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根據鋼的強塑積將汽車鋼分為三代：第一代汽車鋼的強塑積一般為15GPa·%；第二代汽車鋼的強塑積達到了50GPa·%，如TWIP鋼；第三代汽車鋼在前兩代汽車鋼的研究基礎上，通過Q·P工藝或ART逆相變奧氏體工藝結合元素的配分和擴散過程，獲得細小均勻的鐵素體和亞穩(wěn)奧氏體混合多相組織，中低合金質量分數的高性能汽車鋼鐵材料。 無論是第一代汽車鋼中的DP鋼和TRIP鋼，第三代汽車鋼中的Q·P鋼，都有一個共同的特點，那就是通過碳的配分，實現奧氏體富碳，從而穩(wěn)定奧氏體。依靠碳的配分，需要鋼中含有較高的碳含量才能獲得大量的亞穩(wěn)奧氏體，所以普通的TRIP鋼和Q·P鋼中的奧氏體含量一般不會大于15%，無法將亞穩(wěn)相的含量調控到較高的水平。而將鋼中的碳含量調高到0.4%以上的水平又會顯著惡化鋼的焊接性能。所以，僅僅依靠碳配分來進行亞穩(wěn)相調控存在很大的局限性。由此得到啟示，研發(fā)高強高塑汽車鋼必須走復合配分與亞穩(wěn)控制的思路。 為此，中國鋼鐵研究總院提出利用逆相變原理，通過碳錳復合配分控制亞穩(wěn)奧氏體含量的中錳鋼研發(fā)思路。中錳鋼采用中錳合金化成分體系，典型成分有0.1%C-5%Mn-余Fe。鋼的組織調控采用“逆相變”（ART處理）工藝。該工藝首先將鋼淬火得到淬火馬氏體，然后在鐵素體＋奧氏體兩相區(qū)保溫退火獲得逆生奧氏體，并伴隨有溶質元素在奧氏體中的富集及再配分活動，使殘留奧氏體穩(wěn)定性提高保留到室溫，中錳ART鋼在室溫下的顯微組織為馬氏體或回火馬氏體基體上含有大量片狀殘留奧氏體和超細鐵素體。 目前國內外第三代汽車鋼的研發(fā)可以歸結到3個典型的性能上：一是抗拉強度不小于750MPa、伸長率不小于40%的TG750；二是抗拉強度不小于1000MPa、伸長率不低于30%的TG1000；三是抗拉強度不低于1500MPa、伸長率不低于20%的TG1500。據報道，韓國、日本和法國也已經完成中錳第三代汽車鋼的工業(yè)化前研發(fā)工作，準備進行工業(yè)化試制和商業(yè)化運作。未來將掀起全球范圍的中錳第三代汽車鋼工業(yè)化推廣應用的熱潮。 美國首先提出第三代汽車鋼概念，并于2007年10月啟動了第三代汽車鋼研發(fā)工作。同期，中國鋼鐵研究總院也開始第三代汽車鋼的研發(fā)工作。2009年，中國鋼研首先在實驗室研究出了具有高強度和高塑性的第三代汽車鋼，其強塑積超過30GPa·%。經過近10年的研究與開發(fā)，中國鋼鐵研究總院已經完成TG750、TG1000和TG1500的熱軋和冷軋中錳第三代汽車鋼的實驗室研發(fā)工作，這些新開發(fā)的中錳鋼的力學性能范圍：抗拉強度Rm為700-1500MPa、伸長率A為20%-50%，強塑積可達到25-50GPa·%。 韓國2013年報道了中錳逆相變的第三代汽車鋼的研發(fā)工作，其基本成分為碳質量分數約為0.1%，而錳質量分數為6%-9%，抗拉強度為900-1200MPa、伸長率為20%-30%，該性能也明顯高于第一代汽車鋼。而且，韓國在實驗室研究了冷軋中錳鋼工藝制度，研究結果表明工業(yè)化生產中錳鋼的困難不是很大，但一些關鍵問題不能忽視，如Al元素的添加會導致連鑄問題和熱軋過程中出現裂紋，C含量應盡量降低來避免在冷軋過程中產生馬氏體，Si的添加有利于抑制滲碳體的析出，但過高的Si含量會導致熱鍍鋅困難。