對（duì）汽車用鋼板的介紹

對汽車用鋼板的介紹

對汽（qì）車用鋼板的介紹

     就像我們（men）大家都了（le）解的那樣，汽車（chē）車身外殼絕大部（bù）分是金屬材料，主要用的是鋼板。那現代汽車的鋼板用什麽方式防鏽？為什麽有些轎車（chē）聲稱車（chē）身防鏽蝕年限（xiàn）達10年以上？我們就這（zhè）個問題，進行一下小小的解釋。
    
     鍍鋅薄鋼板廣（guǎng）泛應用在汽（qì）車上（shàng），這是因（yīn）為它有（yǒu）良好的（de）抗腐蝕（shí）能力。早年人們在試驗中發現，將鐵和（hé）鋅放人鹽水中，二者無任何導線聯結時，鐵和鋅都會（huì）生鏽，鐵生紅鏽，鋅生“白（bái）鏽”；若在二者間用導（dǎo）線聯結起來，則鐵不會生鏽而（ér）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（zhèng）是將這種現象運用到實際（jì）生產（chǎn）中，生產了鍍鋅（xīn）鋼板。經研究，在鍍鋅量350克／平方米（單麵）時（shí），鍍鋅（xīn）鋼（gāng）板在屋外（wài）的（de）壽（shòu）命（生紅鏽），田（tián）園地帶約為15一18年，工業地（dì）帶（dài）大約3一5年，這比普通鋼板長幾倍（bèi）甚（shèn）至十幾倍。
    
     從20世紀70年（nián）代開始轎車車身鋼板采（cǎi）用鍍鋅薄鋼板，裝配時鍍鋅麵置（zhì）於汽車（chē）內側（cè），提高車身耐蝕性能，非鍍鋅麵置於汽車外側，噴塗油漆。隨著汽車對（duì）耐腐蝕性能的要求不斷提高，鍍鋅（xīn）鋼板不斷增加鍍鋅層重量，還出現了雙層鍍鋅鋼（gāng）板。但由於增加鍍鋅重量（liàng）也會使電鍍鋅的電能消耗（hào）大幅增加，導致材料成本的（de）上（shàng）升，因此20世紀70年（nián）代（dài）末又出現一種采用熱浸鍍鋅工藝生產（chǎn）的鍍鋅鋼板（bǎn），稱為熱鍍鋅鋼板。這種鍍（dù）鋅鋼（gāng）板用（yòng）連續熱鍍鋅工藝：冷軋板（注*）→加熱→冷卻至鍍鋅溫度→鍍鋅（xīn）→冷卻→矯（jiǎo）直。為了滿足汽車對鍍鋅鋼板的各種要求，一些生產廠（chǎng）家在鍍鋅生產線上對（duì）鍍鋅（xīn）鋼板進行擴（kuò）散退火等特殊處理，以使鋼板表麵形成一種“鋅－鐵”合金鍍層，其特點是塗漆後的焊接性和耐腐（fǔ）蝕性比純鋅鍍層板要好。以後還出現了諸如“鋅－鋁－矽”、“鋅（xīn）－鋁－錸”等合金化熱鍍鋅鋼板，使（shǐ）得（dé）熱（rè）鍍鋅鋼板的耐腐蝕性成倍提高，與油漆間（jiān）的結合性（xìng）能長期穩定（dìng）。
   
     目前轎車（chē）已經廣泛使（shǐ）用鍍鋅鋼板，采用（yòng）的鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米，其中車身複蓋件多用0.6至（zhì）0.8毫米的鍍鋅鋼板。德國奧迪（dí）轎車的（de）車（chē）身部件絕大部分采用鍍鋅鋼（gāng）板（部分用鋁合金板（bǎn）），美國別克轎車采用的鋼板80%以上是（shì）雙麵熱鍍鋅鋼板，上海帕薩特車身的外複（fù）蓋件采用電鍍鋅工藝，內複蓋（gài）件內部（bù）采用熱鍍鋅工藝，可（kě）以使車身防鏽蝕保（bǎo）質期長（zhǎng）達（dá）11年。
   
     材（cái）料（liào）是影（yǐng）響（xiǎng）汽車質量的重要因（yīn）素。在（zài）現代汽車中，車身材料（liào）占全車材料的很大部分。為了提高汽車行駛（shǐ）的經濟性，減輕汽（qì）車重量是世界（jiè）各大車（chē）廠的目標，近（jìn）年來汽（qì）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（rú）奧迪A2全鋁製車身，日產SUV“奇駿”用塑料做前翼子板，更（gèng）多的乘用車保險杠用塑料製成。在日益廣泛使用非鋼鐵材料做車身部件的形勢下，高度依賴汽車製造業的鋼鐵企業將（jiāng）麵臨（lín）直接（jiē）的威脅。因此，研製（zhì）和發展輕質、高強度（dù）的汽車鋼板成為多年來鋼鐵企業的一個熱（rè）點。
     
