团队成员讨论产线试制方案。

项目名片

随着汽车工业的快速发展与“双碳”工作的不断推进，“节能、减排、安全”的发展目标对车身制造材料研发提出了新的要求，兼具轻量化和高成形性能成为材料升级的两大重要属性。在此背景下，高性能高强钢成为钢铁企业满足车企用户需求的重要研发方向。首钢京唐与首钢技术研究院联合打造“基于高局部成形性和经济性需求的镀锌高强钢开发及应用”项目，采取低合金化设计并结合设备特点制定相应工艺，成功开发了590—1180MPa级别系列热镀锌低合金高强钢。该项目不仅使高强钢的扩孔和折弯性能得到明显改善，满足了用户对复杂零件的成形需求，同时首创了新型加热工艺，有效改善了高强钢的性能波动情况。目前，首钢高强钢产品在国内外知名车企多款车型上得到广泛应用，对整车轻量化和安全性起到了重要的支撑作用，获得用户好评。

攻关故事

在竞争激烈的汽车板市场，从来没有轻易取得的成功，唯有持之以恒的奋进。面对汽车行业轻量化和低成本的发展需求，由首钢技术研究院首席研究员刘华赛和首钢京唐制造部副部长周纪名共同领衔的高强汽车板攻关团队，自京唐高强镀锌专线投产以来，便踏上了低合金高性能镀锌高强钢的开发征途。长期以来，国内外钢铁企业生产的镀锌高强钢，普遍添加较高含量的Mo、Cr等合金元素，生产成本高企。但如若降低合金含量，又会引发一系列生产问题：一方面，材料力学性能将发生显著变化，局部成形性能会大幅下降；另一方面，热轧基料组织分布会更不均匀，导致成品性能稳定性控制的难度显著增加。这些难题犹如一座座难以翻越的高山，横亘在团队的前进道路上。“我们不仅要生产出成形性能满足市场发展的低合金镀锌高强钢产品，还要确保材料的性能稳定性良好。”攻关伊始，项目负责人、首钢技术研究院阳锋便暗下决心。

在这场征途中，首钢技术研究院、首钢京唐与首钢股份营销中心依托“一院多中心”研发体系和产销研一体化高效协同模式，紧密协同、攻坚克难。技术研究院凭借前沿视野和技术积累，牵头主导基础理论研究与核心技术攻关，持续突破技术难题；首钢京唐充分发挥先进产线优势，通过生产实践实时反馈工艺痛点和产线数据，构建起从实验室到产业化应用的快速转化通道；营销中心深入洞察市场脉搏，将用户痛点和诉求转化为产品升级的精准坐标，助力形成“需求牵引研发—研发提升品质—品质赢得市场”的创新闭环。产销研团队坚定不移推动技术创新成为首钢第一竞争力，通过协同合作与不懈努力，让首钢高强汽车板在市场竞争中脱颖而出，成为行业标杆。

聚力降本 靶向攻坚锻长板

降低高强钢合金含量后材料力学性能难达标成为团队首先需要攻克的难题。为赶在项目节点前进行工业试制，团队成员邱木生不分昼夜奋战在中试现场。他白天在设备旁仔细记录每一个工艺参数，不放过任何一个可能影响产品性能的环节；晚上回到办公室整理数据，一遍遍推演合金减量的路径。为了找到最佳成分配比，邱木生针对不同级别高强钢的化学成分，先后进行了十多次调整与优化，开展了一轮又一轮从冶炼到退火的中试试验。功夫不负有心人，经过实验室的大量探索和反复验证，团队终于找到了低合金高强钢的最佳成分配比，在产线试制成功，力学性能全部达标，实现了镀锌高强钢降本不降质的目标。

在产业化落地阶段，团队又遭遇了低合金体系镀层质量不易控制的难题。团队成员李钊、巫雪松等深入研究化学成分与产线关键工艺参数的匹配关系，从热轧加热温度、层冷工艺、卷取温度到退火工序的退火温度、保温时间、炉区露点的控制，事无巨细，认真寻找隐藏在每个环节背后的影响规律。团队不断总结经验，及时优化试制参数，最终创新性地提出了一种匹配低合金体系的镀锌生产工艺，实现了镀层质量的稳定控制，开发出590—1180MPa级别系列低合金高性能热镀锌产品。

前瞻布局 自主创新勇争先

用户需求是产品研发的源动力。首钢股份营销中心首席工程师黄学启等人坚持以市场为导向精准布局，敏锐捕捉到了新能源汽车领域钢制电池包需求激增，但配套镀锌高强钢存在折弯性能短板的商机。通过对头部车企电池包辊压梁失效案例的分析，他们率先识别出材料局部成形性能不足的技术痛点，并向研发部门发出专项技术预警。面对这一市场需求，阳锋深知，传统工艺难以胜任这一新型应用场景，必须要从基础原理出发，寻找破局之法。然而国内外文献中却鲜有关于退火工艺与局部成形性能的关联机制研究，要想真正解决问题，团队唯有依靠自身力量，探索前行。阳锋联合成形专业成员多次开展头脑风暴，在一次小组分析会上，团队成员韩龙帅从理论层面深入剖析了局部成形过程的机理差异，提出了高局部成形材料所应具备的性能特征。受此启发，阳锋意识到可以通过调整退火工艺来满足高局部成形性能高强钢的变形需求。为验证这一想法的可行性，他迅速拟订方案并进行中试验证。经过多轮试验和数据对比，退火工艺与局部成形性能之间的关联机制逐渐清晰。据此，团队总结梳理形成了差异化的退火新工艺，并首次提出高折弯高强钢的概念，成功开发出具有优异扩孔率和折弯性能的高强钢系列产品。这些产品广泛应用于新能源头部车企，有效锻造了首钢高强钢的核心技术长板。

群策群力 高效协同解难题

超高强钢的性能一致性控制是反映企业超高强钢生产能力的重要指标。首钢超高强钢生产一度出现看似“无缘由”的性能波动，而排查上下游的工艺参数却找不到明显异常，问题像一团挥之不去的乌云笼罩着整个团队。既然从工艺上找不出问题原因，阳锋便决定转换思路，把关注点转移到设备上。他与首钢京唐任伟超等设备专业科研人员一起，围绕设备情况展开了深入细致的排查。经过不懈努力，终于找到了问题的症结所在——带钢实际温度存在异常波动。为了确保带钢加热温度稳定性，阳锋决定开发新的加热工艺。团队另辟蹊径，跳出传统材料学思维，打破专业壁垒，以设备为切入点，开展了跨专业、跨部门的协同攻关，在行业内首创了一套新型控制工艺，显著改善了高强钢的性能波动问题，大幅提升了产品性能一致性。正是基于这样多单位、多部门、多专业的协同创新，首钢高强钢不断实现新突破。2024年，首钢汽车用超高强钢供货量再创新高，稳居国内第二，创造了显著的经济效益，首钢品牌深受市场认可。

不同的岗位，却燃烧着同样炽热与拼搏的火焰。首钢高强汽车板研发团队乘着“一院多中心”研发体系和产销研一体化高效协同的东风，秉持“主动应变、协同攻坚、勇当技术创新排头兵”的团队精神，在低成本、高性能高强钢的开发征程中登高瞭望、反复冲锋，用创新与拼搏攻克了一项又一项关键技术难题，为首钢汽车板高质量发展探索了有效路径。