汽車的車架結構通常都由鋼板材料沖壓而成，但隨著各國對汽車燃效的要求日漸嚴苛，汽車行業不得不尋求新的材料方案。其中，可選的材料包括先進高強度鋼材（AHSS）、輕量化鋁合金、纖維增強復合材料等。而高強度鋼材沖壓過程并不方便；鋁合金與纖維增強復合材料的成本又較高，其成本不僅指材料本身，還包括對原本的組裝線進行工藝改裝的花費。

Nanosteel以“納米鋼材”實現汽車輕量化設計。

汽車業內的材料專家和學術界人士一直在致力于開發所謂的第三代高強度鋼——即具有足夠的物理強度，又擁有良好的成型性。不過到目前為止，這類新材料尚未進入市場。

現在，一種名為“納米鋼材（NanoSteel）”的新材料出現了，該材料與其供應商同名，都為NanoSteel。顧名思義，它是一種擁有納米結構的鋼鐵合金。納米鋼材在環境溫度下具有很好的延展性，普通高強度鋼在環境溫度下非常脆，也就是說，納米鋼材擁有高強度鋼所沒有的冷成型（cold-forming）屬性。

NanoSteel是一家來自于美國羅得島州的普洛威頓斯市（Providence）的公司，目前該公司已經向通用汽車提供了新型高強鋼合金樣品。該公司還計劃將新材料技術授權給行業其他供應商。

新鋼材

“如今，當汽車設計師絞盡腦汁如何為汽車減重時，均會偏向于鋁合金或復合材料，因為高強鋼雖然強度夠高，它的成型較困難”NanoSteel首席技術官Daniel Branagan表示：“我們希望在汽車中保留鋼材，因此推出了NanoSteel納米合金鋼。這樣一來，汽車設計師能夠有更多的材料選擇余地。”

他還指出，新材料中采用了創新合金成分，其中的納米顆粒寬度不到100納米。更重要的是，這款新材料可以在原有的生產線上制造出來，無需進行設備改造。

Branagan表示，NanoSteel納米合金鋼開發過程總共經歷了20年左右。最初，其在美國能源部下的埃姆斯實驗室（Ames Laboratory）進行納米磁材料的研發，例如釹鐵硼磁鐵。

開發中的瓶頸

在2006年，Branagan及其團隊遇到了技術瓶頸。當工程師將注意力集中在高強度鋼的冷成型特性上時，他們發現，要提升這一能力則必須犧牲鋼材的強度。Branagan指出：“我們可以采用納米結構提升材料強度，但是，材料延展性不夠的問題仍然無法解決。”

Branagan繼續道：“隨后，研究團隊意識到當前所有的方案都進入了死胡同。鋼鐵合金在達到其熔點溫度的80%-90%后，它的晶體顆粒會脹大。”在隨后的幾年中，研究團隊終于發現了一種在高溫下具有高延展性的材料機理。

基于新發現的納米結構形成機理，同時可消除鋼材料的脆性，這種鋼材料使用了傳統的生產工藝并避免了使用特殊的合金材料。新材料旨在使汽車制造商實現汽車輕量化，從而在保持安全性的同時降低燃料消耗。

目前，Nanosteel已開發出三種鋼材料，其強度/拉伸率分別為950MPa/35%、120MPa/30%、160MPa/15%。