超高强汽车用钢的热金属气胀成形技术开发

项目背景：

随着能源短缺、环境污染等一系列问题的日益突出，汽车轻量化成为汽车制

造领域研究的主要方向之一。而超高强钢的开发和利用是汽车轻量化一个有效的

解决途径。然而随着钢材强度升高，势必造成室温成形困难，易出现成形应力高、

回弹现象严重的现象，且对模具磨损大，使用传统的常温冲压工艺和设备难以生

产。热金属气胀成形 HMGF(Hot Metal Gas Forming)技术可以为此矛盾提供较好

的解决方案。HMGF 技术是将高强钢加热到一定温度，利用充气的方式将坯料胀

成与模具内腔形状相同，具有一定形状和性能的结构件。使用该技术，可以实现

复杂外形部件的整体成形，缩短生产周期，大大提高生产效率，从而降低制造过

程的总体成本，为汽车结构件的轻量化提供有效途径。

关键工艺技术：

项目的关键工艺技术为：热金属气胀成型与组织性能调控一体化工艺，即在

热金属气胀的过程中兼顾材料的成型和材料成型后的性能。通过分析超高强汽车

用钢在成型条件下的热变形行为以及温度场和应力场的变化，保证材料的成型；

通过探索成型条件下再结晶、相变等微观组织的变化，调控材料成型后的性能，

最终实现超高强汽车用钢成型和成性的一体化。