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全球汽车工业用新钢种的研发
早在1923年，大压力用于车身板成形，“TractionAvant”车就有了自承的车身。从1975年开始镀锌板在保时捷上的使用，这是解决腐蚀问题的一大里程碑。防腐效果是如此的显著，以致于所有的汽车都采用这样的表面处理钢板，汽车制造商能提供多年的抗腐蚀保证。在上世纪80年代初期，高强度钢第一次被使用，目的是降低车身重量。从80年代中期就生产大尺寸的落料件，也就是所谓的拼焊板，它通过使用激光焊将每块板料连接在一起。1994年，“铝合金空间框架”结构对钢铁的发展带来新的推动力。从那时起，开发出大量的新钢种，新型的NSB轻型车架已经证明那些被断言为古老的钢铁材料非但没有被遗弃在废料场，由新型钢种与制造工艺生产的汽车具有高的轻量化构架潜力。
汽车用现代钢种
1980年，低强度深冲钢与结构钢被大量使用。Ti和Nb微合金化钢与高强度钢一样，也被采用。1990年，无间隙理念也被应用到高强度钢上，比微合金化钢具有相当好的成形性能，但强度也有限。1995年，一些新钢种被商业化，如烘烤硬化钢用于仅需少许成形的零件，各向同性钢专为拉延成形设计，最为重要的是双相钢，大大拓宽了强度范围，同时也比前面提到的高强度钢具有更好的成形性能。从世纪之交开始，TRIP被使用，具有目前还无法知道的强度与成形性的良好匹配。到现在，这些多相钢被进一步开发，品种更加完善。如复相钢，同时具备最优的强度和足够的成形性能。加工硬化钢由于具备良好的加工硬化特性，特别适合于高拉延成形的冲压件。与传统的微合金化钢相比，这些钢种具有更好的成形性，并且－由于它们的强度水平－具有更加良好的弹性回弹性能。开发活动还在继续，特别是双相钢、TRIP钢和复相钢，正朝着更高强度水平发展。
对用于汽车制造的材料的要求是多方面的，并且往往是相对立的。这就是为什么仅用于车身的钢种就有如此之多的原因。首先，需要用高强度钢来满足轻量化结构与良好碰撞性能要求。然而，复杂结构件的成形与焊接也是可能要求的。此外，通过表面涂层达到防腐是必须做的事。钢构架也必须保证在车的使用期内无需专门手段就可以修补。在车报废后尽可能多的零件的可回收性是钢铁材料相比于其他材料的而言的一大重要优势。最后，钢铁材料在全世界均可获得，因而是极经济的材料。
钢铁的一个突出特点在于其多方面的冶金机理，这允许以期望的形式调整钢的性能并定制它们。固溶强化是通过添加合金元素如Mn、Si和C进入到铁原子的点阵中，主要提高强度。这种强化途径只能提高强度，塑性和成形性能降低。另一方面，利用微合金化元素的析出强化能带来两大重要优点：首先，非常少的加入量就能导致强度显著提高，其次，通过综合微合金化与合适的工艺控制手段能显著降低晶粒尺寸，这就同时提高强度改善塑性。然而，随着强度的提高，成形性不断降低。能达到的最大强度有限，这就是为什么在过去几年应用钢的相变特性来更大程度地改善钢的性能，从而出现了多相钢。另一能被利用的效应是烘烤硬化。具有烘烤硬化效应的钢，在烤漆过程中强度会进一步显著增加。
微合金化元素对高强度钢的发展起非常重要的作用，即使最少量的加入也对钢的性能产生深远影响。不再需要高的碳含量，因此，影响焊接性能的碳当量处在低的水平。如今，热轧钢的屈服强度达到700MPa。典型的例子是，通过微合金化，尽管为纯铁素体组织，且碳含量非常低，但是钢的强度超过800MPa。原因是钢具有非常细小的晶粒尺寸（3．3μm）以及细小弥散分布的析出物（5nm）。对微合金化钢，同样是随着强度提高成形性能与塑性降低，过去几年钢的开发工作集中在改善成形性能上。
