對汽車用鋼板的介紹

對汽車用（yòng）鋼板的介紹

對汽車用鋼（gāng）板的介紹

     就像我們大家都了解的那樣，汽車（chē）車身外殼絕大部分是金屬材料，主要（yào）用的是（shì）鋼板。那現代汽車的鋼板用什麽方式防鏽？為什麽有些轎車聲稱車身防鏽（xiù）蝕年限達10年以上？我們就這個問題（tí），進行一下小小（xiǎo）的解釋。
    
     鍍鋅薄鋼板廣泛應用在汽車上，這是因為它有良好（hǎo）的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發現，將鐵和鋅放（fàng）人鹽水中，二者無任何導線聯結時，鐵和鋅都會生鏽，鐵生（shēng）紅鏽，鋅生“白鏽”；若在二者間用導線聯結起（qǐ）來，則鐵不（bú）會生鏽而鋅生“白鏽”，這樣鋅就保護了（le）鐵（tiě），這種現象叫犧牲陽極保護。工程師正（zhèng）是將這種現象運用到實際生產中，生產了鍍鋅（xīn）鋼板。經研究，在鍍鋅量350克／平方米（單麵）時，鍍鋅（xīn）鋼板在屋外的壽命（生紅鏽），田園地帶約為15一18年，工業地帶大約3一5年，這比普通鋼板長幾倍甚至十幾倍。
    
     從20世紀70年代（dài）開始轎車車身鋼板采用鍍鋅薄鋼板，裝配（pèi）時鍍鋅麵置於汽車內側（cè），提高車身耐（nài）蝕性能，非鍍鋅麵置於（yú）汽車外側，噴塗油漆。隨著汽車對耐腐蝕性能的（de）要求不斷提高，鍍鋅鋼板不斷增加鍍鋅（xīn）層重（chóng）量，還出（chū）現了雙層鍍鋅鋼板。但（dàn）由於（yú）增加鍍鋅（xīn）重量也會（huì）使電鍍鋅的電能（néng）消耗大幅增加，導致材料成本（běn）的（de）上升，因此20世紀70年代末又出現一種采用熱（rè）浸鍍鋅工藝（yì）生（shēng）產的鍍鋅鋼板，稱（chēng）為熱（rè）鍍鋅鋼板（bǎn）。這種鍍鋅（xīn）鋼板用連續熱鍍鋅工藝：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（xīn）鋼板的各種（zhǒng）要求，一（yī）些生產廠家在鍍鋅生產（chǎn）線上對鍍鋅鋼板進行擴散退火等特殊處理，以使鋼板表麵形成一種“鋅－鐵”合金鍍層，其特點是塗（tú）漆後的焊（hàn）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（lǚ）－錸”等合金化熱鍍鋅（xīn）鋼板，使得（dé）熱鍍鋅鋼板的耐（nài）腐蝕性成倍提高，與油漆間的結（jié）合性能長期穩定。
   
     目前轎車（chē）已經廣泛使用（yòng）鍍鋅鋼（gāng）板，采用（yòng）的鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米，其中車（chē）身複蓋件多用0.6至0.8毫（háo）米的鍍鋅鋼板。德國奧迪（dí）轎車的車身部件（jiàn）絕大部分采用鍍鋅鋼板（部分用鋁（lǚ）合金板），美國別克轎車采（cǎi）用的鋼板80%以上是雙麵熱鍍鋅鋼板，上海帕薩特車身的外複蓋件采用電鍍（dù）鋅工藝，內複蓋件（jiàn）內部（bù）采用熱鍍鋅工藝，可（kě）以使車（chē）身防鏽蝕保質期長達11年。
   
     材料是影響汽車質量（liàng）的重要因素。在現代（dài）汽車中，車身（shēn）材料占全車材料（liào）的很大（dà）部分。為（wéi）了提高汽車行駛（shǐ）的經濟性，減輕汽車重量是世界各大車廠的目標，近年來汽車上越（yuè）來越多使用了鋁或塑料等非鋼鐵材料做（zuò）車身部件，例如奧迪A2全鋁製車身，日產SUV“奇駿”用塑料做前翼子板，更多的（de）乘用車保險杠用塑料製成（chéng）。在（zài）日益廣泛使用非鋼鐵材（cái）料做車身部件的形勢下，高度依賴汽車製造業的鋼鐵企業將麵臨直接的威脅（xié）。因（yīn）此，研製和發展輕質、高強度的汽車鋼板成為多（duō）年來鋼（gāng）鐵（tiě）企業的一個熱點。
     
     目前汽車生（shēng）產中，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（jiā）工性（xìng）能，強度和剛度也能滿足汽車車身的要求，同時能滿（mǎn）足車身（shēn）拚焊的要求，因此在汽車車身上應用很（hěn）廣。為了滿（mǎn）足汽車製造業追求輕量化的要（yào）求，鋼鐵企業推出高（gāo）強（qiáng）度汽車（chē）鋼材係列鋼板。這種高強（qiáng）度鋼板是在低碳鋼（gāng）板的（de）基礎上采用強化（huà）方法得到的，抗拉強度得到大幅增強。利用高強度特性，可以在（zài）厚度減薄的（de）情況下依然保持汽車車身的機械性能要求，從而減輕了汽車重量。例如BH鋼板（bǎn）是在低強度的條件下（xià），經過（guò）衝壓成形之後（hòu），進行烤漆加工熱處理，以提高其抗拉強度。對比之下，以往生產的強度在440MPa的鋼（gāng）板，在采用這（zhè）種加工（gōng）技術以後強度可（kě）增加（jiā）到500MPa。

