金屬材料在汽車上的應(yīng)用

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1、金屬材料在汽車上的應(yīng)用引言金屬材料在汽車上的應(yīng)用引言汽車-[飛諾網(wǎng)FENO.CN]　　隨著科技的不斷進(jìn)步，汽車工業(yè)的主體技術(shù)正步入轉(zhuǎn)型換代的時(shí)期，以機(jī)械技術(shù)為主的傳統(tǒng)汽車技術(shù)將被微電子信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新工藝技術(shù)和新能源技術(shù)等高新技術(shù)所取代，輕量化、智能化、節(jié)能、安個(gè)利環(huán)保是當(dāng)今汽車技術(shù)的重要發(fā)展方向，其中汽車輕量化成為當(dāng)前汽車技術(shù)最重要的發(fā)展方向，它包括兩大方向：一是基于改善汽車燃汕效率的輕量化，研究表明車重每降低10%，燃油效率可提高68%；二是基于提升汽車性能和安全性的輕量化。作為汽車輕量化的對(duì)策，如何降

2、低汽車制造中消耗量最大的鋼板的質(zhì)量以及如何使用其它輕質(zhì)材料就成為至關(guān)重要的課題?！　?、高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用　　普通低碳鋼具有很好的塑性加工性能，強(qiáng)度和剛度也能滿足汽車車身的要求，因此在車身上應(yīng)用很廣。但為滿足汽車輕量化要求，各種類型的高強(qiáng)度鋼板在汽車用鋼板中的使用比例日益提高?！　?.1結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度鋼板　　傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度鋼板是以添加各種合金成分(如添加固溶強(qiáng)化型元素硅、錳等)而成的固溶強(qiáng)化型鋼板和析出強(qiáng)化型(如析出強(qiáng)化型元素鈮、鈦等)鋼板為主，是制造車體結(jié)構(gòu)的主要材料。它的特點(diǎn)是屈服點(diǎn)低、復(fù)合成分多，其抗拉強(qiáng)度

3、可達(dá)到440MPa，是普通低碳鋼板的2-3倍，同時(shí)它的深拉延性極好，可軋制成很薄的鋼板，因此是車身輕量化的重要材料，例如原來用厚度1mm的鋼板做側(cè)面板，而采用高強(qiáng)度鋼板厚度可減到0.8mm，既能滿足性能要求又能大大降低車身的質(zhì)量。由于可有效地減輕汽車自身的質(zhì)量，這種高強(qiáng)度鋼板的使用已越來越廣泛，產(chǎn)品也在不斷地升級(jí)。近年來，許多新研發(fā)出的車型都采用了590MPa級(jí)甚至是980MPa級(jí)的高強(qiáng)度鋼板?！　?.2低合金高強(qiáng)度鋼板　　低合金高強(qiáng)度鋼板的品種主要有含磷冷軋鋼板、烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板和高強(qiáng)度無間隙固溶冷

4、軋鋼板等。進(jìn)行車身設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)板制零件的受力情況和形狀復(fù)雜程度來選擇鋼板品種?！　『赘邚?qiáng)度冷軋鋼板：這種鋼抗拉強(qiáng)度可達(dá)340～460MPa，比普通冷軋鋼板提高了15%～25%，其強(qiáng)度和塑性的平衡性較好，即隨著強(qiáng)度的增加伸長(zhǎng)率和應(yīng)變硬化指數(shù)下降甚微，另外它的耐腐蝕性較好(比普通冷軋鋼板提高20%)，點(diǎn)焊性能也較好?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，含磷高強(qiáng)度鋼在車身內(nèi)、外板上均有廣泛的應(yīng)用，像轎車外板、車門、頂蓋、行李箱蓋升板及載貨汽車駕駛室的沖壓件等都可采用這種鋼板。最重要的是，如適當(dāng)使用含磷高強(qiáng)度鋼板可使材料消耗降低10%。　　烘

5、烤硬化冷軋鋼板(BH鋼板)：BH鋼是通過適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に嚳刂乒倘芴荚訑?shù)量，達(dá)到?jīng)_壓前低屈服強(qiáng)度，再經(jīng)過沖壓、拉延變形及烤漆高溫時(shí)效處理后得到的，它的屈服強(qiáng)度得到了明顯提高(可提高40～80MPa)，因此說烘烤硬化冷軋鋼板既薄又有足夠的強(qiáng)度且它的抗凹陷性好，所以BH鋼是車身外板輕量化設(shè)計(jì)時(shí)首選材料之一?！　±滠堧p相DP鋼板：它的特點(diǎn)是屈服強(qiáng)度低，強(qiáng)度高(可達(dá)560-1030MPa)，加工硬化指數(shù)高且成型性較好。簡(jiǎn)單說DP鋼板的屈強(qiáng)比低，加工硬化高且兼?zhèn)涓邚?qiáng)度和高塑性的特點(diǎn)。因此這種鋼板適用于制造變形程度大且要求強(qiáng)度高

6、的車身零部件，如車門加強(qiáng)板和保險(xiǎn)杠等。更具吸引力的是根據(jù)其成型特點(diǎn)，使用DP鋼可使零部件的質(zhì)量減輕30%～60%?！　o間隙固溶鋼板(Ⅳ鋼板)：它屬于超深沖汽車用鋼板，在經(jīng)過冷軋和連續(xù)退火后可獲得低屈強(qiáng)比和高延伸率等性能，或者說這種鋼具有極為優(yōu)良的深沖和拉延性能，可以用來沖制各種復(fù)雜形態(tài)的汽車沖壓件?！　〕吞几邚?qiáng)度冷軋鋼板：在超低碳鋼(含碳量小于0.005%)中加入適量的鈦或鈮，以保證鋼板的深沖性能，再添加適量的磷以提高鋼板的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了高深沖性與高強(qiáng)度的結(jié)合，特別適用于一些形狀復(fù)雜而強(qiáng)度要求高的沖壓件?！　?.

7、3輕量化迭層鋼板　　迭層鋼板與具有同樣剛度的單層鋼板相比，質(zhì)量減少了近43%。由于這種迭層鋼板的隔熱防振性能良好，因此常用來制造發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋及車身底板等零部件?！　?.4新型彈簧鋼　　新型彈簧鋼主要是指汽車懸掛系統(tǒng)的彈簧用鋼。目前使用最廣泛的鋼板彈簧是硅鋼。但有一點(diǎn)值得注意的是由于其生產(chǎn)工藝發(fā)生了相應(yīng)的變化，含硅高的彈簧鋼具有較高的脫碳傾向，因此不能只追求高強(qiáng)度化，還要兼顧永久變形性、疲勞強(qiáng)度及腐蝕環(huán)境下的疲勞壽命等因素，所以說低硅或無硅彈簧鋼的發(fā)展是今后變化的趨勢(shì)。　　1.5微合金非調(diào)質(zhì)鋼　　采用棒材和線材

8、作原料的構(gòu)件，多數(shù)加工后需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。微合金非調(diào)質(zhì)是指在鋼中加入微量的釩、鈦、鎳等元素，經(jīng)過鍛造或軋制冷卻后在鐵素體和珠光體中析出碳化物或碳氮化合物，這樣在達(dá)到高強(qiáng)度和保證韌性的同時(shí)又省去了調(diào)質(zhì)處理，減少了熱處理工序和設(shè)備，避免熱處理變形和淬火裂紋造成廢品，降低了能耗和成本?！　?.6新涂漆鋼板　　歐洲汽車制造廠采用涂覆樹脂(含有鋅粉等防銹顏料)的鍍鋅