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| 國內(nèi)外汽車用鋼使用情況 |
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發(fā)布者：zoqra.cn 發(fā)布時間：2011/7/28 閱讀：731次 【字體：大 中 小】 |
（一） 國內(nèi)外汽車用鋼使用情況
汽車用鋼通常指：汽車大梁、汽車滾型車輪用鋼、沖壓薄鋼板，汽車用鋼品種主要包括鋼板、優(yōu)質(zhì)鋼、型鋼、帶鋼、鋼管、金屬制品等（含貨車、客車等）。注*：汽車外殼、車門、頂蓋、底板等復(fù)蓋件用薄鋼板均是冷軋板，大梁、橫粱、保險桿等均是熱軋鋼。汽車用鋼中的板材（包括熱軋鋼板、冷軋鋼板和鍍層板）是生產(chǎn)汽車的最主要原材料，發(fā)達(dá)國家板材產(chǎn)量的50%以上是供應(yīng)給汽車制造廠的。去年，全世界汽車年產(chǎn)能約6500萬輛，年汽車總產(chǎn)量接近6000萬輛，汽車銷量規(guī)模接近5800萬輛。目前，全球汽車制造業(yè)在全球所消費的鋼材已超過了1億噸，加上生產(chǎn)汽車部件所消費的鋼材，全球每年僅汽車行業(yè)消費的鋼材就超過1.5億噸。（06年國內(nèi)產(chǎn)量約700萬輛）用于制造汽車的鋼板簡稱汽車板，制造一輛轎車約需使用薄鋼板600～800kg。根據(jù)汽車板的使用部位是否暴露在外，又可將它分為汽車外板和汽車內(nèi)板。其中，汽車外板是汽車板中生產(chǎn)難度最大的產(chǎn)品，通常采用德國標(biāo)準(zhǔn)稱之為“O5”板，它要求表面無缺陷，同時還要具有一般汽車板所要求的優(yōu)良沖壓成型性、焊接性及耐蝕性。為解決腐蝕問題，新型的鍍層鋼板應(yīng)運而生。汽車車身外殼絕大部分是金屬材料，主要用鋼板�，F(xiàn)代汽車的鋼板用什么方式防銹？為什么有些轎車聲稱車身防銹蝕年限達(dá)10年以上？
無錫鋼管有限公司現(xiàn)貨銷售無縫鋼管|合金管|高壓鍋爐管|低中壓鍋爐管|結(jié)構(gòu)管|流體管|化肥設(shè)備專用管|16Mn無縫管|管線管|石油套管|液壓支柱管|螺旋管|不銹鋼管|10#,20#、35#、45#、20G、27SiMn、35Cr、40Cr、12Cr1MoVG、15CrMoG等
鍍鋅薄鋼板廣泛應(yīng)用在汽車上，這是因為它有良好的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發(fā)現(xiàn)，將鐵和鋅放人鹽水中，二者無任何導(dǎo)線聯(lián)結(jié)時，鐵和鋅都會生銹，鐵生紅銹，鋅生“白銹”；若在二者間用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來，則鐵不會生銹而鋅生“白銹”，這樣鋅就保護(hù)了鐵，這種現(xiàn)象叫犧牲陽極保護(hù)。工程師正是將這種現(xiàn)象運用到實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)了鍍鋅鋼板。 經(jīng)研究，在鍍鋅量350克／平方米（單面）時，鍍鋅鋼板在屋外的壽命（生紅銹），田園地帶約為15一18年，工業(yè)地帶大約3一5年，這比普通鋼板長幾倍甚至十幾倍。
從20世紀(jì)70年代開始轎車車身鋼板采用鍍鋅薄鋼板，裝配時鍍鋅面置于汽車內(nèi)側(cè)，提高車身耐蝕性能，非鍍鋅面置于汽車外側(cè)，噴涂油漆。隨著汽車對耐腐蝕性能的要求不斷提高，鍍鋅鋼板不斷增加鍍鋅層重量，還出現(xiàn)了雙層鍍鋅鋼板。但由于增加鍍鋅重量也會使電鍍鋅的電能消耗大幅增加，導(dǎo)致材料成本的上升，因此20世紀(jì)70年代末又出現(xiàn)一種采用熱浸鍍鋅工藝生產(chǎn)的鍍鋅鋼板，稱為熱鍍鋅鋼板。這種鍍鋅鋼板用連續(xù)熱鍍鋅工藝：冷軋板（注*）→加熱→冷卻至鍍鋅溫度→鍍鋅→冷卻→矯直。為了滿足汽車對鍍鋅鋼板的各種要求，一些生產(chǎn)廠家在鍍鋅生產(chǎn)線上對鍍鋅鋼板進(jìn)行擴(kuò)散退火等特殊處理，以使鋼板表面形成一種“鋅－鐵”合金鍍層，其特點是涂漆后的焊接性和耐腐蝕性比純鋅鍍層板要好。以后還出現(xiàn)了諸如“鋅－鋁－硅”、“鋅－鋁－錸”等合金化熱鍍鋅鋼板，使得熱鍍鋅鋼板的耐腐蝕性成倍提高，與油漆間的結(jié)合性能長期穩(wěn)定。
