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GA汽车外板生产关键技术研发与应用项目由技术研究院、首钢股份（000959）、首钢冷轧研发，获得2024年度首钢科学技术奖一等奖。该项目显著降低了钢质缺陷发生率，有效解决了合金化斑迹、锌层粉化等汽车外板表面质量问题，GA外板合格率位居行业前列，已批量供货多家国内外主机厂的多款热门车型，用于制造侧围、翼子板、发罩、车门等关键外覆盖件，为首钢汽车板提升市场竞争力提供了重要支撑。该项目还获得多项专利授权，标志着首钢在自主创新之路上不断迈出新步伐，为中国制造跻身世界舞台注入了新的动力。
随着汽车工业的迅猛发展，汽车行业朝着轻量化与高端化加速迈进，下游客户对汽车用钢的质量标准愈发严苛。GA（热镀锌铁合金）外板作为汽车车身制造的关键材料，其表面质量与性能直接关乎整车的美观度和安全性。然而，与纯锌镀层不同的是，GA镀层在生产过程中增加了一道热处理工序，促使锌层与钢基体发生合金化反应形成锌铁合金层，正因如此，基体的微小缺陷都将对合金化进程产生显著影响，因而对基板表面质量提出了更为严苛的要求。此外，GA镀层所特有的合金化斑迹、锌层粉化等缺陷问题也像是难以翻越的“大山”，始终横亘在行业发展的道路上，成为制约产品质量提升的关键瓶颈。如何有效提高GA外板的表面质量，成为整个行业共同面临的严峻挑战和亟待攻克的核心难题。
面对如此严峻的挑战，首钢技术团队没有丝毫退缩，他们怀揣着“十年磨一剑”的坚定信念，毅然决然地向表面缺陷治理、镀层与性能协同控制等核心难题发起冲锋。在这场艰苦卓绝的技术攻坚战中，团队凭借顽强的韧劲，通过微纳尺度缺陷表征技术的创新开发、合金化工艺的深度优化，显著降低了钢质缺陷的发生率，大幅提升了GA外板的合格率，取得了令人瞩目的成绩。
敢于担当，反复冲锋攻克技术壁垒
回溯到2019年，首钢在批量生产GA外板的初期阶段，情况可谓是举步维艰，合金化斑迹缺陷发生率超过50%。
在GA外板陷入质量困扰的危急时刻，技术研究院、首钢股份、首钢冷轧以及营销中心迅速响应，紧急抽调各自领域的骨干精英，组建了一支攻坚团队。他们深知，必须从根源上彻底解决这些问题，才能挽救首钢GA汽车板的市场命运。“GA外板的质量问题，对我们而言，绝不仅仅是一道技术难题，更是对整个团队的一场极限考验。无论困难多大，我们都必须迎难而上，为首钢在汽车板领域赢得核心竞争力贡献全部力量！”项目指导专家、首钢二级科学家滕华湘谈及项目启动的初衷时，眼神中透露出无比坚定的决心。
项目负责人、首钢技术研究院首席研究员刘李斌回忆起那段艰难岁月，感慨万千：“当时的形势万分危急，产品合格率远低于行业标杆企业，客户对我们的产品几乎失去了信心。我们没有丝毫犹豫和退缩的余地，必须争分夺秒地找到问题的根源，并制定出切实可行的解决方案。”
想要大幅提高GA外板的质量，首要任务就是解决合金化斑迹等形形色色的表面缺陷问题。冷轧公司产品工程师李勇说道：“同样质量的基板，生产热镀锌GI板质量很好，但生产GA板时，就会出现各类问题。”
针对斑迹等问题，攻关团队首先将目光聚焦到缺陷的微观表征领域，力图探究缺陷形成的内在机理。他们借助FIB（聚焦离子束）和EBSD（电子背散射衍射）等先进技术，经过无数次的尝试和摸索，成功开发出适用于GA镀层的样品制备及检测方法，一举攻克了微纳尺度缺陷难以定位和加工的世界性难题。通过对缺陷抽丝剥茧般的深度剖析，团队基本明确了其产生机理，据此制定了一套全流程关键控制技术优化方案。
与此同时，为了进一步摸清缺陷的出现规律以及工艺优化后各环节的改善情况，攻关团队选择从最基础的工作做起。他们扎根生产现场，开启了一场不分昼夜、没有节假日的“持久战”。团队成员史昌和王川坚定地表示：“无论何时，只要有GA板在生产，我们就必须有人坚守现场！”就这样，他们争分夺秒地对炼钢、热轧、酸洗、冷轧到镀锌的全流程生产进行跟踪，不放过任何一个可能产生缺陷的环节。在逐工序排查的过程中，团队积累了海量的经验数据，逐渐掌握了工艺参数变化对缺陷的影响规律，最终成功解决了合金化斑迹这一长期困扰行业的疑难缺陷，使得GA外板的表面质量得到了显著提升。
“借助FIB和EBSD技术，我们首次在微纳尺度上精准定位了合金化斑迹等缺陷的成因，随后有针对性地制定了关键工序的工艺调整方案，终于成功拔掉了这颗‘钉子’。”项目团队成员孟杨激动地介绍道。
除此之外，团队还在GA外板镀层相结构精准调控方面付出了巨大努力，通过一系列创新技术的应用，使得包括锌层粉化在内的多项镀层指标优于行业同类产品。
创新突破，夯实产品市场竞争力
除了镀层表面质量问题，GA外板的钢质缺陷也是影响产品质量的一大“顽疾”。钢质缺陷的控制是一项极为复杂的系统工程，涉及炼钢、连铸、轧制等多个关键环节。为了提升钢液的纯净度，团队成员倪有金主动扎根炼钢现场，与一线操作人员深入交流，对每一个可能影响钢液纯净度的因素进行细致分析。在充分掌握情况的基础上，他带领团队开发了钢渣界面低氧化性控制等一系列关键技术，大大改善了GA外板钢质缺陷，将其发生率降低到了行业领先水平。
为了进一步巩固首钢在日系车企的GA汽车板供货份额，团队与用户开展了多个EVI项目。在成形技术领域，为了破解零件试模开裂的技术难题，团队成员金磊牵头自主构建了动态摩擦模型，使零件成形仿真的精度提升至95%以上，进而制定出合理的选材及冲压工艺优化措施，成功解决了应用难题，增强了客户黏性。
经过五年多夜以继日的艰苦攻关，首钢GA外板合格率一路攀升至85%以上。团队成员黄学启介绍道，在某日系主机厂的材料性能季度横向比较中，首钢产品表现优异，居多家供应商前列。产品质量的显著提升，赢得了客户的高度信任，订单量也随之大幅增长。如今，首钢GA外板产品已批量供货多家国内外主机厂的多款热门车型，用于制造侧围、翼子板、发罩、车门等关键外覆盖件，成为支撑汽车制造品质升级的重要力量。
展望未来配资门户网官网网站，团队将坚定不移贯彻落实集团“推动技术创新成为首钢第一竞争力”的发展战略，深入践行“一引领两融合·做表率当先锋”群众性主题实践活动，持续提升自主创新能力，主动识变应变求变，以更优异的产品质量赢得更多市场份额，为首钢的持续健康发展贡献更大的力量！
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