     目（mù）前（qián）汽車生產中，使（shǐ）用得（dé）最多（duō）的是普通低碳鋼板。低碳（tàn）鋼（gāng）板具有（yǒu）很好的塑性（xìng）加工性能，強（qiáng）度和剛度也能滿足汽車車身的（de）要求，同（tóng）時能滿足車身拚焊的（de）要求，因此在汽車車身上（shàng）應用很廣。為了滿足汽車製造業追求輕（qīng）量化的要求（qiú），鋼鐵企業推出高強度汽車鋼材係列鋼（gāng）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（qiáng）度特性，可以在厚度減薄的情（qíng）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（chóng）量。例如BH鋼（gāng）板是在低強度的條件下，經過衝（chōng）壓成形之（zhī）後，進行烤漆加工熱處理，以（yǐ）提高其抗（kàng）拉強度。對比之下，以往生產的強度在440MPa的鋼板，在采用（yòng）這種加工技術以後強度可增加到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。采用高強度鋼板還（hái）可以有效地提（tí）高汽車車身的抗衝擊性能，防止（zhǐ）在行駛中由於路（lù）麵的砂（shā）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（qiáng）度和延塑（sù）性好的特點。目前高強度鋼有BH鋼（烤漆硬化鋼板）、雙相（xiàng）DP鋼、相變誘導塑（sù）性鋼（TRIP）、微合金M鋼、高強度無間隙固熔IF鋼（gāng）等。它們（men）一般用於需高強度、高抗碰撞吸收能、成形要求（qiú）嚴格的零件，例如輪（lún）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車的內外板件（jiàn），例如車頂板（bǎn）、車門（mén）內外板、發動機艙蓋、行李艙蓋（gài）等上。現在（zài）許多中高檔轎（jiào）車都采用高強（qiáng）度鋼板（bǎn）。

     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（xiàng）關。衝壓成型是汽車製（zhì）造中最主要的（de）成形方式，車身構（gòu）件、門板、翼子板等等都是（shì）通過衝壓成型製造（zào）出來，有些構件具有相當複雜（zá）的形狀。例如高強度（dù）無間隙固熔IF鋼具有極（jí）為良好的深衝（chōng）和拉延能力，用來衝壓製造各種複雜形狀的汽車衝壓件（jiàn），它內部的鐵素體不存在任何間隙（xì）固熔的碳和氮（dàn）原子，這樣鋼材在冷軋和連續退火後可獲得低屈強比和高延伸率，也就是說有極（jí）高的“韌（rèn）性”，不會（huì）輕易斷裂，能夠承受各種模具的衝壓變形。
    
     高強度鋼板經過發達國家（jiā）20多年的開發（fā）與生產（chǎn），大都巳有標準化和常規生產的係列產品，並廣（guǎng）泛用於許（xǔ）多（duō）汽車的構件製作（zuò）中。日本汽車高強度鋼板的平均使用率（lǜ）在1993年為25％，2000年為（wéi）36％。美國鋼鐵協會（huì）AISI組織世界（jiè）13家鋼鐵公司研究開發“超輕車身研究”（ULSAB），於1998年3月在美國密執安（ān）展出了（le）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（bǐ）普通（tōng）鋼結構車身減輕了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啟動了高強度鋼（gāng）車身的研（yán）發項目ULSAB-AVC，通過使用高質量鋼材（cái）和（hé）新製造（zào）技（jì）術，減輕汽車重量，提高經濟性，以滿足（zú）2004年更為（wéi）嚴（yán）格的碰撞標準和（hé）2005年實施的歐洲Ⅳ號排放標準。

     從這裏可以看出，發展車用高強度鋼（gāng）板巳經不是單（dān）純車身材料更新的問題，它還（hái）涉及到能否令汽車達到新的環保和安（ān）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（zhǒng）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的板材，更好地發（fā）揮其作用，例如在負荷（hé）大的（de）地方采（cǎi）用較（jiào）厚的高強度（dù）鋼板，而在其他（tā）部位則（zé）使用較薄的高強度鋼板。拚焊（hàn）鋼板的應用（yòng），簡化了生（shēng）產工藝、改善了構件性能和減輕了重量。汽車構件上采用 “拚（pīn）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（de）焊接也有高要（yào）求。
   
     塗裝是汽車製造過程中的重要工序（xù），包括鍍鋅鋼板（bǎn）。目前（qián）中高檔轎車白車身一般使用鍍（dù）鋅板，鍍鋅板（bǎn）能夠（gòu）保證（zhèng）汽車車身使用10年不會腐鏽。但（dàn）是（shì）鋼廠生產的汽車鋼板（bǎn）在軋製過程中的表麵粗糙度和清潔度將直接影響到鍍鋅的鋅層（céng）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（gōng）作準確性（xìng），因為現代化的（de）汽車生產線是用機器人點焊，板厚誤差大將導致虛焊。所（suǒ）以，現代化的汽車製造對鋼板的要求是十（shí）分（fèn）嚴格的（de），例如對寬1.5米長3000米的厚0.8毫米（mǐ）鋼板，厚度公（gōng）差（chà）不（bú）能超出20微米。
   
    注：汽車車廂蒙皮板、車門（mén）、頂蓋、底板等複蓋（gài）件用薄（báo）鋼板（bǎn）均是冷軋板，大梁、橫（héng）粱、保險杆等均是熱軋鋼。