多相钢由不同硬相如铁素体、残余奥氏体、贝氏体和马氏体等组成的组织，由于相的组成不同，强度级别也有显著差别。铁素体非常软，极易变形，而马氏体极硬，仅有一定程度的变形能力。贝氏体的强度和成形性处在铁素体和马氏体之间。双相钢的铁素体组织中嵌有马氏体岛。提高马氏体的含量，强度可大大增加。双相钢除了具有高的抗拉强度，也具有低屈强比和强的加工硬化能力。TRIP钢由铁素体与贝氏体组成，含有残余奥氏体，在钢成形为结构件的过程中残余奥氏体转变成马氏体，因而，除了高的抗拉强度外，也具有非常高的均匀延伸率和优越的成形性能。
复相钢的组织为贝氏体组织，内含少量的马氏体、珠光体和残余奥氏体。它们一般通过利用微合金化元素而达到极为细小的组织。部分马氏体钢基本组织组成为铁素体、加工硬化的铁素体或贝氏体，其中嵌入马氏体，具有非常好的性能。
在多相钢中，微合金化元素也起重要作用。比如复相钢，一般采用Ti合金化，利用其析出强化作用。Nb用于TRIP钢和DP钢中，主要起到晶粒细化与稳定残余奥氏体的作用。综合利用微合金化与热机械轧制，有可能获得非常有吸引力性能的超细晶粒多相组织。
多相钢的生产需要知道它的精确相变行为，相变行为受钢的化学成分与加工工艺的影响。特定的元素如Al和Si，加速相变，而其他元素如C、Mn和Cr，则抑制相变过程。对不同相的影响差距很大。例如，对热轧工艺，轧后冷却制度决定了最终的组织。双相钢是在铁素体形成温度进行快冷，随后该温度一直保持到转变形成所需数量的铁素体。此后，快冷持续到低于马氏体转变温度以下，以获得所需数量的马氏体。尽可能避免形成珠光体和贝氏体。
许多汽车生产商按照钢的屈服点来设计汽车。如果将该准则也应用到多相钢，那么就没有考虑到这类钢的重要性能。与常用钢相比，多相钢的加工硬化与烘烤硬化效应保证部件能达到更高的强度。
例如，对汽车由TRIP700、DP600和ZstE340组成的某一部件进行模拟烘烤后，在不同的区域检测它们的强度。对照钢是一块与DP600具有相同屈服点的微合金化钢板。在所有的测试区域，DP钢具有明显高的零件强度，TRIP钢会使零件强度进一步提高。尽管该零件要求更高的强度，但也可以采用这类钢。成形后的加工硬化与烘烤硬化效应使零件的强度显著提高，碰撞行为也有利。
加速开发过程残余奥氏体钢、复相钢、部分马氏体钢和马氏体钢涵盖了同样的强度范围。因此，必须及时地建立起开发优先次序。钢的开发必须与市场需求相协调。鉴于此，在开发工作开始前预测市场需求，以便确定钢种开发优先次序。开发部门要预测从实验室研究到批量化生产所需的周期。这是与客户讨论的基础。
钢的生产开发包括几个阶段，在与汽车工业协调过程中，确定每一阶段需要哪些数据，以保证材料快速地应用到新车型上。尽管在实验室开发阶段只有少量关于拉伸性能的数据，但在第一试验卷生产时必须提供大量的材料性能数据，这在下一步的试验生产过程中补充完善，直至批量化生产阶段。一旦开始批量化生产，汽车制造商就应该有所有的相关参数以及认可值的统计数据。数据应编辑成能让汽车制造商的数据库平滑地使用。TRIP700的首轮试验成功。
未来的钢种总而言之，可以认为，在现代车型中，除了应用常用的高强度钢外，多相钢的比例在上升。如，多相钢、高／超高强度钢以及深冲钢的比例在VWPolo分别为：7％（CP）、60％和33％；对OpelVectra分别为7％（DP）、45％和38％，对PorscheCayenne分别为28％、36％和36％。目前可用于车身的钢有低强度结构钢、HSZ钢、高强IF、BH钢、DP钢、微合金化钢、WHZ钢、TRIP钢、CP钢、L－IPR钢、X－IPR钢以及MS－WR钢，抗拉强度变化300～1450MPa。其中MS－WR钢为热轧极高强度马氏体钢，抗拉强度高达1450MPa。所有这些钢都是100％或主要为铁素体组织。对奥氏体组织的调整可生产出强度和成形性达到全新水平的钢板。在过去几年，开发了高锰钢，命名为L－IP和X－IP。已完成实验室开发阶段，目前ThyssenKrupp正与Arcelor联合将X－IP推向生产阶段。在Duisburg钢厂成功地进行了首轮生产试验。然而，必须提出的是，这些性能还不清楚的新钢种生产还有问题，并且对它们的特性还未了解，这些都需要进一步工作来解决。钢铁生产商和汽车工业都步入新的领域。
