對汽車用鋼板的介紹

對汽車用鋼板的介紹

對汽車用鋼板的介紹

     就像我們大家都了解的那樣，汽車車身外殼絕大（dà）部分（fèn）是金屬材料，主要用的是鋼板。那現代汽車（chē）的鋼板用（yòng）什麽（me）方式防鏽？為什麽有些轎車聲稱車身防鏽蝕年限達10年以上？我們就這個問題，進行一下小小的解釋。
    
     鍍鋅薄（báo）鋼板廣泛應用在汽車上（shàng），這（zhè）是因為它有良好的抗腐（fǔ）蝕能力。早年人們在（zài）試驗中發現，將鐵和鋅放人鹽水中，二者無任何導線（xiàn）聯結時（shí），鐵和鋅都會生鏽，鐵（tiě）生（shēng）紅鏽，鋅生“白鏽”；若在二者間用導線聯（lián）結起來，則鐵（tiě）不會生鏽而鋅生“白鏽”，這樣鋅就保護（hù）了鐵，這種現象叫犧牲陽極保護。工程師正是將這種現象（xiàng）運用到實際生產中，生產了鍍鋅（xīn）鋼板。經（jīng）研究，在鍍鋅量350克／平方米（單麵）時，鍍鋅鋼板在屋外的壽命（生（shēng）紅鏽），田園地帶約為（wéi）15一18年，工業地（dì）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70年代開始轎車車身鋼（gāng）板（bǎn）采用鍍鋅薄鋼板，裝配時鍍鋅麵置於汽車內側，提高車身耐蝕性能，非鍍（dù）鋅麵置於汽車外側，噴塗（tú）油漆。隨著汽車對耐腐蝕性能的要求不斷提（tí）高，鍍鋅鋼板不斷增加鍍（dù）鋅層重量，還出現了雙層鍍鋅鋼板。但由於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年代末又出現一種采用熱浸鍍鋅工藝生產的鍍鋅鋼板，稱為熱鍍鋅鋼板。這種鍍鋅鋼板用連續熱鍍鋅工藝：冷軋板（注*）→加熱→冷卻（què）至鍍鋅溫度→鍍（dù）鋅→冷卻→矯（jiǎo）直。為（wéi）了滿足汽車對鍍鋅鋼板的各種要（yào）求（qiú），一（yī）些生產廠家在鍍鋅生產線上對鍍鋅鋼板進行（háng）擴散退火等特殊處理（lǐ），以使鋼板（bǎn）表麵形成（chéng）一種“鋅－鐵”合金鍍層（céng），其特點是塗漆後的焊接性和耐腐蝕性比純鋅鍍層板要好。以後還出現了諸如“鋅－鋁－矽”、“鋅－鋁－錸”等（děng）合金化熱鍍鋅鋼板，使得熱鍍鋅鋼（gāng）板的耐腐蝕性成倍提高，與油漆間的結合性能（néng）長期（qī）穩定。
   
     目前轎車已（yǐ）經（jīng）廣泛使用（yòng）鍍鋅鋼板，采（cǎi）用的鍍鋅鋼（gāng）板厚度從0.5至3.0毫米，其中車（chē）身複蓋件多（duō）用（yòng）0.6至0.8毫米的鍍（dù）鋅鋼（gāng）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（shàng）是（shì）雙麵熱鍍鋅鋼板（bǎn），上海帕薩（sà）特車（chē）身的外複（fù）蓋件采用電鍍鋅工（gōng）藝（yì），內複蓋件內部采用熱鍍鋅工藝（yì），可（kě）以使車身防鏽（xiù）蝕保質期長達11年。
   
     材料是影響（xiǎng）汽車質量的重要（yào）因素。在現代汽車中（zhōng），車身材料占全車材料的很（hěn）大部分。為了提高汽車行駛的（de）經濟性，減輕汽車重量是世界各大（dà）車廠的目（mù）標，近年（nián）來汽車上越來越（yuè）多使用了鋁（lǚ）或塑料等非鋼鐵材（cái）料做車身部件（jiàn），例如奧迪A2全鋁（lǚ）製車身，日產SUV“奇駿”用塑料做前翼子板，更多（duō）的乘用車保險杠用塑料製成。在日益廣泛使用非鋼（gāng）鐵材（cái）料做車身部件（jiàn）的形勢下，高度（dù）依賴汽車製造業的鋼鐵企（qǐ）業將麵臨直接（jiē）的威脅。因（yīn）此，研製和發展輕質、高強（qiáng）度的汽車鋼板成為多年來（lái）鋼鐵企業的一個熱點。
     
     目前汽車（chē）生產中，使用得最多的是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有（yǒu）很好的塑性加工性能，強度和剛度也能滿足汽車車身的要求，同時能滿足車身拚焊（hàn）的要求，因此在汽車車身上（shàng）應用很廣。為了滿足汽車製造業（yè）追求輕（qīng）量化的要求，鋼鐵企業推（tuī）出高強度汽車鋼材係列鋼板。這種高強度鋼板是在低碳鋼板的基礎上采用強（qiáng）化方法得到的，抗拉強度得到大幅增強。利用高強度特（tè）性，可以（yǐ）在厚度減（jiǎn）薄的情況下依然（rán）保持汽（qì）車車身的機械性能要求，從而減輕了汽車重量。例如BH鋼板是在（zài）低強度的條件下，經過衝壓成形之後，進行烤漆加（jiā）工熱處理，以提高（gāo）其抗拉強度。對比之下，以往生產的強（qiáng）度在440MPa的鋼板，在采用這（zhè）種加工技術以後強度可（kě）增加到500MPa。

