成形高強鋼Fortiform?采納的是淬火配分的制造工藝，其明顯的特色在于：兼具高強度和高拉伸率，用它來替代常規(guī)DP鋼，能夠帶來10%以上的輕量化成果。日前安賽樂米塔爾曾經(jīng)實現(xiàn)了Fortiform?980、Fortiform?1050、Fortiform?1180三個不同的牌號的批量制造，VAMA二期也將對Fortiform?發(fā)展國產化制造。

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（以上內容來源VAMA資深消費者技藝扶持工程師李久茂于2022年8月24日由蓋世車子主持的蓋世車子2022第二屆華夏車身大會發(fā)表的《第二代鋁硅鍍層熱成形鋼功能及輕量化利用》專題演講。）