對汽車用鋼板的介紹

對汽車用鋼（gāng）板的介紹

對汽車用鋼板（bǎn）的介紹

     就像我們大家都（dōu）了解的那樣，汽車車身外殼絕大部（bù）分是金屬材料（liào），主（zhǔ）要用的是鋼板（bǎn）。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鏽蝕年限達10年以上？我們就這個問題，進行一（yī）下小小的解釋。
    
     鍍鋅薄鋼板（bǎn）廣泛應用在汽（qì）車上，這是因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（shuǐ）中，二（èr）者無任何導線聯（lián）結時，鐵和鋅都會生鏽，鐵生紅鏽，鋅生“白（bái）鏽”；若在二（èr）者間（jiān）用導線聯結起來，則鐵不會生鏽而鋅生“白鏽”，這樣鋅就保護了鐵，這種現象叫犧牲陽極保護。工程（chéng）師正是將這種現象運用到實際生（shēng）產中，生產了（le）鍍鋅鋼板。經研究，在鍍鋅量350克／平方米（單麵）時，鍍鋅鋼板在屋外的壽命（生紅鏽），田（tián）園（yuán）地帶約為15一18年，工業地帶大約3一5年，這比普通鋼板長幾倍甚至十幾倍。
    
     從（cóng）20世紀70年代開始（shǐ）轎車車身鋼板采（cǎi）用鍍（dù）鋅薄鋼板，裝配時鍍鋅麵置（zhì）於汽車內側，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（qì）車對耐腐蝕性能的要求不斷（duàn）提高（gāo），鍍鋅鋼（gāng）板不斷增加鍍鋅層重（chóng）量，還出現了雙層鍍鋅鋼板。但由（yóu）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（yīn）此20世紀70年代末又出（chū）現一種（zhǒng）采用熱浸鍍鋅工藝生產（chǎn）的鍍鋅鋼板（bǎn），稱（chēng）為熱鍍（dù）鋅鋼板。這種鍍鋅鋼板用連續熱鍍（dù）鋅工藝：冷軋板（注*）→加（jiā）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，一些生產廠家在（zài）鍍鋅生產線上對鍍鋅鋼板進行擴散退火等特殊處理，以使（shǐ）鋼板表麵形成一（yī）種“鋅－鐵（tiě）”合（hé）金鍍層，其（qí）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（le）諸如“鋅－鋁－矽”、“鋅－鋁－錸”等合金化熱鍍鋅鋼板，使得熱鍍鋅（xīn）鋼板的耐腐蝕性成倍提高，與（yǔ）油漆（qī）間的（de）結合性能（néng）長期穩定。
   
     目前轎車已經廣泛使用鍍鋅鋼板，采用的鍍鋅鋼板厚度從0.5至3.0毫米，其中車身複蓋件多用0.6至0.8毫米的鍍鋅鋼板。德國（guó）奧迪轎車的車（chē）身部件絕大部分采用鍍（dù）鋅（xīn）鋼板（部分用鋁合金板），美國別克轎車采用的鋼板80%以上是雙麵熱鍍鋅鋼板，上海帕薩特車（chē）身的外複蓋件采用電鍍鋅工藝，內複蓋件內部采用熱鍍鋅工藝，可以使車身防鏽蝕保質（zhì）期長達11年。
   
     材料是影響汽車質（zhì）量的（de）重要因素。在現（xiàn）代汽車（chē）中，車身材料占全車材料的（de）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（gè）大車廠的目標，近年來汽車上越來越多（duō）使用了鋁或塑料等（děng）非鋼鐵材（cái）料（liào）做車身部件，例如奧迪A2全（quán）鋁製車身，日產SUV“奇駿”用（yòng）塑料做前翼（yì）子板，更多的乘用車保險杠用塑料製成。在日益廣泛使用非鋼鐵（tiě）材料做車身部件的形勢下，高度依賴汽車製造業的鋼（gāng）鐵企業將麵（miàn）臨（lín）直接的威脅。因此，研製和發展輕質、高（gāo）強度的汽車鋼板成為（wéi）多年來鋼鐵企業的一個熱點。
     
     目前汽車生產中，使用得最多的是普通低碳鋼板。低碳鋼板具有很好的塑（sù）性加工性能，強度和剛度也（yě）能滿足汽車車身的要求，同時能滿足車（chē）身拚焊的要求（qiú），因此在汽車車身上應用很廣。為了滿足汽車製造業追求輕量化的要求，鋼鐵企業推出高強度汽（qì）車（chē）鋼材係（xì）列鋼板。這種高強度鋼板是在低碳鋼板的基（jī）礎上采用強（qiáng）化方（fāng）法（fǎ）得到的，抗拉（lā）強度得到大幅增強。利用高（gāo）強度特性，可以在（zài）厚度減薄的情況下依然保持汽車車身的機械（xiè）性能要求，從而減輕了汽車重量（liàng）。例如BH鋼（gāng）板（bǎn）是在低強度的條件下，經過衝壓成形之後（hòu），進（jìn）行烤漆加工熱處理，以提高（gāo）其抗拉強度。對（duì）比（bǐ）之下，以往生（shēng）產的強度在440MPa的鋼板，在（zài）采用這種加（jiā）工技術以後強度可增加到500MPa。