汽车用现代钢种
1980年，低强度深冲钢与结构钢被大量使用。Ti和Nb微合金化钢与高强度钢一样，也被采用。1990年，无间隙理念也被应用到高强度钢上，比微合金化钢具有相当好的成形性能，但强度也有限。1995年，一些新钢种被商业化，如烘烤硬化钢用于仅需少许成形的零件，各向同性钢专为拉延成形设计，最为重要的是双相钢，大大拓宽了强度范围，同时也比前面提到的高强度钢具有更好的成形性能。从世纪之交开始，TRIP被使用，具有目前还无法知道的强度与成形性的良好匹配。到现在，这些多相钢被进一步开发，品种更加完善。如复相钢，同时具备最优的强度和足够的成形性能。加工硬化钢由于具备良好的加工硬化特性，特别适合于高拉延成形的冲压件。与传统的微合金化钢相比，这些钢种具有更好的成形性，并且－由于它们的强度水平－具有更加良好的弹性回弹性能。开发活动还在继续，特别是双相钢、TRIP钢和复相钢，正朝着更高强度水平发展。
对用于汽车制造的材料的要求是多方面的，并且往往是相对立的。这就是为什么仅用于车身的钢种就有如此之多的原因。首先，需要用高强度钢来满足轻量化结构与良好碰撞性能要求。然而，复杂结构件的成形与焊接也是可能要求的。此外，通过表面涂层达到防腐是必须做的事。钢构架也必须保证在车的使用期内无需专门手段就可以修补。在车报废后尽可能多的零件的可回收性是钢铁材料相比于其他材料的而言的一大重要优势。最后，钢铁材料在全世界均可获得，因而是极经济的材料。
钢铁的一个突出特点在于其多方面的冶金机理，这允许以期望的形式调整钢的性能并定制它们。固溶强化是通过添加合金元素如Mn、Si和C进入到铁原子的点阵中，主要提高强度。这种强化途径只能提高强度，塑性和成形性能降低。另一方面，利用微合金化元素的析出强化能带来两大重要优点：首先，非常少的加入量就能导致强度显著提高，其次，通过综合微合金化与合适的工艺控制手段能显著降低晶粒尺寸，这就同时提高强度改善塑性。然而，随着强度的提高，成形性不断降低。能达到的最大强度有限，这就是为什么在过去几年应用钢的相变特性来更大程度地改善钢的性能，从而出现了多相钢。另一能被利用的效应是烘烤硬化。具有烘烤硬化效应的钢，在烤漆过程中强度会进一步显著增加。
微合金化元素对高强度钢的发展起非常重要的作用，即使最少量的加入也对钢的性能产生深远影响。不再需要高的碳含量，因此，影响焊接性能的碳当量处在低的水平。如今，热轧钢的屈服强度达到700MPa。典型的例子是，通过微合金化，尽管为纯铁素体组织，且碳含量非常低，但是钢的强度超过800MPa。原因是钢具有非常细小的晶粒尺寸（3．3μm）以及细小弥散分布的析出物（5nm）。对微合金化钢，同样是随着强度提高成形性能与塑性降低，过去几年钢的开发工作集中在改善成形性能上。
多相钢由不同硬相如铁素体、残余奥氏体、贝氏体和马氏体等组成的组织，由于相的组成不同，强度级别也有显著差别。铁素体非常软，极易变形，而马氏体极硬，仅有一定程度的变形能力。贝氏体的强度和成形性处在铁素体和马氏体之间。双相钢的铁素体组织中嵌有马氏体岛。提高马氏体的含量，强度可大大增加。双相钢除了具有高的抗拉强度，也具有低屈强比和强的加工硬化能力。TRIP钢由铁素体与贝氏体组成，含有残余奥氏体，在钢成形为结构件的过程中残余奥氏体转变成马氏体，因而，除了高的抗拉强度外，也具有非常高的均匀延伸率和优越的成形性能。
