摘要：汽车车身的设计应确保发生事故时能够防止伤害，保障生命安全。为了保护乘员安全同时使车身最大程度地轻量化，需要既有高强度又有高韧性的材料。热冲压成形钢因其所具有的良好特性，已成为当今汽车车身防撞结构的核心材料。汽车制造企业在追求极致的安全防护和轻量化过程中，很关注钼对汽车用钢性能的改善。
汽车的碰撞安全性极为重要，由于近几十年来安全性能的显著提高，事故造成的伤亡人数大幅减少。如今，小型紧凑型汽车即使与大型SUV发生碰撞事故，仍有较好的生存机会。防碰撞设计必须符合法规的基本要求，同时，也是购车人考虑的重要因素。为了帮助消费者购买汽车，所有车型都要按相关机构如欧洲新车评价规程（NCAP），德国ADAC汽车协会，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）等规定和执行的标准化碰撞试验程序进行评定。
在这些测试中，安全性能最好的被评为五星级，法规标准通常要求至少要达到三星级。使汽车制造商感到困扰的是，提高防撞安全性势必会增加车身重量，与降低油耗，减少CO2排放的目标相矛盾。而设计师采用高强度材料所增加的结构重量较少，可以达到一箭双雕的目的。
关键碰撞类型和保护部件
对于设计而言，最具挑战的是侧面碰撞。汽车中柱（前门和后门之间的柱）距乘车人骨盆、肩膀最近，如果碰撞造成中柱挤压侵入车厢，很可能对乘员造成严重伤害。因此，车身侧面结构的中柱及其部件应当尽可能减少变形且不发生断裂。此外，它们必须把碰撞动能转移到车身上能够安全变形并吸收碰撞能量的区域。
传统设计是给车辆侧面的关键部件加装1或2个由较厚的中等强度钢板冲压而成的强化壳体。这样做不仅增加了重量，而且占用了空气气囊和立柱内置传感器所需的空间。采用高强钢可省去额外的强化装置，但是这种钢较难加工成所需的形状，而且钢 "随强度提高，成形性下降" 的 "自然规律" 使问题更加复杂化。
现代车身侧面结构件的发展
80年代初，瑞典Hardtech公司开发了一项工艺：先将钢板加热到约900°C，然后再将其成形加工成复杂的形状。冷成形模具迅速吸收工件的热量，对成形工件起到淬火作用。在淬火过程中，具有适当化学成分的钢转变为强度很高的“马氏体”相，使部件的强度非常高。目前该工艺被称为冲压硬化工艺。虽然众所周知，含钼合金钢在淬火过程中可促进马氏体相转变，但是，原始工艺添加了很少量的硼。因此，用于冲压硬化的钢也被称为“硼钢”。
侧面碰撞试验揭示了此类事故中车辆的行为 © Volvo Car Group
瑞典萨博汽车公司（SAAB）将首个热冲压成形钢部件用于加固萨博9000的车门。但是该工艺的发展较慢，应用有限，因为与传统冲压相比，它需要的设备更复杂、更昂贵且生产率较低。2004年取得突破性进展，大众汽车公司对该工艺进行了重要改进，大大提高了效率，为其量产的帕萨特设计了7个热冲压成形的部件。从此，冲压硬化技术得到快速发展，目前，所有的汽车都用上了热冲压成形的部件。2014年，沃尔沃公司将该技术推向了前所未有的水平，用在了第二代XC90SUV越野车上。该车结构中有近40%采用了热冲压成形钢，为乘客打造了一个坚不可摧的安全车厢笼架。
借助钼来提高安全性和效率
冲压硬化技术发展的前15年，主要的重点是提高工艺效率。而如今，材料性能的改进日益重要。最初的冲压硬化钢牌号是22MnB5，并不是专为车身设计的，但抗拉强度能达到1500MPa。对于汽车而言，抗冲击性能（以“韧性”来代表）非常重要。高韧性意味着发生碰撞时，钢可以吸收更多的能量。遗憾的是，许多钢在强度提高的同时，韧性会下降。
汽车生产商正在致力于将冲压硬化钢的抗拉强度提高到2000MPa，以便进一步减轻汽车的重量，在这样的背景下，强度和韧性之间的相互作用变得日益重要。国际钼协会的科研项目已经证实，添加钼使钢具有强度和韧性的良好结合。钼在钢的显微组织中起到“粘合剂”的作用，将其在极端载荷之下固定在一起。除此之外，钼还可以通过限制氢在钢中的流动性，减少氢的有害作用即氢脆。
新开发的冲压成形钢种已经添加了钼。第一个2000MPa商用冲压成形钢（34MnB5）含有0.15-0.20%的钼。新近开发的1500MPa冲压成形钢（22MnB5的含钼改良版）的主要用于重型卡车构件所需的厚断面型材。虽然仍然用硼，但是，同时添加钼提高了钢的淬透性，使较厚的卡车板得到硬化。
成型部件在炉中加热，最后进行冲压硬化处理 © voestalpine Metal Forming
未来钼将继续发挥作用
这方面的经验表明，钼对钢性能的有益作用还有待于进一步开发。随着人们不断认识到钼所带来的好处，其应用将扩大。热冲压成形钢在轿车和卡车中的应用只是钼可以改进现有钢种的一个例子。随着汽车朝着更轻、更安全的方向发展，对钼的需求也将增长。
