汽車用鋼面臨汽車輕量化挑戰(zhàn)
2008-12-9 10:40:00 來源：現(xiàn)代物流報 編輯：56885 關(guān)注度：摘要：... ...
□ 一員
中國的汽車工業(yè)，在經(jīng)歷了40多年的發(fā)展歷程后，已躍上年產(chǎn)200萬輛臺階，到了21世紀(jì)初開始進(jìn)入騰飛發(fā)展階段。2000年以來的平均年增長率超過23%，中國汽車產(chǎn)量已占世界第三位，并成為第二大汽車消費國。預(yù)計2008年中國汽車產(chǎn)量可能突破1000萬輛。
近年來，隨著能源危機(jī)加劇、石油價格不斷上升以及地球溫室效應(yīng)加重，世界各國對能源和二氧化碳排放引起的環(huán)境問題更加重視。有許多研究表明，地球變暖及酸雨與汽車排放的二氧化碳、硫化物和氮氧化物有很大關(guān)系。
減少油耗及對環(huán)境的污染的迫切要求使得汽車輕量化成為汽車業(yè)發(fā)展的突出課題。隨著車體質(zhì)量的減輕，每升汽油行駛的公里數(shù)顯著上升，當(dāng)車重從2500kg降低到750kg時，每升汽油行駛的公里數(shù)從約5km/L上升到約25km/L，而相應(yīng)地排出的二氧化碳量從約400g/km下降到約100g/km。由此可見，減輕車重是降低油耗從而降低二氧化碳排放的最有效方法
然而，汽車輕量化與提高汽車的碰撞安全性能是互相制約的兩個方面。提高沖撞安全性必須提高車體強(qiáng)度和剛度。如何使汽車的安全性和環(huán)保性保持更好的平衡，對汽車用材提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。
因此，汽車輕量化的發(fā)展有以下二大著眼點：一是基于改善汽車燃油效率的輕量化。二是基于提升性能及安全性的輕量化，包括運動性能、乘坐舒適感、操縱性的提升；沖撞能量的吸收，等等。
目前，汽車用材的研發(fā)動向是：
1.車身材料的混合設(shè)計。為了達(dá)到同級別中的汽車性能最好這一總的目標(biāo)，針對客戶對車輛性能的不同要求，采用復(fù)合材料車身概念。以低密度材料替代部分鋼鐵材料，如使用低密度的鋁合金、鎂合金、塑料和復(fù)合材料等。歐洲大汽車制造商正在進(jìn)行的 “超輕型汽車”工程，目標(biāo)是在穩(wěn)定價格基礎(chǔ)上減輕車重30%。該項目的主要方案便是采用多種材料方法制造新車型。為了保持較低成本，選擇正確的材料級別用在正確的位置是最佳辦法。
2.使用高強(qiáng)度材料降低鋼板厚度規(guī)格。為了減輕車重和提高安全性，近年來汽車用鋼板向高強(qiáng)度化發(fā)展成為一種趨勢。當(dāng)鋼板厚度分別減小0.05、0.01和0.15mm時,車身減重分別為6%、12%和18%，可見增加鋼板強(qiáng)度是減小板厚、減輕車重的主要途徑。另一方面，采用高強(qiáng)度鋼板也提高了汽車車體的抗凹陷性、耐久強(qiáng)度和大變形沖擊強(qiáng)度安全性。經(jīng)計算，采用高強(qiáng)度鋼板達(dá)到汽車輕量化的節(jié)能效果比生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼板所增加的耗能要大得多。歐洲超輕型鋼制車體的設(shè)計中，高強(qiáng)度雙相鋼所占比例超過80%，還采用了約4%的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1200MPa和1520MPa超高強(qiáng)度馬氏體鋼。
大量開發(fā)應(yīng)用先進(jìn)高強(qiáng)鋼不僅為汽車輕量化帶來顯著的節(jié)能減排效果，同時在提高安全性和回收再利用等方面也具有優(yōu)勢。汽車輕量化工作研究進(jìn)展表明,鋼鐵工業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新,特別是先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板和新加工技術(shù)的使用,完全能夠為汽車工業(yè)生產(chǎn)安全、輕量、廉價和對環(huán)境友好的合格材料。目前，進(jìn)一步研究先進(jìn)高強(qiáng)鋼的成形控制技術(shù)，形成先進(jìn)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)、應(yīng)用與服務(wù)的成套技術(shù)是需要重點考慮的課題。