复相钢的组织为贝氏体组织，内含少量的马氏体、珠光体和残余奥氏体。它们一般通过利用微合金化元素而达到极为细小的组织。部分马氏体钢基本组织组成为铁素体、加工硬化的铁素体或贝氏体，其中嵌入马氏体，具有非常好的性能。
在多相钢中，微合金化元素也起重要作用。比如复相钢，一般采用Ti合金化，利用其析出强化作用。Nb用于TRIP钢和DP钢中，主要起到晶粒细化与稳定残余奥氏体的作用。综合利用微合金化与热机械轧制，有可能获得非常有吸引力性能的超细晶粒多相组织。
多相钢的生产需要知道它的精确相变行为，相变行为受钢的化学成分与加工工艺的影响。特定的元素如Al和Si，加速相变，而其他元素如C、Mn和Cr，则抑制相变过程。对不同相的影响差距很大。例如，对热轧工艺，轧后冷却制度决定了最终的组织。双相钢是在铁素体形成温度进行快冷，随后该温度一直保持到转变形成所需数量的铁素体。此后，快冷持续到低于马氏体转变温度以下，以获得所需数量的马氏体。尽可能避免形成珠光体和贝氏体。
许多汽车生产商按照钢的屈服点来设计汽车。如果将该准则也应用到多相钢，那么就没有考虑到这类钢的重要性能。与常用钢相比，多相钢的加工硬化与烘烤硬化效应保证部件能达到更高的强度。
例如，对汽车由TRIP700、DP600和ZstE340组成的某一部件进行模拟烘烤后，在不同的区域检测它们的强度。对照钢是一块与DP600具有相同屈服点的微合金化钢板。在所有的测试区域，DP钢具有明显高的零件强度，TRIP钢会使零件强度进一步提高。尽管该零件要求更高的强度，但也可以采用这类钢。成形后的加工硬化与烘烤硬化效应使零件的强度显著提高，碰撞行为也有利。
加速开发过程残余奥氏体钢、复相钢、部分马氏体钢和马氏体钢涵盖了同样的强度范围。因此，必须及时地建立起开发优先次序。钢的开发必须与市场需求相协调。鉴于此，在开发工作开始前预测市场需求，以便确定钢种开发优先次序。开发部门要预测从实验室研究到批量化生产所需的周期。这是与客户讨论的基础。
钢的生产开发包括几个阶段，在与汽车工业协调过程中，确定每一阶段需要哪些数据，以保证材料快速地应用到新车型上。尽管在实验室开发阶段只有少量关于拉伸性能的数据，但在第一试验卷生产时必须提供大量的材料性能数据，这在下一步的试验生产过程中补充完善，直至批量化生产阶段。一旦开始批量化生产，汽车制造商就应该有所有的相关参数以及认可值的统计数据。数据应编辑成能让汽车制造商的数据库平滑地使用。TRIP700的首轮试验成功。
未来的钢种总而言之，可以认为，在现代车型中，除了应用常用的高强度钢外，多相钢的比例在上升。如，多相钢、高／超高强度钢以及深冲钢的比例在VWPolo分别为：7％（CP）、60％和33％；对OpelVectra分别为7％（DP）、45％和38％，对PorscheCayenne分别为28％、36％和36％。目前可用于车身的钢有低强度结构钢、HSZ钢、高强IF、BH钢、DP钢、微合金化钢、WHZ钢、TRIP钢、CP钢、L－IPR钢、X－IPR钢以及MS－WR钢，抗拉强度变化300～1450MPa。其中MS－WR钢为热轧极高强度马氏体钢，抗拉强度高达1450MPa。所有这些钢都是100％或主要为铁素体组织。对奥氏体组织的调整可生产出强度和成形性达到全新水平的钢板。在过去几年，开发了高锰钢，命名为L－IP和X－IP。已完成实验室开发阶段，目前ThyssenKrupp正与Arcelor联合将X－IP推向生产阶段。在Duisburg钢厂成功地进行了首轮生产试验。然而，必须提出的是，这些性能还不清楚的新钢种生产还有问题，并且对它们的特性还未了解，这些都需要进一步工作来解决。钢铁生产商和汽车工业都步入新的领域。
