熱成型硼鋼的前世今生

寫在最前面

：硼鋼可以說是近幾年主機廠炙手可熱的車身輕量化以及提升白車身碰撞效能的材料，無論是食物鏈頂端的ABB還是中流砥柱的VW、GM、FORD，亦或是吉利這樣自主品牌都在設計並量產越來越多的硼鋼件， 所以我終於在暑假有空說說這個大名鼎鼎的硼鋼！

硼鋼的組分可以用22MnB5來表達， 首先

硼鋼可以理解為是碳-錳鋼的一種

，因為加入了額外的硼元素（B），使得這種材料在加熱到930℃以後淬火後，能夠得到組織均勻的大量的馬氏體（95%以上），而這種馬氏體在材料效能上的體現就是抗拉強度可以做到1500兆帕甚至即將量產的2000兆帕 。

SEM 掃描電鏡下的馬氏體，馬氏體板條是硼鋼強度的由來

所以，

硼鋼本身並不神秘，

它的效能自於熱成型後的組織馬氏體，而組織歸結於化學組分中的Mn以及B元素和適當的熱處理。

其實國內所有主流汽車板供應商，像寶鋼、首鋼、鞍鋼、馬鋼、武鋼等都可以生產22MnB5，這個基板材料，它並沒有任何專利或者很深的技術壁壘以及 know-how； 對於國內硼鋼供應商而言，它的痛點在於熱成型工藝中不可或缺的或者說優勢明顯的

鋁矽塗層，所以在討論到硼鋼時，需要搞清楚說的是22MnB5還是 22MnB5-AlSi 塗層的產品， 這個不僅僅決定了原材料的供應商，也決定了材料的價格，也決定了這個零件的熱成型後續的加工工藝和裝有這種零件生產出來的車的銷售範圍

（這裡的每一點都可以掰開來細說，所以今天不多提）。

說起AL-Si塗層，就必須提到他的全球專利擁有者

安塞洛米塔爾（簡稱AM或阿米） ，

有人可能會說不是新日鐵NIPPON和現代制鐵也做Al-SI塗層的產品並且售賣嗎？其實隨著技術進步和市場的變化，AM已經越來越多的授權給了其他家鋼廠生產和銷售鋁矽塗層產品。 目前市面上最大流通量的鋁矽產品就是商品名為USIBOR1500， 如下圖：

熱成型前的交貨狀態是可以看成是普通高強鋼，

熱成型後抗拉強度在1400-1600兆帕， 個人理解在1300兆帕到1600兆帕之間都算是正常範圍， 屈服在1000-1200兆帕，個然理解950兆帕以上都沒問題，

不過其名義抗拉強度就是1500兆帕。

既有進口的AM也有國產的VAMA （華菱和AM合資公司在婁底的工廠）

其實作為德國巨頭蒂森克虜伯也有生產帶有鋁矽塗層的硼鋼，但是2019年以前是不能在亞洲市場，特別是中國市場銷售的，但是從2019年開始TKs終於獲得突破可以以進口的方式（不是國內生產哦）在國內銷售他們的鋁矽產品MBW1500， 關於這些資訊我大概做了一張表格如下就能知道什麼人在做什麼硼鋼產品。

混戰狀態

其實無論是寶鋼、首鋼他們都可以做很穩定的鋁矽塗層硼鋼，但是如果那個主機廠使用了這種材料並將它買到了全球市場，那麼這家主機廠和熱成型零件的供應商就有潛在的法務風險，這也體現了專利的重要性。

不過除了USIBOR1500以及MBW1500以外，現在也有USIBOR2000 或者1800級別的硼鋼了，這也是車身輕量化的好東西有機會給大家說一說。

說個蒂森克虜伯的人最喜歡說的事：

你們知道鋁矽塗層其實是蒂森最先發明並且應用到類似於汽車底盤或者排氣管件上用於防鏽的嗎？但是卻被阿米用在了硼鋼，並且申請了熱成型的專利。。。

下期預告：

能熱成型的不僅僅有硼鋼還有非硼鋼啊？

22MnB5 和鋁矽塗層的

22MnB5的熱成型工藝介紹