根据钢的强塑积将汽车钢分为三代：
第一代汽车钢的强塑积一般为15GPa·%，包括HSLA、DP钢等，轻量化和安全性指标都较低；
第二代汽车钢的强塑积虽然达到了50GPa·%，但由于合金含量高、工艺难度大，生产成本相对较高，如TWIP钢；我国973项目“高性能钢的组织调控原理与技术基础研究”将第三代汽车钢的强塑积目标确定为30GPa·%，其轻量化和安全性指标高于第一代汽车钢、生产成本又低于第二代汽车钢，如中锰钢和Q&P钢。
第三代汽车钢在前两代汽车钢的研究基础上，通过Q&P工艺或ART逆相变奥氏体工艺结合元素的配分和扩散过程，获得细小均匀的铁素体和亚稳奥氏体混合多相组织，充分发挥亚稳奥氏体的TRIP效应和超细晶多相基体组织应力应变协调效应，进而制备中低合金质量分数的高性能汽车钢铁材料。
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研发思路
无论是第一代汽车钢中的DP钢和TRIP钢，第三代汽车钢中的Q&P钢，都有一个共同的特点，那就是通过碳的配分，实现奥氏体富碳，从而稳定奥氏体。依靠碳的配分，需要钢中含有较高的碳含量才能获得大量的亚稳奥氏体，所以普通的TRIP钢和Q&P钢中的奥氏体含量一般不会大于15%，无法将亚稳相的含量调控到较高的水平。而将钢中的碳含量调高到0.4%以上的水平又会显著恶化钢的焊接性能。所以，仅仅依靠碳配分来进行亚稳相调控存在很大的局限性。由此得到启示，研发高强高塑汽车钢必须走复合配分与亚稳控制的思路。为此，中国钢铁研究总院提出利用逆相变原理，通过碳锰复合配分控制亚稳奥氏体含量的中锰钢研发思路。中锰钢采用中锰合金化成分体系，典型成分有0.1%C-5%Mn-余Fe。钢的组织调控采用“逆相变”（ART处理）工艺。该工艺首先将钢淬火得到淬火马氏体，然后在铁素体+奥氏体两相区保温退火获得逆生奥氏体，并伴随有溶质元素在奥氏体中的富集及再配分活动，使残留奥氏体稳定性提高保留到室温，中锰ART钢在室温下的显微组织为马氏体或回火马氏体基体上含有大量片状残留奥氏体和超细铁素体。合金元素中Mn的作用是扩大奥氏体相区，并且Mn元素扩散速度较慢能有效促进奥氏体的形成及组织超细化。中锰ART钢逆转变退火过程中Mn的置换与配分和奥氏体逆相变是获得超细基体上含有大量亚稳奥氏体组织和铁素体组织的关键。亚稳奥氏体的体积分数和稳定性与临界退火温度和时间密切相关，对最终的力学性能起着决定性的影响。
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国内外研发热点及进展情况
目前研究结果显示，残留奥氏体最大为17%左右。这些超细薄片状残留奥氏体组织在拉伸应变过程中发生TRIP效应转变为马氏体，由于细晶强化效果中锰ART钢的室温力学性能强度高，塑性相当于软钢，有较好的成形性。0.1CMn5中锰高强钢的屈服强度Rp0.2＞680MPa，伸长率A80＞40%，冷成形时拉延深度很高，可实现一次成形，简化加工工艺并降低加工成本。而且，中锰钢另一个重要特点是奥氏体转变温度较低，在700-750℃温度下可以实现完全奥氏体化，同时Mn元素的存在促使贝氏体等软组织连续转变C曲线右移提高钢的淬透性，对成形模具的冷却速度要求不敏感，可实现在700-750℃温度下温压成形得到完全淬火马氏体组织，减少传统热成形钢裸板900-950℃加热保温出现的表面氧化脱碳风险，使传统热成形工艺简化，降低了模具设计及加工难度，降低加工成本和设备与模具投资。