     原（yuán）來（lái）用（yòng）厚度1毫（háo）米鋼板做側麵（miàn）板，用高強度鋼板隻需厚度0.8毫米（mǐ）。采用高強度鋼板（bǎn）還可以有效地提高汽車車（chē）身的抗衝擊性能，防止在行（háng）駛中由於路麵的砂石飛濺碰（pèng）撞產生凹痕，延長了（le）汽車的使用（yòng）壽命。
   
     車用高強（qiáng）度鋼板應具有高強度和延塑性好的特點。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）、微合金M鋼、高強度無間隙固熔IF鋼等。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、加強構件、保險杠、防撞杠，隨著（zhe）性能及成型技術的進步，高強度鋼板被用於汽車的內外板件（jiàn），例如車頂板、車門內外板、發（fā）動機艙（cāng）蓋（gài）、行李（lǐ）艙蓋等上。現在許多中高檔（dàng）轎車都（dōu）采（cǎi）用高強度鋼板。

     高強度鋼板的發展（zhǎn）與應用跟成型、塗裝和焊接等有關技（jì）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（shēn）構件、門（mén）板、翼（yì）子板等等都是通過衝壓成型製（zhì）造出來（lái），有些構件具有相當複雜（zá）的形狀。例如（rú）高強度無間隙固熔IF鋼（gāng）具有極為良好的深衝和（hé）拉（lā）延能力（lì），用來衝壓製造各種複雜形狀的（de）汽車衝（chōng）壓件，它（tā）內部的鐵素體不（bú）存在任何（hé）間隙（xì）固熔的碳和氮原子，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，也就是說有極（jí）高的“韌性（xìng）”，不會輕易斷裂，能夠承受各種模具的衝壓變形。
    
     高（gāo）強度鋼板經過發（fā）達國（guó）家20多年的開發與生產，大都巳有標準化和常（cháng）規生產的係列產品，並（bìng）廣泛用於許多汽車的構件製作中。日本汽車高強度鋼板的平均使用率在（zài）1993年為25％，2000年（nián）為36％。美（měi）國鋼鐵（tiě）協會AISI組織世界13家鋼鐵公司研究開發（fā）“超輕車身研究”（ULSAB），於1998年（nián）3月在（zài）美國密執安展出了高強度鋼（gāng）車身，車身使用的高強度鋼大約為86％，其平（píng）均重量比普通鋼結構車身減輕了（le）25％，這對汽（qì）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（yòu）共同出資啟動了高強度（dù）鋼（gāng）車身的研發項目ULSAB-AVC，通過使用高質量鋼材和新製造技（jì）術，減輕汽車重量，提高經濟（jì）性，以滿足2004年更為嚴格的（de）碰撞標準和2005年實施的歐洲Ⅳ號排放標（biāo）準。

     從這裏可以看出，發展車用高強度鋼板巳經不是單純車身材料更新（xīn）的問（wèn）題，它還涉及到能否（fǒu）令汽車達到新的環保和安（ān）全標準（zhǔn）的問題（tí）。
    
     近（jìn）年流行一種“拚焊”技術（shù），就是將不同厚度和不同性能的鋼板剪裁後拚（pīn）焊起來的一種鋼板，這種拚焊鋼板可以衝壓加工（gōng）。采用（yòng）拚焊鋼板可以按照汽車的不（bú）同部位對應於不同的板材，更好（hǎo）地發揮其作用，例如在負荷大（dà）的地方采用較厚的高強度鋼板，而在其他部位則使用較薄的高強度鋼板。拚焊鋼板的應用，簡化了生產工藝、改善了（le）構件性能和減輕（qīng）了（le）重量。汽車構件（jiàn）上采用 “拚焊”的部件常有側麵框架、車門內板、車身底板、側麵橫檔、檔風玻璃窗框、中立柱等。因（yīn）此，對（duì）高強度鋼板的焊接也有高要（yào）求。
   
     塗裝是汽車製造（zào）過程（chéng）中的重要（yào）工序，包括鍍鋅鋼板。目前中高檔轎車白車身一般使用鍍（dù）鋅板（bǎn），鍍鋅板能（néng）夠保（bǎo）證汽車車身使用10年不（bú）會腐（fǔ）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（jié）度將（jiāng）直（zhí）接影響到鍍鋅的鋅層附著力。同時，鋼板（bǎn）的板厚精（jīng）度控（kòng）製也將影響現代化汽車生產線（xiàn）的工作準確性，因為（wéi）現代化（huà）的汽車生產線是用機器人點焊，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軋板，大梁、橫粱、保險杆等均是熱軋鋼。