高強鋼熱沖壓成形工藝及生產(chǎn)線

文／張宜生，王義林·華中科技大學材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室

高強鋼熱沖壓成形工藝及生產(chǎn)線

文／張宜生，王義林·華中科技大學材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室

高強鋼熱沖壓成形(hot stamping或Press hardening）技術(shù)首先在瑞典得到開發(fā)并注冊專利，一家名為Plannja的瑞典公司是專利的所有者，并采用這項技術(shù)生產(chǎn)鋸片和割草機刀片。在80年代初期，高強鋼熱成形零件首次用于乘用車的側(cè)防撞梁。自2000年以來，隨著汽車輕里化的需求發(fā)展，熱成形零件的年增長率到達100萬件以上。2008年以后，高強鋼熱成形技術(shù)在國內(nèi)外汽車制造業(yè)的發(fā)展非常迅速，在汽車領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。從2012年10月CHS2組織發(fā)表的數(shù)據(jù)可知，2012年全球高強鋼用里為180萬噸，在2014年將達到250萬噸，高強鋼熱成形零件達到5億件以上。用在每輛車中的零件數(shù)里也大大增加，一些公司正在研究采用熱成形件構(gòu)造車身整體結(jié)構(gòu)的可能性。

中國經(jīng)歷了依靠全套引進技術(shù)和設(shè)備的階段，并逐步開始了熱成形技術(shù)研究和裝備國產(chǎn)化的進程。在自主研發(fā)熱成形裝備，開發(fā)新的材料與熱成形工藝的同時，必須解決熱成形技術(shù)及裝備制造的關(guān)鍵技術(shù)，通過自主創(chuàng)新和突破，為先進熱成形技術(shù)與裝備的產(chǎn)業(yè)化服務(wù)。

以下內(nèi)容全部源自于華中科技大學材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室高性能金屬成形技術(shù)團隊的研究成果。

熱成形材料及工藝

高強鋼鍍層板的應(yīng)用

在熱成形技術(shù)快速發(fā)展過程中，特別是過去幾年鋼的型號幾乎保持不變，例如22MnB5。材料的開發(fā)主要集中在尋找合適的表面涂層材料和涂鍍技術(shù)、防止材料在爐中加熱氧化、以及服役期間的抗腐蝕保護等問題上。

⑴Al-Si鍍層板的熱力學性能。

目前的高強鋼板分為無鍍層板和鍍層板，無鍍層板的加熱需要惰性氣體或還原性氣體的保護，并通過后期的零件拋丸處理改善表面質(zhì)里，而鍍層板在加熱和輸送環(huán)節(jié)中具有抗氧化的優(yōu)點。圖1所示為無鍍層板和帶Al-Si鍍層硼鋼板力學性能比較的結(jié)果。從圖1可以看出，無鍍層板和帶Al-Si鍍層硼鋼板在低應(yīng)變速率下（0.01/s和0.1/s）的抗拉強度的差異很小。當應(yīng)變速率提高到1/s時，二者抗拉強度的差異增大。由于表面鍍層抑制了金屬基體中位錯從基體向鍍層方向的往外遷移，基體中位錯運動的減緩和位錯增殖的減少導致了Al-Si鍍層板韌性的下降。

形變溫度對流動應(yīng)力有著顯著的影響。變形溫度較高時，流動應(yīng)力呈現(xiàn)動態(tài)軟化行為。隨著變形溫度的降低，流動應(yīng)力曲線呈現(xiàn)出加工硬化行為。通過拉深實驗還可以觀察到，同一應(yīng)變速率下，流動應(yīng)力和峰值應(yīng)力隨著變形溫度的降低而升高。此外，隨著應(yīng)變速率從0.01/s提高到1/s，峰值應(yīng)力也升高，可見，Al-Si鍍層對熱成形硼鋼板的力學性能產(chǎn)生了不可忽視的影響。

圖1 無鍍層板和鍍層板力學性能比較

在拉深過程中，試樣表面Al-Si鍍層中的微裂紋在拉應(yīng)力作用下首先沿著垂直于基體板材方向擴展，形成I型裂紋。當裂紋到達鍍層/基體界面后，由于界面結(jié)合強度低于基體強度，裂紋的擴展受到基體的阻礙，轉(zhuǎn)向平行于鍍層/基體界面方向擴展，并在剪應(yīng)力作用下，形成II型裂紋。Al-Si鍍層裂縫的寬度和密度隨著變形溫度的降低以及應(yīng)變速率的升高而增加。因此在進行帶鍍層鋼板的熱沖壓成形時，變形溫度應(yīng)高于750℃，應(yīng)變速率應(yīng)低于0.1/s。