目前，汽車制造業(yè)規(guī)定的汽車車體表面涂層耐蝕為5年、車體穿孔耐蝕為10年。轎車已經(jīng)廣泛使用鍍鋅鋼板，采用的鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米，其中車身復(fù)蓋件多用0.6至0.8毫米的鍍鋅鋼板。德國奧迪轎車的車身部件絕大部分采用鍍鋅鋼板（部分用鋁合金板），美國別克轎車采用的鋼板80%以上是雙面熱鍍鋅鋼板，上海帕薩特車身的外復(fù)蓋件采用電鍍鋅工藝，內(nèi)復(fù)蓋件內(nèi)部采用熱鍍鋅工藝，可以使車身防銹蝕保質(zhì)期長達(dá)11年。
此外，在汽車板大量采用高強(qiáng)度和鍍鋅鋼板的同時，一些先進(jìn)的鋼板加工技術(shù)也應(yīng)運而生，主要有激光拼焊技術(shù)和液壓成型技術(shù)等。引進(jìn)車型的種類繁多導(dǎo)致了汽車板標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格和品種需求的多樣化，如大眾系列轎車用鋼板采用德國標(biāo)準(zhǔn)，品種涉及熱鍍鋅、電鍍鋅和高強(qiáng)度鋼板等，最寬達(dá) 1800 mm，最厚達(dá)4 mm；富康轎車用鋼板采用法國標(biāo)準(zhǔn)，以熱鍍鋅為主；夏利轎車用鋼板采用日本標(biāo)準(zhǔn)，以熱鍍鋅合金化為主；切諾基吉普車用鋼采用美國標(biāo)準(zhǔn)，熱鍍鋅和熱鍍鋅熱鍍鋅合金化并用。經(jīng)過多年的演變，目前各國轎都有各自的轎車用鋼體系，而我國還未形成一個統(tǒng)一的汽車板標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)汽車板的這一特點大大提高了鋼廠供應(yīng)的難度，特別是在使用量不大的情況下。
目前，美國、日本及歐洲國家汽車用鋼的品種仍然以GA(合金化熱鍍鋅)板、GI(熱鍍純鋅)板以及EG(電鍍鋅)板為主,而且GA板有上升的趨勢。表1、表2分別列出了美國和日本汽車制造廠使用鋼板的情況。
車身部件分為：面板部件、結(jié)構(gòu)部件、行走部件以及增強(qiáng)部件。這些對板材性能有不同的要求(見表3)。
汽車零部件的生產(chǎn)工藝主要有：沖壓(或輥壓)、焊接、涂裝等，每一工藝對鋼板的性能也都有相應(yīng)的要求。如沖壓工藝要求高r值、高n值、低屈服點；涂裝工藝要求鋼板具有較好的表面狀態(tài)、清潔度、表面粗糙度。
隨著汽車向高速、節(jié)能方向發(fā)展，其外形趨于流線型、藝術(shù)化，從而導(dǎo)致汽車車身零件的合并，使汽車零件形狀進(jìn)一步復(fù)雜化，從而對汽車用薄鋼板的性能要求也越來越高。
材料是影響汽車質(zhì)量的重要因素。在現(xiàn)代汽車中，車身材料占全車材料的很大部分。為了提高汽車行駛的經(jīng)濟(jì)性，減輕汽車重量是世界各大車廠的目標(biāo)，近年來汽車上越來越多使用了鋁或塑料等非鋼鐵材料做車身部件，例如奧迪A2全鋁制車身，日產(chǎn)SUV“奇駿”用塑料做前翼子板，更多的乘用車保險杠用塑料制成。在日益廣泛使用非鋼鐵材料做車身部件的形勢下，高度依賴汽車制造業(yè)的鋼鐵企業(yè)將面臨直接的威脅。因此，研制和發(fā)展輕質(zhì)、高強(qiáng)度的汽車鋼板成為多年來鋼鐵企業(yè)的一個熱點。
