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第1章 汽车工业发展和先进的汽车用钢　1

1.1　概述1

1.2　世界汽车工业发展2

1.3 中国汽车工业发展4

1.4　汽车工业发展和先进汽车用钢9

1.4.1　汽车工业发展和汽车轻量化10

1.4.2　汽车轻量化和先进汽车用钢11

1.5　综述16

参考文献17

第2章 汽车用高强度钢板和先进高强度钢板　18

2.1　概述18

2.2　汽车车身用板材及其对钢板的性能要求26

2.3　现代车身设计功能和汽车板的发展28

2.4　普通高强度钢31

2.4.1　超深冲IF钢和高强度IF钢31

2.4.2　高强度IF钢35

2.4.3　冷轧各向同性钢37

2.4.4　烘烤硬化钢40

2.4.5　冷轧高强度含P钢48

2.4.6　高强度低合金钢50

2.5　先进高强度钢52

2.5.1　先进高强度钢的生产与发展52

2.5.2　双相钢55

2.5.3　TRIP钢57

2.5.4　TWIP钢62

2.5.5　马氏体钢和部分马氏体钢63

2.6 高强度钢和先进高强度钢的性能63

2.6.1　先进高强度钢的优点和力学性能63

2.6.2　先进高强度钢的成形性64

2.6.3　先进高强度钢的延展弯曲成形性68

2.6.4　高强度钢和先进高强度钢的胀孔性能71

2.6.5　先进高强度钢的疲劳性能74

2.6.6 高强度钢和先进高强度钢的应变速率敏感性78

2.7　高强度钢和先进高强度钢成形构件的性能85

2.7.1　应变硬化和烘烤硬化性能85

2.7.2　压痕抗力或抗凹陷性87

2.7.3　回弹91

2.7.4　压溃吸能和撞击性能92

2.8 高强度钢和先进高强度钢的生产94

2.9　汽车板材的先进深加工技术103

2.9.1　激光拼焊板103

2.9.2　板材液压成形109

2.9.3　减振板的开发及应用115

2.10　高强度钢和先进高强度钢在汽车工业中的应用120

2.11　综述129

参考文献130

第3章 汽车涂镀层板的现状和研究进展136

3.1　概述136

3.2　汽车工业对涂层板的质量要求137

3.2.1　镀层与基体的结合力137

3.2.2　涂层板的成形性140

3.2.3　涂层板的耐蚀性151

3.2.4　涂层板的点焊性能153

3.2.5　涂层板的疲劳性能158

3.2.6　涂层板的表面处理特性和油漆性能165

3.3　涂层板的生产工艺过程168

3.4　涂层板在汽车生产中的应用170

3.5　不同镀层板的性能评价和未来的发展趋势172

3.6　综述173

参考文献174

第4章 高强度高成形性细晶粒汽车大梁钢板及其应用——兼谈深过冷轧制工艺和在CSP线上的应用　176

4.1　概述176

4.2　新一代钢铁材料和组织细化178

4.3　晶粒细化强化与汽车用钢178

4.4 在CSP线上应用形变诱导铁素体相变生产高强度高成形性汽车板的初步试验181

4.5　CSP线细晶粒热轧板的冷弯微裂和成因分析184

4.6　CSP线高强度细晶粒热轧板的混晶和变形拉长晶粒的成因185

4.6.1　板材轧制过程的有限元模拟185

4.6.2 变形前的冷速、过冷度和变形温度对低碳钢组织形态影响的热模拟试验190

4.7　深过冷轧制在高成形性细晶粒510MPa级热轧汽车大梁板生产中的应用195

4.7.1　合金成分、工艺和力学性能195

4.7.2　板材的焊接性能196

4.7.3　高成形性细晶粒钢的冲压成形试验198

4.7.4　高成形性细晶粒热轧板的应变疲劳特性201

4.8　综述204

参考文献205

第5章 形变诱导铁素体相变研究与在超细晶热轧汽车钢板上的生产应用207

5.1　形变诱导（强化）铁素体相变207

5.1.1　形变诱导（强化）铁素体相变的热力学208

5.1.2　形变诱导（强化）铁素体相变的证实210

5.1.3　形变诱导（强化）铁素体相变的动力学210

5.1.4　化学成分对形变诱导（强化）铁素体相变的影响212

5.1.5　低碳碳素钢产生DIFT的必要条件213

5.1.6　铁素体的动态再结晶214

5.1.7　形变诱导（强化）铁素体相变的主要特征215