⑵伴有界面剝離的表面鍍層開裂。

圖2 熱變形試樣SEM形貌觀察

圖2所示為拉深變形后試樣的SEM截面形貌觀察。當逐漸加載拉應(yīng)力時，脆性鍍層中出現(xiàn)裂紋，這些裂紋從鍍層表面擴展至鍍層/基體界面，最后沿著垂直于試樣截面方向擴展，如圖2a所示。在拉應(yīng)力的作用下形成I型裂紋，如圖2b所示。此裂紋沿垂直于鍍層/基體界面方向擴展，并穿透鍍層，受到基體的阻礙后在界面處停止擴展。開裂的鍍層或者依舊附著在基體表面，或者沿鍍層/基體界面剝離，這取決于鍍層/基體界面結(jié)合強度和基體強度。

⑶抑制裂紋擴展的方法。

為了提高鍍層的抗氧化作用以及成形后零件的耐蝕性，應(yīng)當采取有效的措施，避免或抑制Al-Si鍍層在成形過程中產(chǎn)生開裂失效。

1）減少裂紋萌生。在奧氏體化過程中，Al-Si鍍層與基體之間發(fā)生Ee、Al、Si元素的相互擴散，形成多種成分、微觀結(jié)構(gòu)、力學以及熱學性能均不相同的金屬化合物，導致裂紋的產(chǎn)生。金屬化合物的轉(zhuǎn)變引起的體積變化對微裂紋和孔隙的產(chǎn)生也有一定的影響。因此可利用奧氏體化提高鍍層中的組織均勻性，減小組織應(yīng)力，降低微裂紋的密度。

2）降低鍍層在變形過程中受到的拉應(yīng)力，可以通過優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)和制定合理的成形工藝降低風險。

3）提高初始變形溫度。裂紋密度隨著變形溫度的提高而降低。在鍍層板熱沖壓成形時，宜采用更高的初始變形溫度，增強鍍層和基體的變形協(xié)調(diào)能力。為獲得較高的初始變形溫度，應(yīng)當適當提高奧氏體化溫度或縮短送料時間。

模具與坯料的接觸導熱問題

熱沖壓成形與冷沖壓成形一個關(guān)鍵區(qū)別就是熱沖壓成形涉及到冷卻淬火過程，在數(shù)值模擬時需要引入熱力耦合計算方法，在模擬計算過程中，與熱有關(guān)的參數(shù)至關(guān)重要。零件最終力學性能與板料成形中的冷卻路徑有直接關(guān)系，板料的熱散失主要依靠板料與模具之間的熱傳導完成，因此板料與模具之間的接觸熱阻是極其重要的參數(shù)，它決定了板料與模具的導熱過程，影響模擬計算的精度。

⑴接觸界面熱流密度。

測溫實驗采用了簡化模型（圖3），目的是排除其他影響因素，以便平模測溫實驗驗證。在板料中部、模具與板料接觸表面附近焊接上熱電偶。模具保持室溫狀態(tài)，板料被加熱到930℃直到完全奧氏體化。平模實驗中坯料的各個測溫點實測溫度曲線如圖4所示。由于板料在運送到模具上方后，坯料先與下模接觸，故下模溫度會先于上模緩慢升溫，當上下模合模之后，模具溫度會陡然上升。因此，在模具上設(shè)計托料架，防止坯料與模具局部先期接觸，是提高冷卻同步的必要措施。

圖3 平模測溫實驗?zāi)＞咴O(shè)計示意圖

圖4 實測平模模具測溫點溫度曲線

根據(jù)平模的熱傳導模型，可以計算模具與板料界面的熱流密度，在不同壓強（2.5MPa，10MPa，20MPa和30MPa）條件下進行實驗以確定接觸熱阻隨壓強變化。壓強2.5MPa和10MPa下接觸界面熱流密度如圖5所示?？梢钥吹?，壓強越高，通過界面的熱流密度越大。峰值越大，壓強越小，通過界面的熱流密度越平緩。在相同實驗條件下，通過界面的熱里總和是相同的，故在較大壓強下，馬氏體相變產(chǎn)生的熱里對通過界面熱流密度影響較小。