然而，合金元素Mn的加入会导致在钢板表面产生大量MnO，这些MnO会限制Mn合金钢的热浸镀锌。据研究，能够被连续热浸镀锌液成功润湿的最大合金Mn含量为1.5%。为了得到第三代汽车钢所要求的30-40GPa·%强塑积，以及室温稳定的奥氏体成分、超细晶铁素体以及沉淀析出相的多相组织，第三代汽车钢中的Mn含量必须要高于3.5%。因此，为提高第三代汽车钢中锰钢热浸镀锌性能，研究人员对退火前预氧化进行了研究，研究结果表明，预氧化能明显改善第三代汽车钢的表面氧化状态和镀层界面抑制层的生长，经预氧化后的钢板表面氧化物颗粒明显比未经预氧化退火的钢板表面氧化物颗粒少很多。预氧化露点为+5℃时，经还原后的钢板氧化物颗粒小且少，最适合钢板的热浸镀锌。此外，Mn、Cr、Si等合金元素在热浸镀锌退火过程中会发生选择性氧化，从而对钢板的润湿性产生不利影响，而高强钢的选择性氧化行为又和退火气氛中的氧势有很大关系。为了改善钢板表面的氧化状态，提高中锰合金钢 的可镀性，科研人员研究了不同氧势的退火气氛对中锰合金钢表面氧化物状态和热浸镀锌性能的影响。结果表明，退火气氛中氧势较低时，钢板表面氧化物为颗粒状，较高时以玻璃质的膜状为主，并有部分颗粒状氧化物夹杂。颗粒状氧化物形貌表面更有利于热浸镀锌的发生。
目前国内外第三代汽车钢的研发可以归结到3个典型的性能上：
一是抗拉强度不小于750MPa、伸长率不小于40%的TG750；
二是抗拉强度不小于1000MPa、伸长率不低于30%的TG1000；
三是抗拉强度不低于1500MPa、伸长率不低于20%的TG1500。
据报道，韩国、日本和法国也已经完成中锰第三代汽车钢的工业化前研发工作，准备进行工业化试制和商业化运作。未来将掀起全球范围的中锰第三代汽车钢工业化推广应用的热潮。
美国首先提出第三代汽车钢概念，并于2007年10月启动了第三代汽车钢研发工作。同期，中国钢铁研究总院也开始第三代汽车钢的研发工作。2009年，中国钢研首先在实验室研究出了具有高强度和高塑性的第三代汽车钢，其强塑积超过30GPa·%。经过近10年的研究与开发，中国钢铁研究总院已经完成TG750、TG1000和TG1500的热轧和冷轧中锰第三代汽车钢的实验室研发工作，这些新开发的中锰钢的力学性能范围：抗拉强度Rm为700-1500MPa、伸长率A为20%-50%，强塑积可达到25-50GPa·%。目前通过与钢厂和用户合作成功实现了TG750第三代汽车钢的工业化试制与汽车零部件的试制工作，有望近期得到应用。针对TG1000和TG1500，钢铁研究总院也在与钢厂洽谈进行工业化试制。
继中国钢铁研究总院2010年成功实现第三代汽车钢的工业化试制之后，美国的Nano 钢公司 在2012年报道了通过粉末冶金与热轧冷轧制备的3个强度级别新型的高强高塑汽车钢，即900MPa的抗拉强度及35%的伸长率、1200MPa抗拉强度及30%的伸长率和1600MPa的抗拉强度及15%的伸长率，该性能已远远超过第一代先进高强汽车钢，有望在2017年商业化。韩国2013年报道了中锰逆相变的第三代汽车钢的研发工作，其基本成分为碳质量分数约为0.1%，而锰质量分数为6%-9%，抗拉强度为900-1200MPa、伸长率为20%-30%，该性能也明显高于第一代汽车钢。而且，韩国在实验室研究了冷轧中锰钢工艺制度，研究结果表明工业化生产中锰钢的困难不是很大，但一些关键问题不能忽视，如Al元素的添加会导致连铸问题和热轧过程中出现裂纹，C含量应尽量降低来避免在冷轧过程中产生马氏体，Si的添加有利于抑制渗碳体的析出，但过高的Si含量会导致热镀锌困难。日本新日铁住金、JFE钢铁和神户制钢参加的日本国家项目“革新性新结构材料等研究开发”，目标是开发出同时实现抗拉强度1500MPa和伸长率20%的超高强度钢板。