5.2　热轧流程的超细晶控制理论与技术216

5.3　超细晶钢热轧汽车钢板的生产应用217

5.3.1　概况217

5.3.2　显微组织217

5.3.3 冲击韧性217

5.3.4　疲劳性能218

5.3.5　工业应用情况219

参考文献220

第6章 先进汽车用钢的控轧和计算机模拟 　221

6.1　概述221

6.2　先进汽车用钢221

6.3　汽车用钢生产的控轧控冷技术228

6.3.1　控轧控冷与先进汽车用钢的组织228

6.3.2　铁素体区热轧技术232

6.3.3　双相钢控轧技术233

6.3.4　TRIP钢控轧技术234

6.3.5　细晶粒钢控轧技术235

6.3.6　非调质钢生产技术236

6.3.7　热轧棒材的控轧控冷技术237

6.4　热连轧的计算机模拟技术238

6.4.1　热连轧过程计算机模拟技术的发展239

6.4.2　热连轧计算机模拟技术的最新研究进展239

6.4.3　过程模型的建立240

6.4.4　过程模型的开发和应用248

6.4.5　热连轧组织性能预报技术应用与发展前景254

参考文献256

第7章 高强度钢板成形及其仿真分析259

7.1 高强度钢板的种类及特性259

7.2　高强度钢板成形性能及其成形模拟264

7.2.1　高强度钢板成形模拟的材料模型264

7.2.2　薄板成形计算机数值仿真273

7.2.3 高强度钢计算机数值模拟回弹分析及回弹补偿275

7.2.4　钣金成形分析常用软件279

7.3 高强度钢板在车身冲压件设计过程中应注意的问题280

7.3.1　采用高强度钢板的汽车零件设计280

7.3.2　高强度钢汽车零件成形工艺应注意的问题283

7.3.3　模具设计和制造中应注意的问题287

7.3.4　综述288

7.4　成形极限图及板材成形时拉裂的预测289

7.4.1　成形极限图289

7.4.2　拉裂的预测298

参考文献301

第8章 汽车用齿轮钢 　303

8.1　概述303

8.2　齿轮的受力、工况、失效模式和用钢要求304

8.3 目前不同国家汽车齿轮钢的标准对比与分析308

8.3.1　各国汽车用齿轮钢的国家标准及质量要求308

8.3.2　汽车齿轮行业标准及国内外主要齿轮企业标准与质量要求308

8.3.3 国内外齿轮钢的生产水平比较315

8.4　一些渗碳齿轮钢的典型性能对比320

8.4.1　齿轮钢的冲击疲劳321

8.4.2　齿轮钢的高周疲劳和断裂应力325

8.5　影响渗碳齿轮钢和渗碳齿轮性能的因素和改进措施329

8.5.1　影响渗碳齿轮钢和渗碳齿轮性能的因素329

8.5.2　影响渗碳齿轮质量的相关问题330

8.5.3　改进齿轮表面强度和齿根强度的方法333

8.6　齿轮用钢的其他钢类334

8.7　汽车齿轮钢冶炼、连铸生产工艺335

8.7.1 汽车齿轮钢的质量和冶金工艺的影响335

8.7.2　齿轮钢冶炼、连铸生产工艺技术实践337

8.7.3　冶金成分和夹杂物对齿轮钢性能的影响340

8.8　综述342

参考文献343

第9章　汽车用弹簧钢 　344

9.1　概述344

9.2　弹簧失效模式及对弹簧钢的性能要求344

9.3　各国汽车弹簧钢的概况347

9.3.1　悬架弹簧347

9.3.2　气阀弹簧350

9.4　弹簧钢松弛抗力的研究和弹簧钢的新近发展351

9.4.1　弹簧钢的弹性松弛和松弛抗力351

9.4.2　松弛抗力的测试方法及其表征参量的物理意义探讨353

9.4.3　对松弛抗力的微观机理的认识和新弹簧钢的开发358

9.5　对弹簧钢组织形态的研究和强韧性的提高360

9.6　弹簧钢中的微合金元素365

9.7　研究弹簧材料和弹簧松弛抗力的意义367

9.8　变截面板簧和变截面弹簧钢367

9.9　弹簧钢的合金化和弹簧的质量改进370

9.10　弹簧钢标准和德国标准372

9.11　综述372

参考文献372

第10章 汽车应用微合金非调质钢的新近发展 　375

10.1　概述375

10.2 铁素体-珠光体型非调质钢的性能、成分、组织之间的关系和应用376

10.2.1　铁素体-珠光体型非调质钢的强化原理376

10.2.2　合金成分、微合金元素和固溶度积方程379