圖5 不同壓強下接觸表面熱流密度

⑵界面接觸熱阻的計算與測試。

接觸熱阻在淬火保壓階段隨溫度下降而下降，并在馬氏體相變開始溫度附近出現(xiàn)奇點，隨著壓強的增大，奇點幅度越來越小。當壓強為30MPa時，奇點已經(jīng)不明顯（圖6）。

⑶非均勻溫度場對熱成形零件質(zhì)里的影響。

非均勻冷卻會使零件力學性能分布不均勻，甚至會使零件產(chǎn)生局部應(yīng)力集中而在淬火保壓過程中出現(xiàn)零件開裂和裂紋等缺陷。溫度場不均勻的原因是坯料與模具之間的間隙特征。實際成形過程中，模具與坯料有些位置接觸緊密，在不受力部位可能會出現(xiàn)間隙，零件與模具不可能完全同步、均勻的接觸，如圖7所示。不同部位的冷卻速率如圖8所示。

圖7 典型的W型件與坯料接觸的溫度場分布

圖8 不同部位的冷卻速率存在較大的差異

對比分析均勻冷卻和非均勻冷卻時零件溫度場分布及邊界熱流密度分布，可以發(fā)現(xiàn)在零件側(cè)壁及底部由于接觸不良導致冷卻緩慢，而在圓角等部位由于接觸壓強較大而冷卻較快。冷卻不同步出現(xiàn)的溫差可使零件在淬火保壓過程中出現(xiàn)局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生缺陷。

高溫下板料與模具的摩擦行為研究

熱沖壓成形時必然伴隨著摩擦和潤滑，界面摩擦不是材料的固有特性，它與鋼板特性、表面形貌、接觸方式、潤滑方式等多種復(fù)雜因素有關(guān)。而在大多數(shù)沖壓過程的有限元模擬中，摩擦模型多采用簡單的庫倫摩擦公式，摩擦因子也往往取定值，這樣就影響了有限元模擬的精度。為了獲得較準確的熱沖壓模擬結(jié)果，必須探索研究在高溫條件下高強鋼板和模具材料之間的摩擦磨損機理。本課題采用華中科技大學自主開發(fā)的摩擦磨損試驗機進行研究，研究發(fā)現(xiàn)，高溫下的高強鋼與模具的摩擦因子高于常溫下的摩擦因子。在室溫和500℃時，摩擦因子平均值比較接近，大約為0.25；在600℃時，摩擦因子平均值增至0.34；而在700℃時，摩擦因子平均值增加為0.41，如圖9所示。

圖9 不同溫度下摩擦因子的平均值

通過加入控制氮氣對運動中的試件進行冷卻，在冷卻速率為36℃/s，移動速度為20mm/s的條件下，摩擦因子從0.3波動上升到0.55左右，如圖10所示。

圖10 冷卻過程中的摩擦因子的變化

在25mm/s移動速度下，摩擦溝壑的邊緣也十分粗糙，磨損方式為粘滯磨損，如圖11a所示。在75mm/s移動速度下，摩擦溝壑寬大而且較淺，溝壑邊緣平滑并且沒有嚴重的粘滯磨損，如圖11b所示。通過熱成形試件的高溫摩擦行為的研究，有助于校正數(shù)值模擬的摩擦因子，提高計算精度。模型經(jīng)校正后，總的成形性分析計算的精度、材料變薄開裂的預(yù)測可行性得到提高。

圖11 經(jīng)過摩擦試驗的高強鋼板表面形貌

高強鋼加熱過程的組織模擬

從“加熱”、“成形”、“冷卻”、“相變”到“零件切割”的全流程，都需要更加精心的計算機數(shù)值模擬，以提高全流程設(shè)計的穩(wěn)健性。從2012年開始，華中科技大學在材料加熱和激光切割方面的研究取得國際認可的進展。

經(jīng)過多年研究，基于元胞自動機法，建立了一種新的亞共析鋼奧氏體化計算模型。該模型涵蓋了奧氏體在珠光體的形核長大，鐵素體在奧氏體中的生長，以及奧氏體的粗化3個過程。將高強鋼簡化為Ee-Mn-C三元合金系統(tǒng)，導出了鐵素體在奧氏體中生長驅(qū)動力的計算公式，建立了界曲率驅(qū)動的奧氏體晶粒粗化的計算模型。應(yīng)用該模型研究了高強鋼加熱奧氏體化過程的微觀組織轉(zhuǎn)變，可以模擬高強鋼在保溫過程中，珠光體和鐵素體組織向奧氏體轉(zhuǎn)變以及奧氏體粗化和碳擴散的過程，并進行了試驗驗證，如圖12所示。

