一、零件性能要求及应用
采用热成形钢板冲压件的零件通常是车身碰撞传力路径的安全结构件，大多要求具有高强度，起到防止碰撞时过分变形、入侵乘员生存空间的作用。同时对零件的韧性有一定要求，比如车门防撞梁、B柱等，在发生碰撞发生变形时，不能过早弯折断裂，以起到吸收能量的作用。
下图1为沃尔沃V系列车型的白车身用材示意，红代表热冲压零件，主要集中在正碰和侧碰路径上，包括A柱、B柱、C柱、前后纵梁、顶盖横梁、上边梁、门槛、地板横梁等。
由于轻量化及碰撞安全的越来越高的需求，热成型钢在汽车骨架上的应用比例也在不断扩大。根据GM的公开资料，预计目前热成型钢年产能已达600万吨，与之相比，发展多年的第三代冷冲压高强钢的产量仅为3万吨。 如下图2，以Volvo为例，XC90在2015年热成型钢单车用量已从7%提升到38%，目前最新车型已达42%。钢质或轻度钢铝混合路线的车企均大幅提升热成型钢占比，部分电动车企开始在电池包结构件上量产应用。
二、材料性能要求
为了保证乘员舱的完整性和防撞性能，一般对热冲压材料（通常指1500MPa和1800MPa的硼钢）有如下需求：
1. 高的材料强度；
2. 良好的弯曲断裂韧性；
3.均匀的组织性能；
4.合适的成本；
5.镀层材料还需求较好的耐蚀性（分为镀AS、镀锌和裸板）；
6.良好的热处理工艺性能（奥氏体化温度、临界冷却速度）； 7.良好的点焊、激光焊性能。
杨赤忠当然，现在随着汽车安全件的精细化设计需求，除了需求越来越高强度的硼钢（22MnB5、28MnB5、34MnB5）外，也需要中等强度的高韧性的热冲压材料作为软区材料，例如B柱的下端使用低合金高强钢6Mn6等，此类材料的需求为高弯曲韧性、良好的可焊性、较大的临界冷却速度，室温组织可以为铁素体、珠光体或马氏体组织。
三、行业用材分析
1、行业用材现状
•从基材来讲：
①硬区：目前热冲压钢板主要应用的是1500MPa的22MnB5和1800MPa的34MnB5硼钢，用作硬区部位，即需要超高强度来减小或防止变形的部位；
②软区：基于激光拼焊（TWB，Tailored Welded Blanks）技术的成熟，也有500/600MPa级的6Mn6、1000MPa级的8Mn*、1200MPa级的12Mn*等材料用于激光拼焊件的低强度部位，俗称软区。
如下图3沃尔沃XC90车型的纵梁和B柱的端部（黄区域）。
墙上画大饼>rtm该部分材料VDA弯曲角一般远大于22MnB5和34MnB5，碰撞时有效变形行程较大，起到吸能的作用。
•从表面涂层来讲：
①常规镀层材料：
安赛乐米塔尔在华专利CN108588612B，对常规涂层（镀层重量70g/m2，热冲压后总厚度30-50um）中国多媒体教学学报
的工艺窗口、涂层结构与厚度做了严格限定，致使该材料处于安米及其授权公司（现代制铁、新日铁、VAMA、TKS）垄断中，价格相对较高、货源比较单一、供货周期较长。
国内宝钢、首钢、唐钢、马钢等钢厂也在批量供货该类材料，以宝钢为例，主要通过错开加热窗口来规避专利，但由于AM在不同国家和地区专利权利要求的差异，国内钢厂材料在欧盟、北美、日韩、巴西等主要汽车市场使用和销售时需特别关注专利侵权问题，目前不建议在大陆以外地区使用。
②薄镀层材料：
2019年苏州育材堂公司（东北大学易红亮教授团队）发明了降低涂层厚度（热冲压后涂层总厚度10-25um）的薄镀层新材料，可调整工艺窗口（提高温度、缩短时间）错开AM的加热窗口，热处理后镀层厚度和结构也可规避AM专利限制，目前授权国内TAGAL 和马钢两家钢铁企业生产，已获得GM、长城、奇瑞、一汽、东风、岚图等国内外数家主机厂认证通过或在认证中。目前能批量生产供货的材料基材为22MnB5和6Mn6。
③裸板材料：
表面无镀层的材料为裸板材料，该材料无镀层专利，可采用国内外诸多钢厂材料，如TKS、现代制铁、首钢、宝钢、本钢、马钢。相对镀层材料，裸板原材料成本降低了，但是由于裸板在加热时会氧
化，表面生成一层氧化皮，通常需增加抛丸工序进行表面处理，会增加一道抛丸加工的成本。而且氧化皮的存在会擦蚀冲压模具，折损模具寿命。抛丸后还会有一定的变形（一般1.2mm以下规格不可使用裸板），且会污染环境。因此不建议大量应用裸板，可根据车型定位在干区部位适度使用。
2、行业用材趋势
由于碰撞安全、轻量化、低成本、防腐效率的持续高需求，引导热成型钢在高强度、高韧性、经济性耐蚀三大方向的研究与应用趋势。
•高强度（硬区）：1500MPa——1800MPa——2000MPa——2300MPa
•高韧性：①软区：500MPa/1000MPa；②硬区：2000MPa+V/Nb/Re/Mo/Ni；③软+硬区：薄镀层热成型•经济耐蚀：含Cr裸板热成型钢、薄镀层热成型钢
四、零件生产工艺
•一般零件：
热冲压零件的典型生产工艺如下图4（铝硅板），主要核心工序包括：加热（奥氏体化）——淬火成型——激光切割。裸板的生产在淬火后还有一道抛丸工序。
•特殊工艺零件：
由于碰撞安全对不同区域材料的规格、性能需求不同，为满足不同需求的精细化、定制化设计，并体现出轻量化收益，近年来已广泛量产应用TWB（激光拼焊）、TRB（变厚度轧制板）、Soft zone（强度软区，分模内与炉内2种）、Patch（补丁板）四种创新工艺，如下图5为沃尔沃XC90同时使用到的4种工艺示意图，其中B柱使用到TRB+TWB的组合工艺。
①TWB（激光拼焊）：
卡夫丁峡谷材料需要在激光拼焊厂拼焊成二次板料，再运送到热冲压厂进行加热淬火成型，以GONVAMA的激光消融焊为例，拼焊料的典型生产工序如下图6a)。目前可供货供应商包括GONVAMA、宝钢TB、宝钢阿赛洛、鞍钢钢加，工艺有消融焊、填丝焊、消融+填丝焊等。
②TRB（变厚度轧制板）：
CME它是通过柔性轧制工艺生产的金属板，即在钢板轧制过程中，通过计算机实时控制和调整轧辊的间距，以获取沿轧制方向上按预先定制的厚度连续变化的板材。其生产示意图如下图7，目前可供货供应商包括Mubea、东宝海星。
③Soft Zone（分区强化）：
热成型强化分区工艺是指板料原料为一个等厚等强度料片，通过特殊工艺（模内分区加热、炉内分区加热）实现不同区域、不同强度的功能。同一个零件上分成了几个区：硬区和软区，硬区抗拉强度仍为1300MPa以上；软区抗拉强度则为500MPa-800MPa。图8为
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