對汽車用鋼板的介紹

對汽車用鋼板的介紹

對汽車用（yòng）鋼（gāng）板的介紹

     就像我們大（dà）家都了解的那樣，汽車車身外殼絕大（dà）部分是金屬材（cái）料（liào），主要用的是鋼板。那現代汽車的鋼板（bǎn）用（yòng）什麽方式防鏽？為什麽有些轎（jiào）車聲（shēng）稱車身防鏽蝕年限達10年（nián）以上？我們就這個問題，進行一下小小的解釋。
    
     鍍鋅薄（báo）鋼板（bǎn）廣泛（fàn）應用在汽車上，這是因為它有良好的抗腐（fǔ）蝕（shí）能力。早年（nián）人們在試驗中發現，將鐵（tiě）和鋅放（fàng）人（rén）鹽水中，二者無任（rèn）何（hé）導線聯結時，鐵和鋅都會生鏽，鐵生紅（hóng）鏽（xiù），鋅生“白（bái）鏽”；若在二者間用導線聯結起來，則鐵不會生鏽而鋅生“白鏽（xiù）”，這樣鋅就保護了鐵，這種（zhǒng）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，生產了鍍鋅鋼（gāng）板。經研（yán）究，在鍍鋅量350克／平方米（mǐ）（單麵）時，鍍鋅鋼板在屋外的壽（shòu）命（生紅鏽），田園地帶約為15一18年，工業地帶大（dà）約3一（yī）5年，這比普通鋼（gāng）板長幾倍甚至十幾倍。
    
     從（cóng）20世紀70年代開始轎車（chē）車身鋼（gāng）板采用鍍鋅薄鋼板，裝配時鍍鋅麵置於汽（qì）車內側，提高車身耐（nài）蝕性能（néng），非鍍鋅麵置於汽車外側，噴塗油漆。隨著汽（qì）車對（duì）耐腐蝕性能的（de）要求不斷提高，鍍鋅鋼板不斷增加鍍鋅層重量，還出現了雙層鍍鋅鋼板。但由於（yú）增加鍍鋅重量也會使電鍍鋅的電能消（xiāo）耗大幅增加，導致材料成本的上升，因（yīn）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鋼板，稱為熱鍍鋅鋼板。這種鍍鋅鋼板（bǎn）用（yòng）連（lián）續熱鍍鋅工藝：冷軋板（注*）→加熱（rè）→冷卻至鍍鋅溫度→鍍鋅→冷卻→矯直。為了滿足汽車對鍍（dù）鋅鋼板的各種要求，一些生產廠家在鍍鋅生產線上對鍍鋅鋼板進行擴散退火等特殊（shū）處理，以使鋼板（bǎn）表麵形成一種“鋅－鐵”合金鍍層，其特點是塗漆後的焊（hàn）接性和耐腐蝕性比純鋅鍍層（céng）板要（yào）好。以後還出現了諸如“鋅－鋁－矽”、“鋅－鋁－錸”等合金化熱鍍鋅鋼（gāng）板（bǎn），使得熱鍍鋅鋼板的耐腐蝕性成倍提高，與油漆間的結（jié）合（hé）性能長期穩定。
   
     目前轎車已經（jīng）廣泛使用鍍鋅鋼板，采用的鍍（dù）鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米（mǐ），其中（zhōng）車身複蓋件（jiàn）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（xīn）鋼板（部分用鋁合金板），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（sà）特車身的外複蓋件采用電鍍鋅工藝，內複蓋件內部采用（yòng）熱（rè）鍍鋅工藝，可以使車（chē）身防鏽蝕保質期長達11年。
   
     材料是影響汽車質量的重要因素。在現代汽車中，車身材料占全車材料的很大部分。為了提高（gāo）汽車行駛的經濟性，減輕汽車重量是世界各大車（chē）廠的目標，近年來（lái）汽車上越來越多使用了（le）鋁或塑料等非鋼鐵（tiě）材料做車身部件，例如奧迪A2全鋁製車身，日產SUV“奇駿”用塑（sù）料做前翼子板，更多的乘用車（chē）保險杠用塑料製成。在日益廣（guǎng）泛使用非（fēi）鋼鐵材料做車身部件的形勢下，高度依賴（lài）汽車製造業的鋼鐵企業將麵臨（lín）直接的（de）威脅。因此，研製（zhì）和發（fā）展輕質、高強度的汽車鋼板成為多年來鋼鐵企業的（de）一個（gè）熱點。
     
     目前汽車生產中，使用得最多的（de）是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有很好（hǎo）的塑性加工（gōng）性能，強度和剛度也能滿足汽車車身的（de）要求，同時能滿足車身拚焊的要求，因此在汽車車（chē）身上應用很廣。為了滿足汽車製造業追求輕量化的要求，鋼鐵企業推出高（gāo）強度汽車鋼材（cái）係列鋼板。這種高強度鋼（gāng）板是在低碳鋼板的基礎上采用強化方法得到的，抗拉強度得到大幅增（zēng）強。利用高強度特性，可以在厚度減薄的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（chóng）量。例如BH鋼板是在低強度的條件（jiàn）下，經過衝壓成形之後，進（jìn）行烤（kǎo）漆加工熱處理，以提高其抗拉強度。對比之下，以往生產（chǎn）的強度在（zài）440MPa的鋼板，在（zài）采用這種加工技術以後強度可增加到500MPa。