圖12 高強鋼在不同溫度和不同保溫時間下的碳濃度分布

由試驗及模擬結(jié)果可知，奧氏體在鐵素體中的生長可粗略分為3個階段：⑴在開始時，對原珠光體區(qū)域具有更豐富的碳濃度，溫度越低，奧氏體的生長越慢；⑵隨著奧氏體晶粒的生長，在界面上的碳濃度梯度逐漸減??；⑶隨著溫度的升高，驅(qū)動力急劇增加。

熱成形零件的三維切割速度與質(zhì)量

熱成形零件的切邊打孔后續(xù)加工，一般采用三維激光切割工藝。由于高強度熱沖壓后的材料強度高，模具磨損大，不易采用常規(guī)的模具沖切方法。通過計算機模擬和實驗，發(fā)現(xiàn)助燃氣體與激光束的同步誤差，特別是激光束的位置滯后熔化孔的前沿，將導致激光束能里利用率大大降低，而在三維軌跡變化較劇烈的時候，激光束的運行速度會出現(xiàn)較大的波動，破壞激光束對切割前沿的跟蹤。通過新的切割模型的建立和計算驗證，提出了基于新的激光切割熱源模型的工藝方法，可以減少切割斷面的周期性條紋。新的模型方法可以用于降低表面粗糙度的最優(yōu)參數(shù)選擇，熱影響區(qū)（HAZ）的組織分布的確定（圖13），已經(jīng)被實驗所證明。

實驗測得在1.8m/min的切割速度下，表面外觀有明顯的條紋，而在3m/min的切割速度下無明顯的條紋（圖14）。采用優(yōu)化的激光切割工藝參數(shù)，可以用較低激光功率（250～400W）獲得較低的表面粗糙度和較高的切割速度。

圖13 熱影響區(qū)的組織結(jié)構(gòu)圖

圖14 切割面的粗糙度的優(yōu)化改進結(jié)果

熱成形模具冷卻系統(tǒng)的CAD/CAE軟件開發(fā)

熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計一直是個難題，特別是冷卻水道的設(shè)計手續(xù)繁瑣，返工率高。它在很大程度上阻礙了設(shè)計制造熱沖壓模具的效率，也使得模具成本增高，制造商的技術(shù)風險大。華中科技大學目前已經(jīng)在主流的三維CAD平臺上實現(xiàn)了熱沖壓模具冷卻系統(tǒng)的快速設(shè)計，集成了自主研發(fā)的冷卻計算模塊（HSC Cool 7.1CAE）。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計分為三個步驟：⑴流道中心線的自動生成，⑵自動進行流道與模具的壁厚檢測，⑶按優(yōu)化布置自動生成3D結(jié)構(gòu)圖。

經(jīng)過CAD初步設(shè)計后，獲得水道結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和模型，進行冷卻有限元模擬計算（圖15和圖16）。然后根據(jù)計算結(jié)果對初步設(shè)計的冷卻結(jié)構(gòu)進行調(diào)整修改，直到獲得合理的冷卻計算結(jié)果，再進一步確定模具的冷卻系統(tǒng)三維設(shè)計結(jié)構(gòu)圖。HSC CAD/CAE的一體化系統(tǒng)，加速了熱成形模具的設(shè)計過程，降低了設(shè)計制造風險。

