钢制车轮高强度钢板发展背景
由于世界各国对环境的日益关注，节能减排已经成为包括我国在内的大部分国家保护环境的一个重要举措。另外，在国际油价大幅飙升及钢材不断涨价的情况下，节约能源(原材料，如钢板和燃油等)已迫在眉睫。根据中国汽车行业的发展趋势，估计到2010年，全国车轮企业钢材用量将达60万t。在我国，受铁矿石资源紧缺的制约，国内务大钢铁企业也只能被国外铁矿石企业“牵着鼻子走”。钢厂也在寻求对钢材进行深加工的方式，来改善钢材的质量，降低对国外铁矿石依赖所产生的影响。在这之前，发达国家已经着手从汽车轻量化和车辆安全制动性能要求提高的角度，来进行汽车专用高强度钢板领域的研究。目前，国际上车轮用钢都在向专用化、系列化方向发展，已根据不同车型要求，按强度等级生产并形成了系列。随着车轮质量的减轻，对于减少汽车的耗油量和提高制动性能是非常明显的。据相关资料报道，车质量每减轻1%，燃料消耗将降低0.6%-1.0%。
2004年末，美国QUANDE公司通过全球网上招标的形式订购型号8.25×22.5 50万套钢制车轮，要求车轮质量由原来的47.5 kg减为37.5 kg以内，同时，通过美国交通部DOT认证(弯曲疲劳寿命≥10万次)。我国原用的钢种已远远不能满足用户的使用需求，迫切地需要进行材料的升级换代，以达到汽车在增加载荷的同时实现自身减轻、降低油耗、提高安全性能。在如此的大环境之下，车轮专业生产厂家与钢厂联合研制开发车轮专用钢的想法不谋而合。2007年11月30日，宝钢集团与上汽签订汽车钢制车轮项目合作协议，成立上海宝钢车轮有限公司。宝钢车轮公司将在宝山区建设一个新型的、现代化的钢制车轮生产基地，采用先进高强度钢材生产轻量化的钢制车轮，年设计产能将达到600万只。这将进一步加快钢制车轮高强度轻量化的研发生产进程。
钢制车轮材料的发展历程
在国内汽车发展的几十年中，车轮用钢轮辋主要为传统的热轧型材钢，轮辐主要是Q235。近几年，随着公路的快速发展，车辆安全性能、舒适性能不断提高，无内胎深槽滚型车轮被广泛应用到各种车辆中，因此，钢材品种有所变化，原来也仅局限于从传统的适合车轮加工的钢材中选择，如SPHC、08AL、SS330、Q235、SS400等。近几年，钢厂和车轮专业厂家才关注起车轮专用钢材的开发，逐步开发出各种系列的专用钢，如宝钢、本钢的330CL、380CL、420CL、490CL等等，强度不断的升级：但随着对整车的要求不断提高及出口市场份额的增加，现有的钢材仍然不能满足轻量化和高强度的要求，仍然需要开发研制更高强度等级的材料，以满足日益发展的市场需求。
经过实际应用及试验检测，目前这些钢种仍然不能满足欧美市场对产品的轻量化高强度的要求。
车身高强度钢板的发展及对车轮的影响
在汽车车身制造的发展进程中，早期的汽车车身是使用低强度钢薄板(如A1、A2、A3钢板)，屈服强度小于210MPa，车轮也多为此种材料。目前全世界拥有6.25亿辆汽车，这成为大量能源的消耗，大量产生排放和噪声，造成环境污染的主要源头。在汽车制造中采用超高强度钢薄板，是解决汽车车身自质量大、噪声大、油耗高、回收利用率低、成本高等难题的有效途径。据此，大多数汽车车身都逐渐使用高强度钢板(如HSS钢，包括CMN、HSLA、BH、HSSIF钢等)代替原来的普通钢板，屈服强度在210—550MPa之间。近几年，有些汽车开始采用超高强度钢薄板(AHSS钢中M、DP、TRIP、CP钢)，其屈服强度在550-1200MPa之间。
随着车身材料研究并成熟地应用到实际生产中，车轮研发朝着高强度轻量化方向发展。
轮幅采用高强度钢材的组合，与传统的材料和工艺相比，能使车轮质量减轻20%，节约燃油的经济性不容小视。在具体的研制过程中，如何解决强度与塑性的矛盾，使车轮材料具备高强度并保持较高的韧性是个技术难题，各钢铁企业都进行了不同领域的探索。本钢集团通过采用加入微合金元素铌，结合钙处理工艺，提高钢板的综合性能，尤其是提高了钢板的耐疲劳性能，开发出的SW400专用钢，抗拉强度≥490 MPa，屈服强度≥400 MPa，后用此材料制造出22.5×8.25型号车轮，样品经SMITH车轮检测中心检测，通过了美国交通部DOT认证。其他如宝钢集团则通过对退火温度的控制来获得高强度钢板。国际车轮行业的技术发展迅速。以轿车轮辐材料为例，钢材的强度已从20世纪80年代的240—350MPa，发展到今天的600 MPa，甚至已经开始研究800 MPa，未来更会超过1000MPa。相比较而言，我国还有很长的一段路要走。在国内，还有很多载重汽车制造企业没有意识到轻量化所带来的好处，还有车轮生产企业一味地迎合市场需求，采用简单的直接增加材料厚度的方式来提高强度。
高强度钢板实际使用中的问题
高强度钢板由于强度高，在实际成型过程中，很容易产生裂纹和回弹。尤其是无内胎深槽轮辋滚型过程中特别容易出现微裂纹，焊接性能差，如回弹特别大的钢板，因轮辐安装平面度差，继而会影响到车轮跳动等技术要求。这些都是必须注意和需要解决的技术难题。不久的将来，加工工艺流程、工装设备、加工手段等也需要进一步改进和完善，将会发生深具影响的技术革命。
高强度钢板在车轮生产中的应用前景
与欧美日商用车车轮普遍实现的无内胎化(在西欧已接近100%，美国90%以上，日本55%以上)不同，我国到目前为止只有部分高档客车和卡车使用了无内胎滚型车轮，而数量众多的卡车均采用有内胎的型钢车轮;因此，我国的商用车车轮制造商的绝大部分产能为型钢车轮。近年来，中国高速公路发展迅猛，国家对超限超载的查处力度日益加强，车轮出口市场的不断扩大，另外，国家发改委拟订的《轮胎工业产业政策》，支持子午线轮胎的发展，限制斜交胎扩大规模和两者价格的无限接近，型材车轮必将被无内胎深槽轮辋所代替，给了高强度钢制车轮的发展提供了很好的机遇。再者，随着车身高强度钢板的广泛应用，车轮作为不可替代的必备件之一，由于钢板质量减轻了，实际与原来的钢板价格差别不大，也逐渐被作为“减肥”对象。