目前汽車生產(chǎn)中，使用得最多的是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有很好的塑性加工性能，強(qiáng)度和剛度也能滿足汽車車身的要求，同時能滿足車身拼焊的要求，因此在汽車車身上應(yīng)用很廣。為了滿足汽車制造業(yè)追求輕量化的要求，鋼鐵企業(yè)推出高強(qiáng)度汽車鋼材系列鋼板。這種高強(qiáng)度鋼板是在低碳鋼板的基礎(chǔ)上采用強(qiáng)化方法得到的，抗拉強(qiáng)度得到大幅增強(qiáng)。利用高強(qiáng)度特性，可以在厚度減薄的情況下依然保持汽車車身的機(jī)械性能要求，從而減輕了汽車重量。例如BH鋼板是在低強(qiáng)度的條件下，經(jīng)過沖壓成形之后，進(jìn)行烤漆加工熱處理，以提高其抗拉強(qiáng)度。對比之下，以往生產(chǎn)的強(qiáng)度在440MPa的鋼板，在采用這種加工技術(shù)以后強(qiáng)度可增加到500MPa。原來用厚度1毫米鋼板做側(cè)面板，用高強(qiáng)度鋼板只需厚度0.8毫米。采用高強(qiáng)度鋼板還可以有效地提高汽車車身的抗沖擊性能，防止在行駛中由于路面的砂石飛濺碰撞產(chǎn)生凹痕，延長了汽車的使用壽命。
為了保證人員的乘車安全，要檢驗汽車的安全性，作為主要手段之一的實車正面碰撞破壞性實驗是國際上的通用做法，這也檢驗了汽車板的性能，對汽車板的質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。雖然新材料將取代部分汽車用鋼，但鋼鐵在相當(dāng)長的時間內(nèi)仍是汽車最主要的原材料，并長期穩(wěn)定在60～70％的比例。鋼鐵是汽車安全、長壽及低成本的關(guān)鍵。當(dāng)前全球汽車工業(yè)正積極尋求減輕汽車自重的方法和途徑。汽車工業(yè)用來減輕汽車自重的先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼材主要用于汽車外殼和結(jié)構(gòu)件，并和輕金屬進(jìn)行競爭這種高強(qiáng)度鋼材強(qiáng)度為300 Mpa～800Mpa，厚度可以更薄些，稱作“輕型鋼材”，今后趨勢從以往生產(chǎn)的強(qiáng)度在440MPa的鋼板， 普遍向500MPa增加。原來用厚度1毫米鋼板做側(cè)面板，用高強(qiáng)度鋼板只需厚度0.8毫米。采用高強(qiáng)度鋼板還可以有效地提高汽車車身的抗沖擊性能，防止在行駛中由于路面的砂石飛濺碰撞產(chǎn)生凹痕，延長了汽車的使用壽命。同時，夾層鋼板也是改善剛度減輕汽車自重的另一種材料選擇。法國鋼鐵公司Usinor開發(fā)出汽車工業(yè)用夾層鋼板產(chǎn)品，其中一種夾層鋼板為兩層0.2毫米～0.15毫米厚鋼板中間夾有一層25毫米～45毫米厚的粘彈性聚合物芯板，這種夾層鋼板具有減震、降低噪音和減輕重量的優(yōu)點；另一種夾層鋼板為兩層0.25毫米厚鋼板中間夾有一層0.4毫米～0.8毫米厚聚合物芯板，用于汽車車體自重減輕，比傳統(tǒng)鋼板減輕重量35%，并提高了撓性和扭力剛性。
據(jù)預(yù)測，未來幾年內(nèi)，高強(qiáng)度鋼在汽車中的應(yīng)用將迅速增長。美國鋼鐵公司的技術(shù)主管指出：汽車使用的高強(qiáng)度鋼正在穩(wěn)步增長，年增長率達(dá)到5%，1994年平均為113kg，目前為181kg，2005年為190 kg，到2010年預(yù)計將超過226 kg。美國通用汽車公司現(xiàn)在使用的先進(jìn)高強(qiáng)度鋼約為1萬噸，預(yù)計到2010年將增加到12萬噸，其它汽車公司的情況也與此相似。到2010年，在通用汽車公司車身所用的材料中，雙相鋼可能占約45%，中強(qiáng)度鋼約33%，低碳鋼和馬氏體鋼各占約10%
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