對汽車用鋼板的介紹

對汽車（chē）用鋼板（bǎn）的介紹

對汽車（chē）用鋼板的介紹

     就像我們（men）大家都了解的那樣，汽車車（chē）身外殼絕（jué）大（dà）部分（fèn）是金屬材料，主要用的是鋼（gāng）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（fáng）鏽蝕年限達10年以上？我們（men）就這（zhè）個問題，進行一下小小的解釋。
    
     鍍鋅薄鋼板廣泛應用在汽車上，這（zhè）是因（yīn）為它有良好的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發現，將鐵和鋅放人鹽水中，二者無任何導線聯結時，鐵和鋅都會生鏽，鐵生紅鏽，鋅生“白鏽”；若在二者間用導線聯結起來，則鐵（tiě）不會生鏽而鋅生“白鏽”，這樣鋅就（jiù）保護了鐵，這種現象叫犧牲陽極保護。工程師正是將這種現象運用到實際生產中，生產了鍍鋅（xīn）鋼板。經（jīng）研究，在鍍（dù）鋅（xīn）量350克／平方米（單麵）時，鍍鋅鋼板在屋外的壽（shòu）命（mìng）（生紅鏽），田園地（dì）帶約為15一18年，工業地帶大約3一5年，這比普通鋼板（bǎn）長幾倍甚至十幾倍。
    
     從20世紀70年（nián）代開始轎車車身鋼板采用鍍鋅薄鋼板，裝配時鍍鋅麵置於汽車內側，提高車身耐蝕性（xìng）能（néng），非鍍鋅麵置於汽車外側，噴塗油漆（qī）。隨著汽車對耐腐蝕性能的要求不斷提高，鍍鋅鋼板不斷（duàn）增加鍍鋅層重量，還出現了雙層鍍鋅鋼板。但（dàn）由於增加鍍鋅重量也會使電鍍鋅（xīn）的電能消耗大幅增加，導致材料成本（běn）的上升，因此20世紀70年（nián）代末又出現一（yī）種采用熱浸鍍鋅工藝生產的鍍鋅鋼板，稱為熱鍍鋅（xīn）鋼板。這種鍍鋅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鋼板的各種要求，一些生產（chǎn）廠（chǎng）家在鍍鋅生產線上對鍍鋅鋼板進行擴（kuò）散（sàn）退火等特殊處理，以（yǐ）使鋼板表（biǎo）麵形成一種“鋅－鐵”合金（jīn）鍍層，其特點是塗漆後的焊接性和耐腐蝕性比純（chún）鋅鍍層板要好。以後還出現了諸如（rú）“鋅－鋁－矽”、“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（tí）高，與油漆間的結（jié）合性（xìng）能長期穩定。
   
     目前轎車（chē）已經廣泛使用鍍鋅鋼板，采用的鍍鋅鋼板厚（hòu）度從0.5至3.0毫米，其中（zhōng）車身複蓋（gài）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（kè）轎車（chē）采（cǎi）用的鋼板80%以上是雙麵（miàn）熱鍍（dù）鋅鋼（gāng）板，上海帕薩特車身的外複蓋件采用電（diàn）鍍鋅工藝，內（nèi）複蓋件內（nèi）部采（cǎi）用熱鍍鋅工藝，可以使車身防鏽蝕保質期長（zhǎng）達（dá）11年。
   
     材料是影響汽車質量的重要因素。在現代汽車中，車身（shēn）材料占全車材料的很大部分。為了提高汽車行駛的經濟性，減輕汽車重量是世界各大車廠的（de）目標，近年來汽車（chē）上越來越多使用了鋁或（huò）塑料等非鋼（gāng）鐵材料做車身部件，例如奧迪A2全鋁（lǚ）製車身，日產SUV“奇駿”用塑料做前翼子板，更多的乘用車保險杠（gàng）用（yòng）塑料製成。在日益廣泛（fàn）使用非鋼鐵材料做車（chē）身部件的形勢下，高度依賴（lài）汽車製造業的鋼鐵（tiě）企業（yè）將（jiāng）麵臨直接（jiē）的威脅（xié）。因此，研（yán）製和發展輕質、高強度的汽車鋼板成為多年來鋼（gāng）鐵企業（yè）的一個熱點。
     
     目前（qián）汽車生產中，使用得最多（duō）的是普通低碳鋼板（bǎn）。低碳鋼板具有很好（hǎo）的塑性加工性能，強（qiáng）度和剛度也能滿足汽車車身（shēn）的要求（qiú），同時能滿足車身拚焊的要求，因此在汽車車身上應用很（hěn）廣。為了滿足汽車製造業追（zhuī）求輕量化的要求（qiú），鋼鐵企業推出（chū）高強度汽車鋼材係（xì）列鋼板。這種高（gāo）強度鋼板（bǎn）是在低（dī）碳鋼（gāng）板（bǎn）的基礎上采用強化方法得到的，抗拉強度得到大幅增強。利用高強度特性，可以在厚度（dù）減薄的情況下依（yī）然保持汽車車身的機械性（xìng）能要求，從而減輕（qīng）了汽車重量。例如BH鋼板是在低強度的條件下，經過衝壓成形之後，進行烤漆加工熱處理，以提高其抗拉（lā）強度。對比之下，以往（wǎng）生產的強度在440MPa的鋼板，在采（cǎi）用這種加工（gōng）技術以後強度可（kě）增加到500MPa。

