對汽車用（yòng）鋼板的介紹

對汽車用鋼板的介紹

對汽車用鋼板（bǎn）的介紹

     就像我們大家都了（le）解的那樣，汽車車身外殼絕大部分是金屬材料，主要用的是（shì）鋼板。那現代汽車的鋼板用（yòng）什麽方式防鏽？為什麽有些轎車聲稱車身防鏽蝕年限達10年以上？我們（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，這是因為它有（yǒu）良好的抗腐蝕能力。早年人們在試驗中發現，將（jiāng）鐵和鋅放人鹽水中，二者無任何（hé）導線聯結時，鐵和鋅都會生鏽，鐵生紅鏽，鋅生（shēng）“白鏽”；若（ruò）在二者間用導線聯（lián）結起（qǐ）來，則鐵不會（huì）生鏽而鋅生“白鏽”，這樣鋅就保（bǎo）護（hù）了鐵，這種現（xiàn）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，生產了鍍鋅鋼板。經研究，在鍍鋅量350克／平方（fāng）米（單麵）時，鍍鋅鋼板（bǎn）在屋（wū）外的壽（shòu）命（生紅鏽），田園地帶約（yuē）為15一（yī）18年，工業（yè）地帶大約3一5年，這比（bǐ）普通鋼板（bǎn）長幾倍甚至十幾（jǐ）倍。
    
     從20世紀70年代開（kāi）始轎（jiào）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（chē）身（shēn）耐（nài）蝕性能，非鍍鋅麵置於汽車外側（cè），噴塗油漆。隨著汽車對耐（nài）腐蝕性能的要（yào）求不斷提高，鍍鋅鋼板不（bú）斷增加鍍鋅層重量，還（hái）出現了雙層鍍鋅鋼（gāng）板。但（dàn）由（yóu）於增加鍍鋅重量也會使電鍍鋅的電能消耗大幅增加，導致材料成本的上升，因此20世紀70年代末又出現一種采用熱浸鍍鋅工藝生產的鍍鋅（xīn）鋼板，稱（chēng）為熱（rè）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→鍍鋅→冷卻→矯直。為了滿足汽車對鍍鋅（xīn）鋼板的各種要求，一些生產（chǎn）廠家在鍍鋅生（shēng）產線上對鍍鋅鋼板進行擴散退火等特殊（shū）處理，以使鋼板表麵形成一種“鋅－鐵”合金鍍層，其特點（diǎn）是塗漆後的（de）焊接性和耐腐（fǔ）蝕性比（bǐ）純鋅鍍層板要好。以後（hòu）還出現了諸如“鋅－鋁－矽”、“鋅－鋁－錸”等合金化熱鍍鋅鋼板，使得熱鍍鋅鋼板（bǎn）的耐腐蝕（shí）性成倍（bèi）提高，與油（yóu）漆間的結合性能長期穩定。
   
     目前轎（jiào）車已經廣（guǎng）泛使用鍍鋅鋼板，采用的鍍鋅鋼板厚度從（cóng）0.5至3.0毫米，其中車身（shēn）複蓋件多用0.6至0.8毫米的鍍鋅鋼板。德國奧迪轎車的車身（shēn）部件絕大部（bù）分采（cǎi）用鍍鋅鋼板（部分用（yòng）鋁合（hé）金板），美國（guó）別克轎車采用（yòng）的鋼板80%以上是雙麵（miàn）熱鍍（dù）鋅鋼板，上海（hǎi）帕薩特車身的外複蓋件（jiàn）采用電鍍鋅工藝（yì），內複蓋件內部采用熱鍍鋅工藝，可以（yǐ）使（shǐ）車身防（fáng）鏽蝕保質期長達11年。
   
     材料是影（yǐng）響汽車質（zhì）量的重要（yào）因素。在現代（dài）汽車中，車身材料占全（quán）車材料的很大部分。為了提高汽車行駛的（de）經濟性，減輕（qīng）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用了鋁或塑料等非鋼鐵材料做車身（shēn）部件，例如奧迪A2全鋁製車身，日（rì）產SUV“奇駿”用塑料做前翼子板，更多的乘用車保險杠用塑料製成。在日益廣泛（fàn）使用非鋼鐵材料做車身部件的形勢下，高度依賴汽車製（zhì）造（zào）業的鋼（gāng）鐵企業將（jiāng）麵臨直接的威脅。因（yīn）此，研製和發展輕（qīng）質、高強度的汽車鋼板成（chéng）為多年來鋼鐵企業的（de）一個熱點。
     
     目前汽車生產中，使用得最多的是普通低碳鋼板。低（dī）碳鋼板具有（yǒu）很好的塑性加（jiā）工性能，強（qiáng）度和剛度也能滿足汽車車身的要求，同時能滿足（zú）車身拚焊的要（yào）求，因此在汽車車身上應用很廣。為了滿（mǎn）足汽車製造業追求輕量化（huà）的要求，鋼鐵企業（yè）推出高強度（dù）汽車鋼材係列鋼板。這種（zhǒng）高強度鋼板是在低碳鋼板的基礎上采用強化（huà）方（fāng）法得到的，抗（kàng）拉強度得到大幅增強。利（lì）用（yòng）高強度特性（xìng），可以在厚度減薄的（de）情（qíng）況下依然保（bǎo）持汽車車身的機械性（xìng）能（néng）要求，從而減輕了汽車重量。例如（rú）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（gōng）熱處理，以提高其（qí）抗（kàng）拉強度。對比之下，以往生產的強度在440MPa的鋼板，在（zài）采用這種加工技術（shù）以後（hòu）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（dù）鋼板還（hái）可以有效地提高汽車（chē）車身的抗衝擊性能，防止在行駛中由於路麵的砂石飛濺碰撞產生凹痕，延長了汽車的使用壽命。
   