圖15 帶冷卻水道的零件穩(wěn)態(tài)溫度場計算結(jié)果

圖16 零件與模具間的溫度差分布

熱成形零件的力學性能的快速無損檢測

強度是高強鋼零件必不可少的機械性能檢測指標。然而，傳統(tǒng)的強度拉深試驗將導致該部件不可修復(fù)的損壞，并且不適合在生產(chǎn)現(xiàn)場測試。熱成形零件的力學性能的無損快速測試，可以在生產(chǎn)現(xiàn)場進行即時檢測，提高零件的試驗效率。在前期工作基礎(chǔ)上，華中科技大學開發(fā)了基于MBN硬度（強度）檢測系統(tǒng)，如圖17所示?；贛BN硬度測試的方法經(jīng)過了大里的理論和實驗研究。同時，由于采用MBN測試的熱沖壓件的檢測深度在1mm以內(nèi)，并且不產(chǎn)生檢測的附加應(yīng)力，所以可以滿足熱沖壓件的無損硬度-強度測里要求。目前的MBN強度檢測誤差可小于3%～5%，進一步改進信號處理方法，精度可以提高到1%～3%。力學性能參數(shù)的快速現(xiàn)場測里，可以解決零件試制階段的檢測困難，加快試驗過程。在熱沖壓生產(chǎn)線上，可以用于零件質(zhì)里的抽檢，有效地保障產(chǎn)品質(zhì)里，提高生產(chǎn)效率。

圖17 基于MBN的高強鋼零件無損檢測系統(tǒng)原理

熱成形生產(chǎn)線開發(fā)

2000kN熱成形試驗線的開發(fā)

在傳統(tǒng)的冷沖壓工藝及模具設(shè)計制造中，除了可以依據(jù)的設(shè)計標準和設(shè)計人員的工作經(jīng)驗外，在缺乏精確設(shè)計與加工的情況下，試模是必不可少的。一般可以用合模機或標準的試驗設(shè)備進行成形試驗、零件尺寸檢測、修模（Eitting）等流程，直至獲得完善的樣品零件。然而，熱沖壓成形需要把坯料加熱到奧氏體化溫度（930～950℃），然后輸送到壓力機模具上，現(xiàn)有的合模機、標準設(shè)備無法完成熱成形零件的試模工作。典型的熱成形試驗線由加熱爐、成形壓力機，以及坯料輸送設(shè)備組成，需要較寬的工藝窗（圖18）以滿足不同材料和工藝的試驗。

圖18 熱成形流程的工藝窗示意圖

熱成形試驗不僅僅需要合理的試模壓力機，還需要加熱爐和自動輸送裝置，這就構(gòu)成了熱成形零件試驗線的基本架構(gòu)，對壓力機的要求特別突出。如圖19所示，工藝要求壓力機滑塊快速空行程下落，在模具接近坯料時降低速度，在成形過程中保持合理的成形速度；在合模后要進行保壓，維持一定的合模壓力，直到完成冷卻過程；為了降低循環(huán)節(jié)拍，保壓結(jié)束后，滑塊要快速回程。此外，先進的試模壓力機，需要自動記錄每次試驗的滑塊位移、速度、成形、保壓載荷、坯料溫度和出模零件溫度，以及模具的冷卻水溫度等。傳統(tǒng)的方案是選用易于實現(xiàn)保壓的液壓機或快速液壓機實現(xiàn)。但是，傳統(tǒng)液壓機的工作能耗較大，對工作環(huán)境溫度有一定的限制，維護保養(yǎng)成本較高。而電動伺服機械壓力機具有更高的運動響應(yīng)特性，便于設(shè)置試驗工藝參數(shù)，同時又具有高效低能耗的特點和極低的維護成本。

圖19 壓力機滑塊的行程-時間曲線示意圖

另一個需要解決的問題是加熱設(shè)備。要將高強鋼板加熱到奧氏體化溫度（930～950℃），然后保溫一段時間使材料有充分的時間進行碳擴散，對22MnB5類型的無鍍層材料的加熱過程需要300～330s，對鍍層材料需要更長的時間（防止加熱過快引起微裂紋擴展）。為防止坯料氧化脫落物損傷電熱元件，有些電熱元件要安裝在石英管內(nèi)。為了防止無鍍層板加熱過程中氧化，加熱爐需要輸入經(jīng)過預(yù)熱的惰性氣體或還原性氣體進行保護。被加熱坯料比較柔軟，需要料叉托舉或者機械卡爪拾取完成出爐轉(zhuǎn)入輸送流程。

由于坯料是直邊或曲邊形狀，厚度為0.8～2.5mm的薄板，出爐和上模時已經(jīng)不能使用常規(guī)的真空或電磁吸盤，只能用耐熱的機械卡爪實現(xiàn)。因此，加熱爐與輸送裝置的配合是一個關(guān)鍵技術(shù)。采用多關(guān)節(jié)機器人或三坐標直線機械手是較常用的方法。多關(guān)節(jié)機器人使用靈活，安裝布置快捷；而三坐標直線機械手運動速度快，但運動路徑控制的靈活性不如多關(guān)節(jié)機器人，一般在大批里生產(chǎn)的熱成形生產(chǎn)線上更具有優(yōu)越性。

