對汽車用鋼板的介紹

對汽車用鋼板的（de）介紹

對汽車用鋼板的介紹

     就像我們大家（jiā）都了解的那樣，汽車車身（shēn）外殼絕大部分是金屬材料，主要用的是鋼板。那現代汽（qì）車的鋼板用什麽方式防鏽？為什麽有些（xiē）轎車（chē）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（xià）小小的解釋。
    
     鍍鋅薄鋼（gāng）板（bǎn）廣（guǎng）泛應（yīng）用在汽車上，這是因為它有良好的抗腐蝕能（néng）力。早年人們在試驗中發現，將鐵和鋅放人鹽水中，二者（zhě）無（wú）任何導線（xiàn）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（lián）結起來，則（zé）鐵不會生鏽而鋅生“白鏽”，這樣鋅就保護了鐵，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（shēng）產中，生產了鍍鋅鋼（gāng）板。經研究，在鍍鋅量350克／平（píng）方米（單麵）時，鍍鋅鋼板在屋外的（de）壽命（生紅鏽），田園地（dì）帶約為15一18年，工業地（dì）帶大約3一（yī）5年，這比普通鋼板（bǎn）長幾倍甚至十幾倍。
    
     從20世紀70年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（cè），提高車身耐蝕性能（néng），非鍍鋅麵置於汽（qì）車外側，噴塗油漆。隨著汽車對耐腐蝕性能的要（yào）求不斷提高，鍍鋅鋼板不斷增加鍍（dù）鋅層重（chóng）量，還出現了雙層鍍鋅鋼板。但由於（yú）增加鍍鋅重量也會使電（diàn）鍍鋅的（de）電能消耗大幅增加（jiā），導致（zhì）材料成（chéng）本的上升，因（yīn）此20世紀70年代末又出現一種采用熱（rè）浸鍍鋅工（gōng）藝生產的鍍鋅（xīn）鋼板，稱為熱鍍鋅鋼板。這種鍍鋅鋼板（bǎn）用連續（xù）熱鍍鋅工藝：冷軋板（bǎn）（注*）→加熱→冷卻至（zhì）鍍鋅溫度→鍍鋅→冷卻→矯直。為了滿足汽車（chē）對鍍鋅鋼板的各種（zhǒng）要求，一（yī）些生產（chǎn）廠家在鍍鋅生產線（xiàn）上對鍍鋅鋼板進（jìn）行擴散（sàn）退火等特殊處理，以使鋼板表麵形成一種“鋅（xīn）－鐵”合金鍍層，其特點是塗漆後的焊接性和耐（nài）腐蝕性比純鋅鍍層板要好。以後還出現了諸如“鋅－鋁－矽（guī）”、“鋅－鋁－錸”等合金化熱鍍鋅鋼板，使得熱鍍鋅鋼板的耐（nài）腐蝕性成（chéng）倍提高，與油漆間（jiān）的結合性能長期穩定。
   
     目前轎車已經廣泛使用鍍（dù）鋅鋼板，采用的（de）鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米，其中（zhōng）車身複蓋件多用（yòng）0.6至0.8毫米的（de）鍍鋅鋼（gāng）板。德國奧迪轎車（chē）的車身部件絕大部分采用鍍鋅鋼板（bǎn）（部分用鋁合金板），美國（guó）別克轎車采用的鋼板80%以上是雙麵（miàn）熱鍍鋅鋼板，上（shàng）海帕薩特車身的外複蓋件采（cǎi）用（yòng）電鍍鋅工藝，內複蓋件內部采（cǎi）用熱（rè）鍍鋅工藝，可以使車身防（fáng）鏽蝕（shí）保質期長達11年。
   
     材料是影響汽車質（zhì）量的重要因素。在現代汽車中，車身材料占全車材料的很大部分。為（wéi）了（le）提高汽車行駛的經濟（jì）性，減輕汽車重量是世界各大車廠的目標，近年來汽車上越來越多使（shǐ）用了鋁或塑料等非鋼鐵材料做車身部件，例如奧迪（dí）A2全鋁製車身，日產SUV“奇駿”用塑料做前翼子板，更多的乘（chéng）用車保險杠用塑料製成。在日益廣泛使用非鋼鐵材料做車（chē）身部件（jiàn）的形勢下，高度依賴汽車製造業的鋼鐵企業（yè）將麵臨直接的威脅。因此，研製和發展輕質、高強度（dù）的（de）汽車鋼板（bǎn）成（chéng）為多年來鋼鐵企業（yè）的一（yī）個熱點。
     
     目前汽車生產中，使用得最多的是普（pǔ）通低（dī）碳鋼板。低（dī）碳鋼板具有很好的塑性加工性能，強度和剛度也能滿足汽車（chē）車身（shēn）的要求，同時能滿足車身拚焊的（de）要求（qiú），因此在汽（qì）車車身上應用很廣（guǎng）。為了滿足汽車製造（zào）業追求輕量化的要求，鋼鐵企業推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（cǎi）用強化方（fāng）法（fǎ）得到的，抗拉強度得到大幅增強。利用高強（qiáng）度特性（xìng），可以在厚度減薄的情況下依然保持汽車車身的機械性（xìng）能要求，從（cóng）而減輕了汽車重（chóng）量。例如（rú）BH鋼板是在低（dī）強度的條（tiáo）件下，經過衝壓成（chéng）形（xíng）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（yǐ）往生產的（de）強度在440MPa的鋼板，在采（cǎi）用（yòng）這種加工技（jì）術以後強度可增加（jiā）到500MPa。

