史上第一件热成形汽车零部件,在1984年由瑞典SSAB汽车公司首次生产。2006年,宝钢引进瑞典AP&T的热成形生产线,生产了国内首批热成形零件。热成形钢具有极高的强度,作为热成形钢的开山鼻祖22MnB5,在成形后抗拉强度高达1500MPa。同时热成形后零件的回弹量很少甚至没有回弹,具有很好的材料成形准确度。由于在高温下成形,热成形适用于加工复杂形状的零件。由于热成形钢的高强度,在实现零件轻量化的同时能够保证安全性,因此1500Mpa热成形钢在国内汽车用材界一路高歌。但是,随着汽车行业精益设计能力的提升及功能要求的进步,对于热成形材料的需求也有着更高的要求,2GPa热成形钢应运而生。
2017年,SSAB与Gestamp合作开发Docol PHS 2000。同年,由东北大学和本钢联合开发的2GPa级超高强钢并成功用于北汽新能源纯电动两座车型“LITE”防撞区域。2018年,国际上首家利用CSP工艺实现工业化生产的2Gpa级短流程热成形汽车钢在河钢唐钢成功下线。2019年,攀钢成功试制2GPa热成形超高强钢板,VAMA发布新一代热成形超高强钢Usibor®2000。2021年宝钢全系列(500~2000MPa)铝硅热成形材料实现批量供货。当前,中国已成为2Gpa热成形钢前沿应用市场,在一体式门环、电动车钢制电池包、车门防撞横梁等零部件上都得到很好的应用。
近两年来,2GPa及以上强度的热成形钢在高强韧特性、抗氢脆性能等关键指标上相继实现重要突破。情况如下:

2025年5月22日,小米发布2200MPa超强钢,2200MPa超强钢由王国栋院士团队、育材堂、东北大学共同研发,是目前汽车行业中最强的热成型钢。
2200MPa超强钢使用在小米YU7全车四门防撞梁上。相比1500MPa热成形钢,抗拉强度提高40%,A柱承载提高25%,B柱承载提高70.5%,2200MPa超强钢使用在全车四门防撞梁上,能提升侧面碰撞中的乘员舱保护,前门防撞梁承载能力提升52.4%,后门防撞梁承载能力提37.6%。
2025年5月16日,理想汽车携手清华大学和马钢有限研发的高强韧抗氢脆2000MPa级热成形钢-2000IH正式下线。

在力学性能上,自研2000IH热成形钢实现了双重优势:一方面,它保持了传统2000MPa热成形钢的高变形抗力;另一方面,它展现出接近传统1500MPa热成形钢的优异韧性。得益于这一独特的性能组合,其吸能能力较传统2000MPa热成形钢提升约78%,较传统1500MPa热成形钢提升约10%。
自研2000IH热成形钢展现出与传统1500MPa热成形钢相当的抗氢脆性能,其抗氢脆能力更是达到传统2000MPa热成形钢的5倍以上。
本次下线的自研2000IH热成形钢其核心创新在于摒弃传统依赖碳元素强化基材提升强度的设计思路,转而采用低碳+精准的多元元素配比调控。通过引入有限的微合金元素,并结合富碳化物元素,在基体中形成多尺度析出物。与传统的2000MPa热成形钢相比,在保持超高强度的同时,显著提升了韧性和抗氢脆延迟开裂性能。
2025年01月08日河钢集团发布消息称,河钢集团唐钢公司生产的国内首款2GPa超级抗氢脆热成形钢顺利下线。
唐钢创新铌微合金化技术,优化钢材微观组织,大幅提升了其抗氢脆能力,将用于乘用车白车身单、复合结构部件制造,在满足汽车轻量化需求的同时,将大幅提升汽车安全性能。

2024年11月01日,北京理工大学重庆创新中心联合中信金属股份有限公司,共同发布了全球领先的新一代汽车用2GPa超级抗氢脆热成形钢—HEROs2000 (2GPa Hydrogen Embrittlement Resistance Optimal Steel)。这一突破性成果具备卓越的抗氢脆性能和强韧性匹配,能够有效解决2GPa热成形钢所面临的氢脆痛点问题,进而拓展2GPa热成形钢在车身上的用量,使汽车更加轻量化和节能降碳。
通过创新的Nb微合金化技术,在钢中析出具有吸氢能力更强的非共格/半共格界面的纳米第二相NbC颗粒,有效提高了“超强氢陷阱”的捕氢能力,对比国内外同级别产品,其抗氢脆性能提升了3至12倍,显著降低了汽车服役过程中2GPa热成形钢氢脆的重大安全隐患;并且由于第二相NbC颗粒的大量析出,极大程度地细化了晶粒尺寸,使新钢种拥有优异的冷弯性能,二者为汽车材料的减重和高安全性应用奠定了重要基础。

HEROs2000钢材展现了高抗氢脆性、高冷弯性能以及高强塑积,同时保持了低成本的优势,实现了“三高一低”的完美结合,该材料特别适用于汽车A/B柱、防撞梁等关键安全部件的单零件制造,以及一体式门环、车窗总成、地板总成等复杂结构的复合零件生产。
精工冲焊技术开发团队联合长城技术中心于2024年6月20日在精工冲焊热成形车间成功完成了全球首个“2200Mpa热成形钢产品”试制工作,突破了汽车行业热成形门环零件2000MPa的极限强度。

2200MPa钢材的特殊性在于它不仅具备极高的强度,还兼顾了良好的延展性和韧性,能够在极端碰撞情况下有效吸收并分散能量,最大限度保障乘员安全。
2200MPa超高强汽车钢和一体式热成形门环的强强结合,赋予了车辆卓越性能与坚固保障。创新型集成轻质结构设计结合超高强度材料性能保证,使车辆在面临碰撞和压力时能够提供更好的保护,同时提升车辆的燃油效率和操控性能。
2GPa超薄一体式热成形双门洞大门环
2024年6月,宝钢与东风柳汽紧密合作,开发一体式双门洞大门环,在用户星海品牌新款轿车上真正搭载应用并进行实车验证,实现国内首个2GPa超薄吉帕钢®热成形双门洞大门环零件成功试冲,在保证车身安全性能的同时,实现极致轻量化,为车身关键零部件提供了新的一体化解决方案。

来源:来源网络资料