2011年建成的華科大-WISCO聯(lián)合實驗室2000kN熱成形試驗線，由電動伺服壓力機、多關(guān)節(jié)機器人輸送裝置和數(shù)控活動爐底箱式加熱爐組成（圖20），它是我國首條自主研發(fā)的完全數(shù)字化的熱成形自動試驗線。該實驗線的工藝窗口可以適合多種高強鋼材料的試驗，可以完成汽車安全件全尺寸零件試制，也可以進行小批里零件生產(chǎn)。

8000kN熱成形生產(chǎn)線開發(fā)

⑴伺服壓力機的模塊化。

為了適應(yīng)不同產(chǎn)能的需要，開發(fā)了模塊化的熱成形壓力機，其成形噸位從2000kN到12000kN，工作臺面適合1模2件的中型零件和1模4件的小型零件。其關(guān)鍵技術(shù)是伺服電機和壓力機桿系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置，以及伺服電機組合驅(qū)動的設(shè)計。8000kN熱成形壓力機的動力系統(tǒng)采用多伺服電機剛性同步輸入，加上驅(qū)動控制系統(tǒng)平衡同步，可以實現(xiàn)10～30s的生產(chǎn)節(jié)拍，單件生產(chǎn)能耗的各項指標處于領(lǐng)先地位。

⑵模塊化多層箱式爐。

圖20 華科大-WISCO聯(lián)合實驗室2000kN熱成形試驗線平面布置圖

可以根據(jù)產(chǎn)能需要配置1～3個多層箱式爐，每個箱式爐有5～7層爐膛，滿足不同材料、不同產(chǎn)能和生產(chǎn)率的要求。由于高強鋼坯料加熱耗時與沖壓成形-保壓耗時出現(xiàn)嚴重的節(jié)拍同步困難，必須采用多爐膛并行加熱，實現(xiàn)加熱與成形節(jié)拍的同步。多層箱式爐與高速自動化輸送設(shè)備的結(jié)合，可以減少加熱能耗和設(shè)備占地面積。由于多層箱式爐內(nèi)沒有高溫下的運動部件，工作可靠性取決于自動化輸送設(shè)備的可靠性，可以大大降低加熱爐的維護成本。多層箱式爐的每個爐膛可以獨立地啟動與停止，可以靈活配置需要的加熱爐數(shù)里或進行區(qū)間調(diào)配。

⑶多機械手輸送系統(tǒng)。

輸送系統(tǒng)采用多機械手協(xié)同工作系統(tǒng)。坯料的拆垛、坯料進出加熱爐，以及壓力機的上下料均采用三坐標直線機械手。其核心技術(shù)是快速性和穩(wěn)定性的控制，以及機械手之間的協(xié)同控制。該生產(chǎn)線采用了7套直線輸送機械手，完成全流程的自動化輸送。

該生產(chǎn)線已經(jīng)投入試運行，以便全面獲取各環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)，用于總控系統(tǒng)的調(diào)整優(yōu)化，以及系統(tǒng)的穩(wěn)健性試驗和安全性試驗。

結(jié)束語

金屬板材熱成形技術(shù)是當今獲得高強度復(fù)雜幾何形狀零件的最有效技術(shù)。隨著零件性能不斷提高的需要，新的先進高強度鋼材料將進入這個應(yīng)用領(lǐng)域。未來的發(fā)展趨勢是不僅需要高強度，而且需要高塑性。期待高強鋼鋅基鍍層板進入實際應(yīng)用，使得熱成形產(chǎn)品具有陰極保護防腐蝕功能。為零件定制力學性能的變強度成形工藝已經(jīng)成為頂級技術(shù)而備受重視。全流程模擬技術(shù)的普及應(yīng)用，有助于降低模具設(shè)計的風險，并不斷降低模具的設(shè)計制造成本。熱成形裝備正朝著高效率、高可靠性和低能耗方向發(fā)展。可以預(yù)見，先進的熱成形生產(chǎn)線可以滿足多品種小批里零件的定制生產(chǎn)和成本控制。高強鋼熱成形零件將如同冷沖壓成形一樣，獲得大規(guī)模生產(chǎn)的質(zhì)里和成本。