     原來用厚（hòu）度（dù）1毫米（mǐ）鋼板做側麵板，用高強度鋼板隻需厚度0.8毫米。采用高強度鋼板（bǎn）還可以有（yǒu）效地提高汽車車身的抗衝擊性能，防止在行駛中（zhōng）由於路麵的砂石（shí）飛濺碰撞產（chǎn）生（shēng）凹痕（hén），延長了汽車的使用壽命。
   
     車（chē）用高強度（dù）鋼板（bǎn）應具有高強度（dù）和延塑性好的特點。目（mù）前高強度鋼有BH鋼（烤漆硬化鋼板）、雙相DP鋼、相變（biàn）誘導塑（sù）性鋼（TRIP）、微合金（jīn）M鋼（gāng）、高（gāo）強度無間隙固熔IF鋼等。它們一般（bān）用於需高強度、高抗（kàng）碰撞吸收能、成形要求（qiú）嚴（yán）格的零件，例（lì）如輪圈、加強構件、保險杠、防撞杠，隨著性能（néng）及成型技術的進步，高強度鋼板被用於汽（qì）車的內外板件，例如車頂板、車門（mén）內外板、發動機艙蓋、行（háng）李艙蓋等上。現在許多中高檔轎車都采（cǎi）用高強度鋼板。

     高強（qiáng）度鋼板的發展與應用跟成型（xíng）、塗裝和焊接等有關（guān）技術（shù）是密切相關。衝（chōng）壓成型是汽車製造中最主要的成形方式，車身構件（jiàn）、門（mén）板、翼子板等等都是通過衝壓（yā）成型製造出來，有些（xiē）構件具（jù）有相當複雜的形狀。例如高（gāo）強度無間隙固熔（róng）IF鋼具有極為良好的深（shēn）衝和拉延能力，用來衝壓製造各種複雜形（xíng）狀（zhuàng）的汽（qì）車衝壓件，它（tā）內部的鐵素體不存在任何間隙固熔的碳和（hé）氮原子，這（zhè）樣鋼（gāng）材（cái）在冷軋和連（lián）續退火後可獲得低屈強比和高延伸率，也就是說有極高的“韌性”，不會輕易斷裂，能夠承受各種模具的（de）衝（chōng）壓變形。
    
     高強度鋼（gāng）板經過發達國家20多年的開發與生產，大都巳有標準化和常規生產的（de）係列產品，並廣泛用於許多汽車的構件製作中。日本汽車高強度鋼板的平均使用率在1993年為25％，2000年為36％。美（měi）國（guó）鋼鐵協會AISI組織（zhī）世界（jiè）13家（jiā）鋼鐵（tiě）公司研究開發“超輕車（chē）身研究（jiū）”（ULSAB），於1998年3月在美國密執安展出了高強度鋼車身，車身使用的高強度鋼大約為86％，其平（píng）均重量比普通鋼結構車身減輕了25％，這對汽車製造廠家很（hěn）有吸引力。1999年1月，全世界34家大鋼鐵企業又共同出資啟（qǐ）動了高強度鋼車身的研發項目ULSAB-AVC，通過使用高質量鋼材和新製造技術，減輕汽車重量，提（tí）高經濟性，以（yǐ）滿足2004年更為嚴格（gé）的碰撞標準和2005年實施的歐洲Ⅳ號（hào）排放標準。

     從這裏可以看出，發展車用高強度鋼板巳經不是單純車（chē）身材料更新的（de）問題（tí），它還涉及到能否令汽車達到新的環保和安全標準的問題。
    
     近年流行一種“拚焊”技術，就是將不同厚度和不同性能的鋼板剪裁後拚焊起來的一種鋼板，這種拚焊鋼板可以衝壓加工。采用拚焊鋼板可以按照汽車的不同部（bù）位對應於不同的板材，更好地發（fā）揮其作用（yòng），例如在負荷大的地方采用較厚的高強度鋼（gāng）板，而在（zài）其他部位則使用較薄的高強度鋼板。拚焊鋼板的（de）應用，簡化了生產工藝、改善了構件性能和減輕了重量。汽車（chē）構件上采用 “拚焊（hàn）”的部件常有側麵框架、車門內板、車身底板、側麵橫檔、檔風玻璃窗框、中立柱等。因此，對高強度（dù）鋼板的焊接也有（yǒu）高（gāo）要求。
   
     塗裝是汽車製（zhì）造過程中的重要工序，包括鍍鋅（xīn）鋼板。目前中（zhōng）高檔轎車白車身（shēn）一般使用鍍鋅板，鍍鋅板（bǎn）能夠保證（zhèng）汽車車身（shēn）使用10年不會腐鏽。但是鋼廠生產的汽車鋼板在軋製過程中的表（biǎo）麵粗糙度和清潔度將直（zhí）接影響到鍍鋅的鋅層附著力。同時，鋼板的板厚精度控製也將影響現代化汽車生產線的（de）工作準（zhǔn）確性，因為現代化的汽車生產線是用機器人點焊，板厚誤差大將導致虛焊。所以，現代化的汽車製造對鋼板的（de）要求是（shì）十分嚴格的，例如對寬1.5米長3000米的厚0.8毫米鋼板（bǎn），厚度公差不能超（chāo）出20微米。
   
    注：汽車車廂蒙皮板、車門、頂蓋、底板等複（fù）蓋件用薄鋼板均是冷軋板，大梁、橫粱、保險杆等均是（shì）熱軋（zhá）鋼。