新一代钢铁材料(New Generation Steel,简称NGSteel)是将量大面广钢材的强度提高一倍,钢制构件的使用寿命翻番,钢制结构和装备的安全性大幅度提高,从而降低钢材消耗,达到钢材生产和使用减量化的目的。
中国钢研牵头承担的国家重大基础研究计划(973计划)重大项目I期(1998~2003年)在国际上率先提出了形变诱导铁素体相变理论、抗延迟断裂理论和弛豫-析出-控制理论及相关控制技术等,运用创新思路,把低碳钢的强度从200MPA提高到了400MPa、低合金钢的强度从400MPa提高到800MPa、合金结构钢的强度从800MPa提高到1500MPa,在国内30多个钢铁企业采用这一先进理论生产出了数千万吨强度翻番型新一代钢材,使我国成为世界上第一个工业规模生产超细晶钢的国家;II期(2004~2009年)以大幅度提高静态承载型工程结构用钢的耐腐蚀性能和动态承载型机械制造用钢的耐疲劳性能、实现寿命翻番为目标,实现了钢铁材料的强度和使用寿命的同时大幅度提高,将为降低我国钢材消费总量和实现节约资源、能源战略目标提供重要科学依据和技术支撑;III期(2010年~)在I期钢材强度翻番和II期钢材使用寿命大幅度提高基础上,针对量大面广的建筑设施用钢、代表工业技术水平的汽车用钢、以产顶进的能源用钢等高端钢材品种的高强度和高安全性需求,以大幅度提高塑韧性为主改善高强度钢铁材料的服役性能为目标。
中国钢研率先研发出超高强度第三代汽车钢(强塑积≥30GPa%)技术。2008年,科技部在863计划新材料领域高技术创新团队项目中支持中国钢研开展高强度热成形马氏体钢板技术研发,中国钢研在多年军工用高强度钢技术基础上,很快研发出1500MPa、1700MPa、1900MPa和2200MPa级系列热成形钢,研发结果在2009年国际汽车用钢会议上公开发表后,得到了国内外的广泛关注。具有技术领先优势的德国RWTH Aachen大学和马普钢铁研究所(MPIE)的联合汽车用钢研发机构Stahl – ab initio SFB761特邀中国钢研的科研人员访问该机构做学术交流,目前我国一汽的新车型H车平台的三个零件已经采用了中国钢研研发的1700MPa级热成形钢。2009年,在科技部973计划项目支持下,中国钢研致力于解决高强度钢冷成形困难与高强度化导致的低塑性问题,运用“多相(Multiphase)、亚稳(Metastable)、多尺度(Multiscale)”组织(简称M3组织)调控发展思路,首先在实验室研究出具有高强度和高塑性的第三代汽车钢,其抗拉强度与延伸率的乘积超过了30GPa%,比第一代汽车钢翻两番,而合金含量却不到第二代汽车钢的1/3,实验室工作为当时的国际首创。2010年,中国钢研与太原钢铁公司合作,成功地在工业生产流程上开发出第三代汽车钢热轧板卷和冷轧板,强塑积超过了30GPa%(抗拉强度为900MPa级时,延伸率达到了35%),率先在国际上研发出第三代汽车钢产品的工业生产技术。未来,第三代汽车钢的应用将大幅度降低汽车重量,提高碰撞安全性。这一工作从根本上开始改变我国长期以来跟踪学习国外汽车钢技术的局面,开创了汽车钢技术创新的新局面,对促进钢铁企业的技术和产品升级换代,为我国从钢铁大国向钢铁强国转变提供了相关的有力技术支撑。







