热成形钢 | 探索汽车安全与轻量化的最佳状态
文章来源：华菱安赛乐米塔尔汽车板
发布时间：2020-03-26
随着热成形钢材料的升级以及热成形加工工艺的不断创新，热成形钢在车身结构设计的应用上也越来越创新百变。
技术进步贯穿一百多年的汽车发展过程。热成形技术自上世纪70年代起开始在汽车零部件中应用，而热成形钢强度高，在车身的设计及应用上可以合理减薄，在确保安全性的前提下达到减重效果，一经推出便成为车身结构件的首选材料，从B柱，到中央通道、门环，现在已经可以在很多日常车型中看到它的身影，而随着汽车制造业在安全和排放标准政策日益严苛，热成形在车身结构的应用比重也逐年递增。
热成形技术在汽车制造业的应用最早可以追溯到1977年。而对热成形钢规模性应用的最早案例则出现在2003年，大众迈腾B6率先在车身笼式结构上（B柱、中央通道等重要结构件）批量采用热成形超高强钢，将热成形钢在车身结构中的应用比例提升至6%。此举不仅有效降低了车身重量，更为它赢得了2006年欧洲NCAP碰撞测试中的五星级评价。
随着热成形钢材料的升级以及热成形加工工艺的不断创新，热成形钢在车身结构设计的应用上也越来越创新百变。2014年，本田推出了汽车工业史上首款应用一体式热成形门环的AcuraMDX车型。这项与安赛乐米塔尔共同研发的创新技术，在显著降低车身重量的同时能够提升车辆安全性表现。这一创新让本田AcuraMDX车型获得了PACE大奖。
应用了热成形激光拼焊一体化门环的Acura MDX车型碰撞表现优秀。
而后在2016年，克莱斯勒Pacifica车型采用安赛乐米塔尔热成形材料Usibor®和Ductibor®相结合的一体门环技术，实现有效减重8.6kg，并且显著提升了车辆的安全性能。该车型在美国高速公路安全保险协会(IIHS)的测试中获得Top Safety Pick+最高安全评级。
技术进步和革新从来不缺乏对新兴材料的应用探索，2017年新款A8放弃自1994年研制的全铝制白车身方案，回归选用钢铁材料。于2018年上市的新款A8约17%车身结构件由热成形钢制成。“未来没有全铝制的汽车车身，热成形钢将在这一趋势中扮演其独特角色。热成形钢在车身乘员舱材料使用中起核心作用，在车辆发生碰撞时保护驾驶员和乘客的安全。如果比较‘刚度重量比’，热成形钢目前领先于铝。”Bernd Mlekusch博士，奥迪轻量化设计中心首席设计师这样说道。
17%-40%
2018
年，全球首个热成形激光拼焊内外门环系统应用在本田
Acura RDX
车型上，内门环由五块不同厚度规格的
Usibor
®1500
组成，而外门环是由四块不同厚度规格的
Usibor®1500
组成。
该系统在提供更好的均衡性、强度和性能方面发挥了关键作用，将乘客的安全保护带入更高的级别的同时减轻了车身的重量。
沃尔沃三款车型：沃尔沃XC90 中型豪华SUV （全系列车型）、沃尔沃S90四门豪华汽车、沃尔沃XC60中型豪华SUV （带特定前灯车型）荣获2019年美国公路安全保险协会（IIHS）的“最佳安全奖（Top Safety Pick）”。
其中，XC90并非首次获此殊荣。该车型在2015年首次推出的时候就得到了IIHS的认可，其后每年都获“最佳安全奖”。XC90广泛应用了安赛乐米塔尔Usibor®1500等热成形材料，该车型上超过40%的车身零件由热成形钢制成——这是目前量产车型中最高的比例。驾乘人员所处的整个安全笼式车身均由热成形钢打造，在碰撞中能提供最大程度的安全保护。得益于热成形钢的大量应用，XC90具有良好的被动安全性能，进一步实现了沃尔沃“零伤亡”的安全承诺。
带铝硅镀层的热成形钢Usibor®是安赛乐米塔尔汽车用钢解决方案产品组合中的重要产品，也是目前行业中强度最高的汽车用钢，在帮助顶级汽车制造商实现其车辆的最高安全评级方面起着关键作用。Usibor®系列产品常用于防侵入和安全笼式车身结构件，与基准高屈服强度钢相比，可显著减轻成品件的重量。而相较于传统冷成形钢相比，使用这类机械强度极高的热成形钢能够在不影响安全性能的情况下将车身重量减轻30%。
同时，热成形钢和热冲压工艺的组合完美兼具了强度高和成型性能好的需求。通过热成形激光拼焊技术，将多个零件整合成一个零件，只需使用一套冲压模具，一次冲压即可成型成复杂形状。
使用带铝硅镀层的热成形钢Usibor®已然成为中国汽车行业实现轻量化、增强安全性的主流解决方案。VAMA自投产以来，已陆续完成Usibor®1500和Usibor®2000的开发，其中Usibor®1500自2015年上市以来便受到众多汽车制造商的青睐，并在中国市场上处于绝对领先地位。未来，VAMA将持续专注中国市场，致力于技术创新，以更多优质的汽车用钢产品和解决方案助力中国汽车制造业发展。
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