10.2.3 晶内铁素体在复杂沉淀MnS+V（C,N）粒子上形成的动力学和结晶学383

10.2.4　铁素体-珠光体非调质钢的晶内铁素体形成的其他方式和影响因素390

10.2.5　铁素体-珠光体型非调质钢的疲劳和应用391

10.3　贝氏体型非调质钢394

10.4　低碳马氏体型非调质钢395

10.5　非调质高强度钢板396

参考文献398

第11章 汽车紧固件及其用钢的研究及发展动向 　 　400

11.1　概述400

11.2　高强度紧固件的主要发展历程400

11.3　高强度紧固件的制造工艺402

11.4　高强度紧固件及其用钢的性能要求403

11.5　高强度螺栓钢的冶炼和轧制特点404

11.6　高强度螺栓钢的现状和发展动向405

11.6.1　洁净螺栓钢405

11.6.2　经济型高强度螺栓钢406

11.6.3　马钢8.8级冷作强化微合金化非调质钢的研究开发412

11.6.4　马钢8.8级高强度紧固件用冷镦钢在线软化技术的研究开发426

11.6.5　超高强度和耐延迟断裂的高强度螺栓钢435

参考文献439

第12章 汽车用合金结构钢先进的冶金及轧制技术 　442

12.1　汽车用合金结构钢的性能和发展要求442

12.2　汽车用合金结构钢的先进的熔炼技术444

12.2.1　炼钢444

12.2.2　二次精炼技术445

12.3　汽车用特钢主要的先进轧制技术449

12.3.1　坯料加热温度控制与低温轧制技术449

12.3.2　控制轧制与控制冷却450

12.3.3　连铸坯热装热送轧制452

12.3.4　无头轧制技术453

12.3.5　直接轧制453

12.3.6 高精度轧制技术454

12.3.7　轧后精整检测技术454

12.3.8　现代特钢轧制技术的发展方向454

12.4　典型的汽车用合金结构钢的冶金工艺455

12.4.1　弹簧钢455

12.4.2　齿轮钢456

12.4.3　非调质钢457

参考文献458

第13章　汽车用不锈钢 　459

13.1　概述459

13.1.1　德国汽车排气系统用不锈钢概况461

13.1.2　美国汽车用不锈钢概况469

13.1.3 日本汽车用不锈钢概况470

13.2　汽车用不锈钢的耐蚀性能和高温性能475

13.2.1　不锈钢的物理性能475

13.2.2　铁素体不锈钢耐蚀性能476

13.2.3　高温性能479

13.3　排气系统工作环境480

13.3.1　温度环境480

13.3.2　腐蚀环境480

13.4　排气系统用不锈钢新产品开发481

13.4.1 12CrNb铁素体不锈钢的晶间腐蚀和应用482

13.4.2　Nb-Ti双稳定化的409型T466钢的开发486

13.4.3 Nb、Ti、Mo三元优化高性能排气歧管用铁素体不锈钢YUS450和YUS190489

13.4.4　超高温（950℃）用YUS190EM简介492

13.4.5 排气歧管用LC-HNb型高加工性能R429EX和LC-HNb-Mo型高耐热性能R444EX493

13.4.6 高耐热性、高加工性含钼排气歧管用铁素体不锈钢RMH-1496

13.4.7　Nb-Mo-Cu型排气歧管用耐热铁素体不锈钢NSSEM-3499

13.4.8　汽车用排气歧管501

13.4.9　触媒净化器用20Cr-5A1-Ln箔材504

13.5 摩托车类排气装置用超纯铁素体不锈钢Mn-Nb-Cu型NSSEM1钢505

13.6　柔性管用SUS304、SUSXM15J1508

参考文献509

第14章　气阀钢和气阀合金510

14.1　概述510

14.2　气阀钢和合金的现代进展511

14.2.1 中碳马氏体气阀钢的进展511

14.2.2　高碳马氏体气阀钢的进展512

14.2.3　奥氏体气阀钢的进展515

14.2.4　气阀合金的进展537

14.3　气阀的失效542

14.3.1　气阀的失效原因542

14.3.2　气阀锥面材料和状况对失效的影响544

14.3.3 气阀杆部的失效原因546

参考文献551

附录552

附录1　第7章的相关术语对照和说明552

附录2　德国弹簧钢标准EN 10089:2002（D）摘要556