     車用高強度鋼（gāng）板應具有高強度和（hé）延（yán）塑（sù）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（yòu）導塑性鋼（TRIP）、微合金M鋼、高強度無間隙固熔IF鋼（gāng）等。它們一（yī）般（bān）用於需高強（qiáng）度、高抗碰撞吸收能、成形（xíng）要求嚴格的零件（jiàn），例如輪圈、加強構件、保險杠、防撞（zhuàng）杠，隨著性（xìng）能及成型技術的進步，高強度鋼（gāng）板被用於（yú）汽車的內外（wài）板件，例如車頂板、車門（mén）內外板、發動機艙（cāng）蓋、行李艙蓋等上（shàng）。現在許多中高檔轎車都采（cǎi）用高（gāo）強度鋼板。

     高（gāo）強度鋼板的發展與應用跟（gēn）成型、塗裝和焊接等（děng）有關技術是密切相關。衝（chōng）壓成型（xíng）是汽車製造中最主要的成形方式，車身構件、門板、翼（yì）子板等等都是通過衝壓成型（xíng）製造出來，有些（xiē）構件具有相當複雜的形（xíng）狀。例如高強（qiáng）度無（wú）間隙固熔IF鋼具有極為良好的深衝和拉（lā）延能力，用來衝壓製造各種複雜形狀的汽車衝壓件，它內部（bù）的鐵素體不存在任何間隙固熔的碳和氮原子（zǐ），這（zhè）樣（yàng）鋼材在冷軋和連續退火後可獲得（dé）低屈強比和高延伸率，也就（jiù）是說有極高的“韌性”，不（bú）會輕易斷（duàn）裂，能夠承受各種模（mó）具的衝壓變形。
    
     高強度鋼（gāng）板經過發達國家20多年的開發（fā）與生產，大都巳有標準化和常規生產（chǎn）的係列產品，並廣泛用於許多汽車的構件製作中。日本汽車高強（qiáng）度鋼板的平均使用率在1993年為25％，2000年為36％。美國鋼鐵協會AISI組織世界13家（jiā）鋼鐵公司研究開發“超輕車身研究”（ULSAB），於（yú）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（dù）鋼大約為86％，其平均重（chóng）量比普通鋼結構車身減（jiǎn）輕了25％，這對汽車製造廠家很有吸引（yǐn）力。1999年1月，全世界34家大（dà）鋼鐵企業又共同出資啟動了高強度鋼車身的（de）研發（fā）項目ULSAB-AVC，通過使用高質（zhì）量鋼材和新（xīn）製造技術，減輕汽車重量（liàng），提高經濟性，以滿足2004年更為嚴格的碰撞標準（zhǔn）和2005年實施的歐洲Ⅳ號排放標準。

     從這裏可以看出，發展車用（yòng）高強（qiáng）度鋼板巳經不是單純車身材料更新的問題，它還涉及（jí）到能否令汽車達到新的環保和安全標準的問題。
    
     近年流行（háng）一種“拚焊”技術，就是將（jiāng）不同厚度和不同性能的鋼板剪（jiǎn）裁後拚焊起來的一種鋼板（bǎn），這種拚焊鋼板可以衝壓加工。采用拚焊鋼板可以按照汽車（chē）的不同（tóng）部位對應於（yú）不同的板材，更好地發揮其作用，例如在負（fù）荷大的地方采用較厚的（de）高強度鋼板（bǎn），而在（zài）其他部位則使用較薄的高強度（dù）鋼板。拚（pīn）焊鋼板的應用，簡化了生產工藝、改善了構件（jiàn）性能和減輕了重量。汽車（chē）構（gòu）件上采用 “拚焊”的部件常有側麵框（kuàng）架、車門內（nèi）板、車身底板、側麵橫檔、檔（dàng）風玻璃窗框、中立柱等。因此，對高強度鋼板的焊接（jiē）也有（yǒu）高要求。
   
     塗裝是汽車製造過程（chéng）中（zhōng）的重（chóng）要工序，包括鍍鋅鋼板。目前中（zhōng）高檔轎車（chē）白車身一般使用（yòng）鍍鋅板，鍍鋅板能夠保證汽車車身使用10年不會腐鏽（xiù）。但是鋼廠（chǎng）生產的汽車鋼板（bǎn）在軋製過程中的表麵粗糙度（dù）和清潔度將直接影響到（dào）鍍鋅的鋅層附著（zhe）力。同時，鋼板的板厚精（jīng）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（de）汽車生（shēng）產線是用機器人（rén）點焊，板厚誤差大將導致虛焊（hàn）。所以，現代化的汽車製造對鋼板的要求是十分嚴格的，例如對寬1.5米長3000米的厚0.8毫米鋼板，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（lěng）軋（zhá）板，大梁、橫粱、保險（xiǎn）杆（gǎn）等均是熱軋鋼。