     原來（lái）用厚（hòu）度1毫米鋼板做側麵板，用高強度鋼板隻需厚度0.8毫米。采（cǎi）用高強度鋼板還可以（yǐ）有（yǒu）效地提高汽車車身的（de）抗衝擊性能，防止在行駛中由於路麵的砂石飛濺碰撞產生凹痕，延長（zhǎng）了汽（qì）車的使（shǐ）用壽命。
   
     車用高強度（dù）鋼板應具有高強度和（hé）延塑性好的特點。目前高（gāo）強度（dù）鋼有BH鋼（烤漆硬化鋼板）、雙相DP鋼、相變誘導塑性鋼（TRIP）、微合金M鋼、高強度無間隙固熔IF鋼等。它（tā）們一（yī）般用於需高強度、高抗碰撞吸（xī）收能、成形要求嚴格的零件，例如輪圈、加強構件、保險杠、防撞杠，隨著性能及成型（xíng）技術的進步，高強度鋼板被用於（yú）汽車的內外（wài）板件，例如車頂板、車門內（nèi）外板、發動（dòng）機艙蓋、行李艙蓋等上。現在許多中高檔轎車都采用高（gāo）強度鋼板。

     高強度（dù）鋼板的發展與應用（yòng）跟成型、塗裝和焊接等有關技術是密切（qiē）相關。衝壓成型是汽車製造中最主要的成形方式，車身構件、門板、翼子（zǐ）板等等（děng）都是通（tōng）過衝壓成型製造出來，有些構件具有相當複雜的形狀（zhuàng）。例如高強度無間隙固熔IF鋼具有極為良好的深衝和拉延能力，用來衝壓製造各種複雜形狀的汽車衝壓件，它內部的鐵素體不（bú）存在任何間隙（xì）固熔的碳和氮原子，這樣鋼材在（zài）冷軋（zhá）和連續退火後可獲得低屈強比和高延伸率，也就（jiù）是說有極高的“韌性”，不會輕易斷裂（liè），能夠承受各種模具的衝壓變形。
    
     高強度鋼板（bǎn）經過發達國（guó）家（jiā）20多年的開發與生產，大都巳有（yǒu）標準化和常規（guī）生產的（de）係列產品，並廣泛（fàn）用（yòng）於許多汽（qì）車的構件製作中。日本汽車高強度鋼板的平（píng）均使用（yòng）率在1993年為25％，2000年為36％。美國鋼鐵協（xié）會AISI組織世界13家鋼鐵公司研究開發（fā）“超輕車身研究”（ULSAB），於1998年3月在美國密（mì）執安展出了高強（qiáng）度鋼車身，車身（shēn）使用的高強度鋼大約為86％，其平均重量比普通鋼結（jié）構車身（shēn）減輕了25％，這對汽車製（zhì）造廠家很有吸引力。1999年1月，全世界34家大鋼鐵企業又共同出資（zī）啟動了（le）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（qì）車重量，提高經濟性，以滿足2004年更為（wéi）嚴格的碰撞標準和2005年實施（shī）的（de）歐洲Ⅳ號排放標準。

     從（cóng）這（zhè）裏可以看出，發展車用高強度鋼板（bǎn）巳經不是單純（chún）車身材料更新的問題（tí），它（tā）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（jiā）工。采用拚焊鋼板可以按照汽車的不同部位對應（yīng）於不同的（de）板材，更好地發揮其作用，例（lì）如在負荷大的地方采（cǎi）用較厚的高強度鋼板，而在（zài）其他部位（wèi）則使用較薄的（de）高強度鋼（gāng）板。拚焊鋼（gāng）板的（de）應用，簡化了生產工藝、改善（shàn）了構件性能和減輕（qīng）了重量。汽車構件上（shàng）采用 “拚焊”的部件常有側麵框架、車門內板、車身（shēn）底板、側麵橫檔、檔風玻璃窗框、中立柱等。因此，對高強度鋼板的焊接也有高要求。
   
     塗裝是汽車製造過程中的重要工序（xù），包括鍍（dù）鋅鋼板（bǎn）。目前中（zhōng）高檔轎車白（bái）車身一般使用鍍鋅板，鍍鋅板能（néng）夠保證汽車車身使用（yòng）10年不會腐（fǔ）鏽（xiù）。但是鋼廠生（shēng）產的汽車鋼板在軋製過程中的表麵粗糙度和清潔度（dù）將直接影響（xiǎng）到鍍鋅的鋅（xīn）層附著力。同（tóng）時，鋼板的板厚（hòu）精度控製也（yě）將影響現代化汽車生產線的（de）工作（zuò）準確性，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（dài）化的汽車（chē）製造對鋼（gāng）板的要求是十分嚴格的，例如對寬（kuān）1.5米長（zhǎng）3000米的厚（hòu）0.8毫米鋼板，厚度公差不能超出20微米。
   
    注：汽車車（chē）廂蒙皮板、車門、頂蓋、底板（bǎn）等複（fù）蓋件用薄鋼板均是冷軋板，大梁、橫粱、保險杆（gǎn）等均是熱軋鋼。