專用汽車廠家介紹汽車用鋼材
用鋼造汽車對于現(xiàn)代人來說是最基本的常識，但是很多人對車用鋼的理解還停留在低碳鋼的階段。其實雖然同為鋼材，如今的車用已經(jīng)不能和幾十年前的車用鋼同日而語。近幾十年對車用鋼的研究一直大步向前，車用鋼板越來越薄，鋼材強度和耐腐蝕性能大幅提高。許多鋼鐵企業(yè)為了應(yīng)對新材料的沖擊正積極和汽車企業(yè)合作開發(fā)能夠與鋁合金、塑料、碳纖維復(fù)合材料抗衡的輕量化高強度鋼。
但是在混雜的汽車市場，現(xiàn)在很多企業(yè)都說自己用了“高強度鋼”，其實什么級別的鋼算“高強度鋼”沒有一個準(zhǔn)確定義，它的指標(biāo)是隨鋼材強度提升過程增長的。其實就類似于如今車型名稱里的“新”，什么“新XX車型”、“全新XX車型”、“新一代XX車型”都是相對于上一代說的。于是企業(yè)市場部繼續(xù)發(fā)揮混淆視聽大放煙幕彈，只要是300Mp級別以上的都叫“高強度鋼”。都叫“高強度鋼”的鋼材可能強度差出一倍。
汽車用鋼的強度等級
現(xiàn)代汽車的車身都是由不同強度的鋼板拼焊在一起的，不同強度等級的鋼板用于受力環(huán)境不同的位置，一些受力條件比較苛刻，又不能使用粗厚鋼板的位置則使用強度最高的鋼材，正所謂“好鋼用在刀刃上”。
目前很多廠家都宣稱自己用的是“高強度鋼”，但是有底氣公布車身各部位鋼材強度圖的卻沒多少，有的廠家就算公布了車身強度圖，也只是示意了不同強度鋼材用在了不同位置，并沒有標(biāo)示鋼材的具體強度數(shù)值。另一些品牌實力雄厚的企業(yè)更是不屑于公布這些數(shù)據(jù)。
解釋一些名詞：日本人和韓國人管高強度鋼叫做高張力鋼。Mp(兆帕)是強度單位，1Mp的強度相當(dāng)于在1平方厘米(指甲蓋那么大)的面積上施加10kg(倆西瓜)的力而該受力材料不變形。
通過公布的車身強度圖來看，其實最高強度的鋼用量并不多，只是用在了防撞梁和一些加強部位上，車身大部分結(jié)構(gòu)鋼的強度并不高。這是以受力情況不同為根據(jù)的設(shè)計，，畢竟高強度鋼的價格不菲，而且不易加工。
因此，在看廠商宣傳資料時看到“我們的車身采用了1000Mp級別高強度鋼制造”這種宣傳語時不要誤以為全車都是用這種鋼造的，實際上可能只有四門防撞梁那幾根桿達(dá)到了這個強度級別。
利于沖壓的新型鋼材
材料強度上去了帶來的問題是難以加工。一般轎車都是采用沖壓的方法制造，即用模具擠壓材料成型，類似于玩培樂多彩泥?，F(xiàn)在車用鋼板強度高了就對沖壓工藝要求更高，而且現(xiàn)在深沖部件很多，材料容易出現(xiàn)裂紋和折皺。
上圖中的部件就是沖壓不合格產(chǎn)品，鋼板未能按要求延展成型。邊角位置是沖壓最容易出現(xiàn)死角的位置，一般撕裂和折皺都會出現(xiàn)在該位置。
同時也說明鋼板在被沖壓時總是會有拉伸，和模具的摩擦等問題。這些都會造成沖壓成型的零件因內(nèi)部應(yīng)力或者表面損傷而存在缺陷。
所以生產(chǎn)廠家都會研究沖壓時鋼板的內(nèi)部應(yīng)力情況，盡量消除內(nèi)部積累的應(yīng)力。同時對于大面積沖壓件的厚度研究可以知道鋼板那些部位拉伸比較嚴(yán)重，多大沖深可以保證鋼板不撕裂。
為了根本上解決高強度鋼的沖壓問題，一種新型鋼材正在被應(yīng)用于汽車車身的生產(chǎn)。這種鋼材的基質(zhì)是比較柔軟韌性好的鐵素體，其中鑲嵌了硬度好的馬氏體。在沖壓時比較容易成型，成型后的材料又具有相當(dāng)?shù)膹姸取?/SPAN>
汽車用鋼的耐腐蝕性