     原來用厚度1毫米鋼板做側麵板，用高強度鋼板隻需厚度0.8毫米（mǐ）。采（cǎi）用高強度（dù）鋼板還可以有效地提高汽車車身（shēn）的（de）抗衝擊性能，防止在行駛中由於路（lù）麵的砂石飛濺碰撞產生（shēng）凹痕，延長了汽車的使用壽命。
   
     車用高強度鋼板應具有高強度和延（yán）塑性好的特點。目前高強度鋼有BH鋼（gāng）（烤漆硬化鋼板）、雙相DP鋼（gāng）、相變誘導塑性鋼（TRIP）、微合金M鋼、高強度無間隙固熔（róng）IF鋼等。它們一般用於需（xū）高強度、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（zhuàng）杠，隨著性能及成型技術的進步，高強（qiáng）度鋼板被用於汽車的（de）內外板（bǎn）件，例如車頂（dǐng）板（bǎn）、車（chē）門內外板、發動機艙蓋、行李艙蓋等上。現在許多中高檔轎車都采用高強度鋼板。

     高（gāo）強度鋼板的發展與應用跟成型、塗裝（zhuāng）和焊接等（děng）有關技術是密切相關。衝壓成型是汽車製造中最主要的成形方式，車身構件、門（mén）板、翼（yì）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（xíng）狀。例如高強度（dù）無間隙固熔IF鋼具（jù）有極為良好的深衝和拉延能力，用來衝壓製造各（gè）種複雜形（xíng）狀的（de）汽車衝壓件，它內部的鐵素體不存在任何間隙（xì）固熔的碳和氮原（yuán）子，這樣鋼材在冷軋和連續退火後（hòu）可獲得低屈強比和高延伸率，也就是（shì）說有極高的“韌性”，不（bú）會輕易斷（duàn）裂，能夠承受各種模具（jù）的衝壓變形。
    
     高強度鋼板經過發達（dá）國家20多年的開發與生產，大都（dōu）巳有標準化和常規生產的係列產品，並廣泛（fàn）用於許多汽車的構件（jiàn）製（zhì）作中（zhōng）。日（rì）本（běn）汽車高強度鋼（gāng）板的平均使用率在1993年（nián）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（chē）身研（yán）究”（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％，其平均重量比普通鋼結構車身減輕了（le）25％，這對（duì）汽車製造廠家很有吸引力。1999年1月，全（quán）世界34家大鋼鐵企業又共同出資啟動了（le）高強度鋼車（chē）身（shēn）的研發項目ULSAB-AVC，通過使用高（gāo）質量鋼材和新製造技術，減（jiǎn）輕汽車重量，提高經濟性，以（yǐ）滿足（zú）2004年更為嚴格的碰（pèng）撞標準和2005年實施（shī）的歐洲Ⅳ號排放標準。

     從這裏可以看出，發展車用（yòng）高強度鋼板（bǎn）巳經不是單（dān）純車身材料更新的問題，它還涉及（jí）到能否令汽車（chē）達到新的環保和安全標準（zhǔn）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（de）鋼板剪裁後（hòu）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（gāng）板可以按照汽車的不同部位對應於不同（tóng）的板材，更好地發揮其（qí）作用，例如（rú）在負荷大的（de）地方采用較厚的（de）高強（qiáng）度鋼（gāng）板，而在其他部位則使用較薄的高強（qiáng）度（dù）鋼板。拚焊鋼板的應用，簡化了生產工藝、改善了構件性能和減輕（qīng）了重量。汽車構件上采用 “拚焊”的部件常有側麵框架、車門（mén）內板、車身（shēn）底板、側麵橫檔、檔風玻（bō）璃窗框、中立柱等。因此，對高（gāo）強度鋼板的焊接（jiē）也有高（gāo）要求。
   
     塗裝是汽車製造過（guò）程中（zhōng）的重要工序，包（bāo）括鍍鋅鋼板。目前中高（gāo）檔轎車白車身一般使（shǐ）用鍍鋅（xīn）板，鍍鋅板能夠保證汽車車身使用10年不會腐鏽（xiù）。但是鋼廠生（shēng）產的汽（qì）車鋼板在軋製過程中的表麵粗糙度和清潔度將（jiāng）直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工作準確性，因為現（xiàn）代化的汽車（chē）生產線是用機器（qì）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要求是（shì）十分嚴格的（de），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（néng）超出20微米（mǐ）。
   
    注：汽車車廂（xiāng）蒙皮板、車門（mén）、頂蓋、底板等複蓋件用薄鋼板均是冷軋板，大梁、橫粱（liáng）、保險杆等均是（shì）熱軋鋼。