     原來用厚度1毫米鋼板做側麵板，用高強度鋼板隻需厚（hòu）度0.8毫米。采（cǎi）用高強度鋼板還可以有效地提高汽車車身的抗衝擊性能，防止在行駛中由於路（lù）麵的砂石飛濺碰撞（zhuàng）產生凹痕，延長了汽車的使用壽（shòu）命。
   
     車用高強度鋼板應具有高強度和（hé）延塑性好的特點。目前高強度鋼有BH鋼（烤漆硬化鋼板）、雙相DP鋼、相變誘導塑性鋼（TRIP）、微（wēi）合金M鋼、高強（qiáng）度無間隙固熔IF鋼（gāng）等（děng）。它們一般用於需高強度、高抗碰撞吸收能、成形要求嚴格的零件，例如輪圈（quān）、加強構件、保險杠、防撞杠，隨著性能及成型（xíng）技術的進步，高強度鋼板被用於汽車的內外板件，例如車（chē）頂板、車門（mén）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（gāng）板。

     高強度（dù）鋼板的發展與應用跟成型、塗（tú）裝和（hé）焊（hàn）接等有關技（jì）術是密切相關。衝壓成型（xíng）是汽（qì）車製造（zào）中最主要的成形方式，車身構件、門板、翼子板等等都是通（tōng）過衝壓成型製造出來（lái），有些構件（jiàn）具有相當複雜的形狀。例（lì）如高強度無間隙固熔IF鋼具有極（jí）為（wéi）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（jiàn），它內部的鐵素體不存在任何（hé）間隙固熔的碳（tàn）和氮原子，這樣鋼材（cái）在冷軋和連續退火後可（kě）獲得低屈強比和高延伸（shēn）率，也就是說有極高（gāo）的“韌性”，不會輕易斷裂，能夠承受各種模具的衝壓變形。
    
     高強度鋼板經過發達國家20多年的開發與生產，大都巳有標（biāo）準化和常規生產的（de）係列產品，並廣泛用於許（xǔ）多汽車的構件製作中。日本汽車高強度鋼板的（de）平均使用率在（zài）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（yán）究開發“超輕車身研究”（ULSAB），於1998年3月在美國密執安（ān）展出了高強度鋼車身（shēn），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25％，這對汽車製造廠家（jiā）很有（yǒu）吸引（yǐn）力。1999年1月，全世界34家大鋼鐵企業又（yòu）共同出資啟動了高（gāo）強度鋼（gāng）車（chē）身（shēn）的研發項（xiàng）目ULSAB-AVC，通過使用高質量鋼材和新製（zhì）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（de）碰撞標準和2005年實施的歐洲Ⅳ號（hào）排放標準。

     從這裏可以看出，發展（zhǎn）車用高強度鋼板巳（sì）經不是單純車身（shēn）材料更新的問（wèn）題，它還涉及到能否令汽車達到新的（de）環保和（hé）安全標準的（de）問題。
    
     近年流行一種“拚焊”技術（shù），就是將不同厚（hòu）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（kě）以衝壓加工。采用拚焊鋼板可以按照汽車的不同部位對應於不同的板材，更好地發揮其（qí）作用，例如在負荷大的地方采用較厚的高強度鋼板，而在其他部位則（zé）使用較薄的高強度鋼板。拚焊鋼板的（de）應用，簡化了生產工藝、改善了構件性能和減（jiǎn）輕了重量。汽車（chē）構件上采（cǎi）用 “拚焊”的部件常有側麵框架、車門內板、車身底板、側麵橫（héng）檔（dàng）、檔風玻璃窗框（kuàng）、中立柱等。因此，對高強度（dù）鋼板的焊接（jiē）也有高要求。
   
     塗裝是（shì）汽車製造過程中的重要工序，包括鍍鋅鋼板（bǎn）。目前中高檔轎（jiào）車（chē）白車身（shēn）一般使用鍍鋅板，鍍（dù）鋅板能夠保證汽車車身使用10年不會腐鏽。但是鋼廠生產的汽車鋼板在軋（zhá）製過程中的表麵粗（cū）糙度和清潔度將直接影響到鍍鋅的鋅層附著力。同時（shí），鋼板的板厚精度控製也將影響現代化汽車生產（chǎn）線的工作準確性，因為現代化的汽車生產線是用機器人（rén）點焊，板厚（hòu）誤差大將（jiāng）導致虛焊。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（duì）寬1.5米長3000米的厚0.8毫米（mǐ）鋼板，厚度公（gōng）差不能超出20微米。
   
    注：汽車車廂蒙（méng）皮板、車門、頂蓋、底板等複蓋件用薄鋼板（bǎn）均是冷軋板，大梁、橫粱、保險杆等均是熱軋鋼。