目前汽車用鋼屬于低合金鋼范疇，這是鋼材中的一個分支，這種鋼材中大部分是鐵元素，只有少量的合金元素，例如：碳、硅、磷、銅、錳、鉻、鎳等，這些合金元素含量不超過2.5%。
低合金鋼具有優(yōu)秀的加工性能和強度表現(xiàn)，同時它還具有良好的耐腐蝕性。一般的低碳鋼在自然環(huán)境中會生成棕紅色的氧化層，這些氧化層非常酥松，也就是我們常說的鐵銹。而低合金鋼在自然環(huán)境中會生成褐色的致密氧化層，緊緊附著在鋼表面，起到隔絕內(nèi)部鋼繼續(xù)被外界侵蝕的作用。這種防銹機(jī)理有些類似于鋁合金、鋅合金，只是低合金鋼銹層變成穩(wěn)定的保護(hù)性銹層往往需要幾年的時間，銹層的顏色從淺黃到褐色，而鋁合金生成保護(hù)性銹層只需一瞬。由于這種特性，低合金鋼又可稱耐候鋼(耐氣候腐蝕鋼)。耐候鋼通常用來制作車輛、船舶、橋梁、集裝箱等，而且都會在其表面用油漆涂裝。但是在建筑裝飾領(lǐng)域則傾向于裸露使用耐候鋼，因為耐候鋼裸露使用也不會出現(xiàn)銹穿問題，而且它自身產(chǎn)生的褐色銹層能夠產(chǎn)生一種獨特的藝術(shù)效果，所以一些特殊建筑常用耐候鋼板焊接起來做外立面使用。至于汽車，目前很多廠商都越來越少的使用底盤橡膠噴涂，即民間常說的“底盤裝甲”。很多新車底盤直接外露鋼板，鋼板表面只有原廠底漆和與外觀同色的色漆。說明出廠時這些車輛只經(jīng)過電泳鍍底漆和色漆噴涂工序。只有前輪后面的濺射區(qū)會有薄薄一層的軟性橡膠涂層，這些涂層的作用是防止車輪帶起的砂石撞擊底盤鋼板。從這些變化似乎可以看出廠家對自身產(chǎn)品耐腐蝕能力的信心。
觀察車輛懸掛和底盤，只要是鋼制懸掛零件都會出現(xiàn)圖中的情況，屬正?，F(xiàn)象，車主完全不用擔(dān)心。相對于底盤懸掛這些看不見的部分，外觀件的處理就精細(xì)多了，所以電鍍、底漆、多層油漆主要是出于美觀需求的考慮。另外一個實例是集裝箱，使用耐候鋼制造的集裝箱也沒有汽車這么復(fù)雜的鍍鋅、電泳底漆、多層噴涂表漆等等，在其生命周期中每天都要經(jīng)歷海風(fēng)、海水、鹽霧的腐蝕，使用環(huán)境比汽車惡劣的多，這些集裝箱使用十幾年也都不成問題，很多集裝箱十幾年后經(jīng)過翻新還能繼續(xù)用。
汽車用鋼不是隨便亂用的，商人圖便宜的決定總是撿了芝麻丟了西瓜。凡事都有特例，特例總在中國。幾年前就有某剛起家的自主品牌用低碳鋼造車，造成底盤兩年銹穿的事。
汽車用鋼的未來
目前車用鋼板的厚度已經(jīng)降到了0.6mm，我認(rèn)為這已經(jīng)到了鋼板厚度的極限，鋼板再薄就算其自身強度再高也失去了很多材料本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。現(xiàn)在車用鋼板受到新材料的挑戰(zhàn)越來越大。鐵的原子量決定了其密度無法改變，通過減薄減重的道路似乎也走到了盡頭?，F(xiàn)在鋁合金正逐漸在高端車上發(fā)揚光大，全鋁的SUV，用鋁做車頭結(jié)構(gòu)的5系和A6都在預(yù)示這一點。面對新材料的圍追堵截，鋼鐵還能在汽車上用多久令人生疑。不過鑒于目前仍然是商業(yè)社會，所有事情商人說了算，鋼鐵企業(yè)經(jīng)過百年積累都實力雄厚，因金錢關(guān)系而阻礙新技術(shù)推進(jìn)的例子也并不少見。只要有足夠的喘息機(jī)會，鋼鐵企業(yè)也可以順利轉(zhuǎn)型為新材料綜合企業(yè)，或者收購比較成熟的新材料業(yè)務(wù)。
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