     原來用厚度1毫（háo）米鋼板做側麵板，用高強度鋼板隻需厚度0.8毫米。采用高強（qiáng）度鋼板還可以有效地提（tí）高汽車車身的抗衝擊性能，防止在（zài）行駛中由於路麵的砂石飛濺碰（pèng）撞產生凹痕，延長了汽（qì）車的使用（yòng）壽命。
   
     車用高強度鋼板應具有高強度和延（yán）塑性好的（de）特點。目前高強度鋼有BH鋼（烤漆硬（yìng）化鋼板）、雙相DP鋼、相（xiàng）變誘導塑性（xìng）鋼（TRIP）、微合金M鋼、高強度無間隙固熔IF鋼等。它們一般用於需高強（qiáng）度、高抗碰撞吸收能、成形要求嚴格的零件，例如輪圈、加強構件、保險杠、防撞杠，隨著性能及成型技術的進步，高強度鋼板被用於汽車的內外（wài）板件，例如車頂板、車門（mén）內外板、發動機艙蓋（gài）、行李艙蓋等上（shàng）。現在許多中高檔轎車都采用高強度鋼（gāng）板。

     高強度鋼板的發展與應用跟成型、塗裝和焊接等有關技術是密切相關（guān）。衝壓成型是汽車製造中最主（zhǔ）要的成形方式，車身構件、門板、翼子板等等都（dōu）是通過衝壓成型製造（zào）出來，有些構件具有相當複雜的形狀。例如高強度無間隙（xì）固熔IF鋼具有極為良好（hǎo）的深衝和拉延能力，用來衝壓製造各種複雜（zá）形狀的汽車衝（chōng）壓件，它內部的鐵素體不存在任何間隙固熔的碳和氮原子，這樣鋼材在冷軋和連（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（de）“韌性（xìng）”，不（bú）會（huì）輕易（yì）斷裂，能夠承受各種模具的衝（chōng）壓變形。
    
     高強度鋼板經過發達國家20多（duō）年的開發與生產，大都巳有標準化和常規（guī）生產的係列產品，並廣泛用（yòng）於許多（duō）汽車的構件製作中。日本（běn）汽車高強度鋼板的（de）平（píng）均使用率在1993年為25％，2000年為36％。美國鋼鐵協會AISI組織世界13家鋼鐵公司研究開發“超輕車身研究”（ULSAB），於1998年3月在美國密執（zhí）安展（zhǎn）出了（le）高強度（dù）鋼車身，車身使用的高強度鋼（gāng）大約為86％，其平（píng）均重量比普通鋼結構車身（shēn）減輕了25％，這對（duì）汽車製造廠家很有吸引力。1999年1月，全世（shì）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（yòng）高質量鋼材（cái）和新製造技術（shù），減輕汽車重量，提高經濟性，以滿足2004年更為嚴格的碰撞（zhuàng）標準和2005年實施的（de）歐洲Ⅳ號（hào）排放標準。

     從這裏可以看出，發展車（chē）用高強度（dù）鋼板巳經不是單純車身材料更新的（de）問題，它還涉及到能（néng）否令汽車達到新的（de）環保和安全標準的問題。
    
     近年流行一種“拚（pīn）焊”技術，就是將不同厚（hòu）度和不（bú）同（tóng）性能的鋼板剪（jiǎn）裁後拚焊起（qǐ）來（lái）的一種鋼板（bǎn），這種拚焊鋼板可以衝壓加工。采用拚焊鋼板可以（yǐ）按照汽車的不同部位對應於不同的板材，更好地發揮其作用，例如在負荷大的地方采用較厚的（de）高強度鋼板，而在其（qí）他部位則（zé）使用較薄的高（gāo）強度鋼板。拚焊鋼板的應用，簡化了生產（chǎn）工（gōng）藝、改善（shàn）了（le）構件性能和減輕了重量（liàng）。汽車構件（jiàn）上采用 “拚焊”的（de）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，對高強度鋼板的焊接也有高要求。
   
     塗裝是汽車製造過程中的重（chóng）要工序，包括鍍鋅鋼板。目前中高檔轎車白車身一般使（shǐ）用鍍鋅板，鍍鋅板能夠（gòu）保證汽車車身使用（yòng）10年不會腐鏽（xiù）。但是鋼廠生產的汽車鋼板在軋（zhá）製過程中的表麵粗糙度（dù）和（hé）清潔度將直接影響到鍍鋅（xīn）的鋅層附著力。同（tóng）時，鋼板的板厚精度控製也將（jiāng）影響現代化汽車生（shēng）產線的工作準確性，因為現代化的汽（qì）車（chē）生產線是（shì）用機器人點焊，板厚誤（wù）差大將（jiāng）導致虛焊。所以，現（xiàn）代化（huà）的汽車製造對鋼板的要求是十分嚴格的，例如對寬（kuān）1.5米（mǐ）長3000米的厚0.8毫米（mǐ）鋼板，厚度公差不能超出20微米。
   
    注：汽車車廂蒙皮板、車門、頂蓋、底板等複蓋件用薄鋼板均是冷軋板，大梁、橫粱、保險杆等均是熱軋鋼。