從汽車鋼花管及其生產加工的角度來看，隨著先進高強度鋼花管在汽車中的應用比例的顯著提高，邊緣開裂的現象越來越多。在這方面，邊緣開裂給先進高強度鋼花管的工程應用帶來了三個問題。首先，汽車制造商與原材料企業之間的質量異議增加。汽車制造商認為，與其他供應商相比，原材料企業的材料存在缺陷，而鋼花管廠家認為其他原始設備制造商提供的產品在沖壓成型方面沒有問題。故障的原因是零件設計或模具設計。第二，未能清楚地研究零件邊緣開裂背后的科學問題，導致鋼花管優化和零件優化設計緩慢。第三，延長汽車開發周期，增加成本。

目前，預測和預防先進高強度鋼花管零件邊緣開裂仍是一個世界性的工程問題，原因是先進的高強度鋼花管零件邊緣開裂涉及金屬材料技術、材料性能評價技術、模具成型模擬技術、商業成型模擬軟件開發等工程領域，特別是冶金、機械等基礎學科，對研究人員的技術水平要求較高。目前，國內外汽車主機制造商對雙相鋼花管等先進高強度鋼花管邊緣開裂形成了兩種技術共識：一是傳統材料成型卡不能預測先進高強度鋼花管邊緣開裂。二是提高材料膨脹率，可有效降低先進高強度鋼花管邊緣開裂的風險。

新標準引入了材料膨脹率測量方法。沖壓部件的剪切邊緣開裂是由毛刺、微裂紋等機械損傷引起的。在零件成型過程中，嚴重的機械損傷會進一步降低零件邊緣承受拉伸載荷的能力，導致故障。一般來說，提高材料膨脹率或選擇膨脹率高的鋼花管可以改善或解決零件邊緣開裂的問題。但事實上，GB/T24524和ISO16630汽車鋼花管膨脹試驗標準存在設計和操作缺陷，難以測量，人為因素影響過大，不同實驗室和不同實驗人員獲得的相同材料膨脹率差異較大，試驗結果的不確定性和波動性受到廣泛批評。因此，盡管主機制造商已經意識到膨脹率的重要性，但它并沒有被設定為原材料企業供應協議的指標。

為此，國內同行進行了一系列相關測試研究，與東風商用車、上汽大眾、中國寶武、首鋼花管等鋼花管廠家聯合起草了先進的高強度鋼花管板和薄帶膨脹試驗方法集團標準，創新了固定行程加載方法和裂紋判斷標準，對相關定義、測試過程和操作做出了更明確的規定。集團標準經過各種汽車鋼花管的多次驗證，確保了材料膨脹率測量的準確性和可比性，為解決剪切邊緣開裂問題奠定了基礎，提供可靠的基礎數據，為主機廠和原材料供應商提供認可的測試方法和評價指標，減少或防止相關質量異議。

含鈮鋼花管是解決鋼花管剪切邊緣開裂問題的必要條件。通過軋制和退火工藝控制，可以有效降低雙相鋼花管中鐵素體和馬氏體的硬度、體積分數和形狀，減少帶狀組織，從而顯著提高雙相鋼花管的膨脹率。高膨脹雙相鋼花管的鈮含量一般為0.02%~0.04%。同時，碳氮化鈮的納米沉淀可以成為有效的高能氫陷阱。鈮微合金晶粒細化可有效降低單位晶界長度的氫密度，抑制可擴散氫的量和聚集，進而有效抑制先進高強度鋼花管和超高強度鋼花管的氫脆性。此外，對于高延伸率的DH鋼花管和Q&P鋼花管，鈮還可以穩定殘余奧氏體。

生產實踐證明，利用鈮微合金化工藝無疑是提高雙相鋼花管膨脹率的重要解決方案之一，為解決雙相鋼花管零件剪切邊緣開裂奠定了材料基礎。

除了建立新的膨脹率行業標準和開發高膨脹率雙相鋼花管外，在汽車車身正向材料選擇系統的基礎上，開發了一套新的材料結構模型，將材料的外徑初始裂紋膨脹率作為主要材料參數直接輸入結構模型，獲得新的橢圓FLD（成形極限圖）曲線，準確預測先進高強度鋼花管零件的剪切邊緣開裂狀態。以解決合資主機廠零件前縱梁剪切邊緣開裂問題為例，實際生產中選用無鈮DP780，零件報廢率一度超過40%。新材料卡邊緣開裂的預測結果顯示，前縱梁邊緣開裂的風險大大降低，實際生產中較大微裂紋為0.2mm，但零件報廢率降至零。因此，通過優化材料的化學成分和工藝，可以改善和解決零件邊緣開裂的問題。

相信這一創新的完整解決方案將引領中國沖壓領域相關技術的發展，幫助解決多年來困擾國內外的世界性技術問題，為中國汽車工業和沖壓工業的優質發展做出貢獻。