整车厂认可，市场买单，我国汽车零部件用非调质钢走向成熟

2019-07-31 15:07:38 来源：今日头条，先进制造业，智研咨询

导读：

非调质钢是一种伴随国际上能源短缺而发展起来的高效节能钢，在汽车工业中广泛应用。非调质钢无须经过调质处理就能达到良好的综合力学性能，省去了调质热处理(淬火+高温回火)工序，大大降低了能耗，又避免了零件因调质所引起的变形、淬裂等缺陷，其性价比远优于传统合金结构钢。

一、非调质钢在汽车零部件的应用

非调质钢在汽车上的应用可以涵盖各种汽车锻件。经汽车材料工程师统计在汽车上共有各类锻件达三十多种，主要有汽车发动机曲轴、连杆、前轴、转向节、弯譬、直譬、半轴、连接杆、轮毂、万向节壳体、各类拨叉和齿轮，还有部份高强螺栓等等。依乘用车和商用车的用途和作用不同，非调质钢在这二类车上的应用是有所不同的。

1.非调质钢在乘用车上的应用
轿车的载重量多般是五至七人，整车重量(含载人重量)最多不会超过3000公斤，车身较轻载人也不多，所以乘用车锻件使用的非调质钢多数采用中碳珠光体+铁素体型非调质钢来制造，其锻件抗拉强度级别多在650-850Mpa之间。
2.非调质钢在商用车上的应用
商用车上使用的非调质钢锻件其钢材牌号多而杂，其力学性能要求范围也就宽到650-1050Mpa。在微型货车和轻型卡车上，多是采用中碳珠光体+铁素体型非调质钢来制造这类车的锻件;对于中型卡车和重型卡车而言，因服役条件恶劣载荷大，就需要用贝氏体型或马氏型体非调质钢来制造，其制造非调质钢锻件的强度级别也高达1000Mpa以上；大型客车上应用的非调质钢锻件强度和级别与重卡基本一致。

二、我国汽车用非调质钢发展
我国非调质钢研制是在上世纪八十年代初，由一汽、大连钢厂、南汽和北京钢铁研究总院等单位的专家学者，以及相关工程技术人员开始联合研制，至今已有三十多年了。

北京钢铁研究总院牵头，组织国内相关汽车企业、钢厂、汽车零部件供应商和锻造厂一起开展了多项非调质钢锻件的开发应用研究，以非调质钢钢材化学成份优化、冶炼工艺改进、先进的控轧控冷技术开发为基础，直到对汽车非调质钢锻件的锻造工艺研究、控冷工艺及设备改造、锻件的试验方法及产品的认证都进行了多方面整个产业链上的研制。

这些科研项目在非调质钢锻件开发应用技术上已经获得了许多国家发明专利和科研成果，特别是非调质钢锻件定制技术的开发，对截面积差很大的锻件通过局部强化控冷技术做到“指哪打哪”，使锻件各部位强度达到锻件服役条件下的强度要求，基本上可以满足锻件各类不同服役条件下的各项技术要求，但目前这项科研成果查新后在国内外应用还未发现报道，因此行业也需要非调质钢的相关科技成果转化方面下功夫。

我国汽车行业已经很关注汽车非调质钢锻件的开发应用，各大汽车企业都在大力提倡使用非调质钢锻件，在使用非调质钢锻件的同时也不乏出现了许多技术亮点，为汽车行业非调质钢锻件的开发应用作出了很大的贡献，大大缩短了与发达国家和先进汽车企业开发应用非调质钢锻件的差距。

近日，中天钢铁研发的新一批非调质钢取得巨大成功，已获得知名车企认可。此次开发的新品包括汽车发动机曲轴用非调质钢、发动机连杆用非调制钢、发动机活塞用非调质钢、发动机凸轮轴用非调质钢、共轨用非调质钢等8个，通过采用窄成分控制技术、轻压下技术、仿真模拟技术等进一步提升了产品洁净度、稳定性和均匀性。其中，主打产品“中天牌”汽车发动机曲轴用非调质钢成分均匀、组织细小、纯净度高、硫化物分布均匀，曲轴产品性能稳定性、韧性、疲劳性能、磁痕出现率等均达到行业内领先水平，大大延长了曲轴产品使用寿命。

总体来说，我国汽车非调质钢的开发应用发展还是较快的，在自主品牌和引进车型上非调质钢的用量逐年增长了不少。2018年我国非调质钢市场需求量约102.5万吨，其中汽车领域需求量约87万吨，机械及其他领域非调质钢市场需求量约15.5万吨。

三、其他国家情况
我国汽车行业在开发应用非调质钢锻件方面不比国外差，国外有的非调质钢锻件我国汽车行业均有应用;非调质钢标准的制定也比较先进，为推广应用非调质钢锻件起到了很好的作用。

自上世纪七十年代非调质钢诞生以来，第一个钢种49MnVS3非调质钢就是为汽车发动机曲轴设计的，通过四十多年汽车工程师的共同努力非调质钢锻件发展最快，非调质钢钢种在世界上有上百个，非调质钢国标、行标和企标也有几十个。发达国家和国外汽车先进制造企业最先采用非调质钢制造汽车锻件，开发应用时间也长，其对非调质钢化学成份控制、钢材的纯净度、力学性能控制范围和钢材的一致性、产品质量的稳定性要求都比较高，这些就是我国非调质钢开发应用中还需努力的方向。

我国与日本在非调质钢的开发应用方面确实有一定的差距，但这是最近十来年发生的事情。上世纪九十年代中期我国引进日本五十铃汽车生产技术时，五十铃汽车锻件中没有一个件是非调质钢制造的，连发动机曲轴和连杆也是调质钢S53钢(相当于我国50Mn钢)设计制造的。但到2007年，日本汽车锻件就几乎都采用了非调质钢来制造，可见其非调质钢锻件在日本的发展速度是非常快的。

我国生产的所有汽车都采用过非调质钢锻件，但使用量不及日本车型用量多。我国非调质钢锻件的发展主要是受国内非调质钢牌号品种多、产量少、钢材介格偏高以及钢材质量稳定性和一致性等因素的影响较大，导致汽车生产厂商采用非调质钢锻件风险较大、锻件生产成本控制压力大。

综上，非调质钢的应用和其他新技术一样，在大批量规模化应用前会面临很多问题和困难。针对汽车非调质钢牌号多、品种杂规格多、产量少而导致成本高的问题，需要的是汽车用钢的行业协会、钢厂、零部件企业和汽车厂等全产业链都共同行动起来，通过非调质钢的标准规范的完善、材料性能提升、生产工艺稳定等方面的技术攻关，全面提升汽车非调质钢的应用水平。

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