项目背景

高强轻量化是汽车用钢发展方向，随着高强钢和超高强钢在汽车安全件和结构件的大量应用，汽车轻量化系数也从2011年的3.38降至现在的2.10，但占据汽车用钢量近1/4的外板用钢却比较单一，主要为IF软钢和BH钢（R_m＜340MPa），若汽车轻量化系数进一步降低，则外板的高强轻量化是不可或缺的。

外板作为汽车外覆盖件，既要有高的抗凹陷性，又要满足个性化造型和高鲜映性的需求，现有的IF软钢和BH钢都无法完全满足。特别是随着车辆大型化、造型复杂化后这种矛盾更加突出：IF软钢抗凹陷性不足，各向异性大，BH钢有时效，无法满足复杂件成形及高鲜映性的需求。现有强化机制对外板的高强化都有一定局限性：固溶强化需要添加大量Si、Mn、P，对表面质量影响较大；析出强化会大幅提升屈服强度，提高屈强比，影响成形性；相变强化的相分布均匀性差，性能波动大，零件成形后的尺寸精度和回弹难以控制，并且无法满足有翻边扩孔零件（如内嵌式门把手）成形需求；细晶强化强度提升幅度有限，无法满足外板强度需求。为此，亟需开发一种全新的外板产品来满足高强轻量化的需求。

项目技术概况

首钢在IF软钢基体上利用Nb冶金物理特点，通过Nb微合金化开发出具有细晶组织和PFZ（晶界无析出带）析出物特征的Uni-FISH系列高强汽车外板用钢产品。

该产品利用细晶组织特征（晶粒尺寸＜10μm） 尺寸与密度匹配的析出物分布特征可实现在小变形下的位错快速增殖，使其具备与外板零件成形相匹配的4%-6%成形区间内的高速硬化性能，解决了客户外板减薄冲压后刚度不足和搬运变形行业难题。该产品组织细小均匀，在冲压过程中晶粒内部和晶界附近的应变量相差较小，有助于变形的均匀过渡和保持表面的平滑，使冲压件具有较低的波纹度（Wsa≤0.25）。

首钢首发的这款340-440MPa级Uni-FISH高强外板，突破了现有IF钢和BH钢外板的强度级别，在成形刚度不降低前提下可实现零件减重5%-7%。同时可以在涂装过程中使用免中涂工艺，表面鲜映性高，实现有机物减排30%以上，是一款低碳绿色的外板产品。Uni-FISH高强外板已与12家自主及合资车企开展了认证和供货，累计供货量超过3万吨。Uni-FISH产品具有高抗凹性（相比于现有面板抗凹性提升10%-30%）、高抗时效性，该产品的细小均匀组织和析出物特殊形态使之具有高的各向同性（△r≤0.10）、低的波纹度（Wsa≤0.25，可以稳定应用于免中涂生产）以及极低的韧脆转变温度（≤-65℃）这种“四高两低”的性能优势，契合了汽车用材的轻量化和绿色化发展趋势。

项目推广应用效果

首钢基于汽车外板高强轻量化需求、利用细晶 析出物差异化控制的微观组织调控技术，成功开发了340-440MPa级别的高强汽车外板。产品适用于汽车外覆盖件，具备高抗凹陷性、高抗时效性、高各向同性、高表面质量、低波纹度、低韧脆转变温度的“四高两低”的优势，为汽车外板高强化开辟了一条全新通道，填补了当前在340-440MPa的强度区间汽车外板产品的空白。Uni-FISH产品实现了国内首发，并形成了一整套适合产线生产的工艺路径，实现了稳定生产及对汽车外板零件品类的全覆盖，提高了中国钢铁产品的信誉及市场口碑。

Uni-FISH研发团队从用户角度出发，考虑在产及新研发车型的需求，开发了与外板成形相适应的快速硬化技术，最大幅度地降低用户升级成本，实现在产车型的无缝衔接。形成了适应复杂造型的零件成形技术，满足了汽车的外板造型的需求；实现了外板高强化后的回弹控制及零件高精度控制技术，为用户解决了轻量化切换带来的零件装配等相关控制难点。产品具有的高鲜映性免中涂的涂装特性也为用户提供了降本降碳的可能。

Uni-FISH产品现已注册国家商标，申请获得多项国家发明专利授权，还参与了中国汽车工程学会的团标编制，获得了业内的广泛认可，并在用户使用过程中获得一致好评。

重要事件和节点

2021年4月某车企董事长在视察重庆基地旗下某款畅销SUV时，按压发罩发现有一定变形，希望能提高零件抗凹陷性。鉴于该车型处于量产状态，汽车厂不希望对零件造型、模具及材料厚度进行调整。为此，客户找到首钢，希望能从材料角度开发一款具有高抗凹陷性的材料。首钢接到客户需求时，发现该问题十分棘手：客户不希望调整零件造型和板料厚度，那么只能提高材料强度，但材料初始强度提升又会造成材料与模具的匹配性出现问题，客户需要对模具材质进行调整。模具作为冲压厂的关键设备，造价昂贵，制造周期长，是客户不希望和不能接受的改动方向。在这种情况下，首钢创造性地提出了让材料初始强度与现有外板接近的情况下，通过材料在成形过程中的快速硬化来提高材料强度及零件的抗凹陷性的解决思路。

2021年底首钢开发了这款兼具高抗凹陷性及高成形性的高强外板Uni-FISH，该产品具有高抗凹陷性、高各向同性、高抗时效性、高表面质量、低韧脆转变温度及低波纹度的“四高两低”性能优势。

2022年1月11日首钢在北京组织了Uni-FISH高强外板的首发仪式，包括各大车企、高校和科研院所在内的50余家单位200余人参加了本次发布会。中国汽车工程学会领导及专家给出了“首钢首发的Uni-FISH高强外板有望改变汽车外板用钢单一的现状，有望带动汽车行业外板的升级换代”的高度评价。

2022年4月Uni-FISH高强外板通过了长城哈弗H6的四门 发罩的认证，并开始批量商业应用；2022年7月成功注册了SOUNIFISH等八个商标；2022年11月在国际低合金高强度钢会议进行了专题报告；2023年12月Uni-FISH高强外板供货量突破1万吨；2023年3月，首钢与长城汽车共同举行了Uni-FISH高强外板在国内汽车厂的首发首用总结会；2023年5月份在重庆举行的汽车轻量化与新材料应用高峰论坛上，首钢做了Uni-FISH高强外板的主旨报告，得到了汽车工程研究院资深专家的高度评价：“首钢首发的这款Uni-FISH高强外板以其连续均匀的成形性和高的抗凹陷性有望带动外板的升级换代”；2023年7月申请了中国汽车工程学会团标《汽车覆盖件用细晶各向同性高强钢技术规范》；2023年9月在国际汽车轻量化大会上首钢做了Uni-FISH高强外板主旨报告，得到了主机厂的广泛好评和积极回应；2023年10月首钢Uni-FISH高强外板实现了对11个外板件品类的全覆盖。截至2023年底，首钢Uni-FISH高强外板已实现对包括自主、合资、传统燃油车和新能源车企在内的12家主机厂188个外板件的认证和供货，累计供货超3万吨。