行業(yè)動(dòng)態(tài)
汽車用鋼、汽車板、冷軋汽車板都有什么區(qū)別?一文讀懂
昨天中汽協(xié)發(fā)布了2023年中國(guó)汽車產(chǎn)銷量數(shù)據(jù),雙雙突破3000萬(wàn)噸,創(chuàng)歷史新高。筆者也是有感而發(fā),盤點(diǎn)了國(guó)內(nèi)主要生汽車鋼的鋼鐵制造企業(yè),文章得到了一定的認(rèn)可,甚為欣慰。有讀者在評(píng)論區(qū)也提出一些問(wèn)題,本著讀者為上的精神,今天繼續(xù)再聊聊汽車鋼有關(guān)的那些事兒!
本人也非汽車鋼專業(yè)領(lǐng)域人員,試圖用非專業(yè)的術(shù)語(yǔ)普及一下汽車鋼的相關(guān)概念,啟蒙目的為主,表述不準(zhǔn)確之處多多包涵。
1、汽車用鋼、汽車板、冷軋汽車板都有什么區(qū)別
我們知道,鋼材按照形狀可以大致分為棒材、線材、管材、型材、板材,這些在汽車領(lǐng)域都有涉及:
比如汽車輪胎上的鋼簾線就是由線材加工而成的。
再比如,汽車排氣管就是用不銹鋼管材加工而成的(傳統(tǒng)燃料車上才會(huì)有,隨著新能源汽車的增量,不銹鋼排氣管的用武之地不多了)
又比如變速箱齒輪、曲軸等等,是由棒材加工而成。
對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō),鋼材使用約占原材料總重量的72%-88%,所有汽車上用到的鋼材,我們就統(tǒng)稱為汽車用鋼,或者汽車鋼。
而在汽車鋼中,使用最多的,是汽車板,這個(gè)好理解吧?看看車身覆蓋的車皮,那都是汽車板啊,不光是車身,還有一些汽車零件也是由板材沖壓而成的。
汽車板又可以分為冷軋汽車板和熱軋汽車板,冷軋和熱軋不清楚什么概念?沒(méi)關(guān)系,看下圖鋼鐵生產(chǎn)流程就知道了,標(biāo)黃部分為熱軋工序,熱軋后面的那些就是冷軋工序了(冷軋工序太多太復(fù)雜,就不一一介紹了)。
熱軋汽車板主要用于制作汽車大梁,它就是我們俗稱的車架,汽車大梁由懸掛裝置的前后橋支撐在車輪上,幾乎承載了汽車及其載重物的所有重量。
重點(diǎn)的重點(diǎn),就是冷軋汽車板了!自從19世紀(jì)80年代**輛汽車問(wèn)世以來(lái),汽車工業(yè)對(duì)其使用的冷軋汽車板材的品種、表面質(zhì)量、機(jī)械性能、耐腐蝕性等各項(xiàng)要求在不斷提高和完善??破绽滠埰嚢逯埃瓤破諑讉€(gè)基本概念。
2、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后延伸率
汽車用戶使用汽車板首先要進(jìn)行沖壓成形,把鋼板沖壓成零件所需要的形狀和尺寸。冷軋板的沖壓成形是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,和鋼板的力學(xué)性能、鋼板與模具之間的接觸摩擦條件、模具及壓機(jī)的參數(shù)等等都有關(guān)系。首先關(guān)心的是鋼板的基本力學(xué)性能,主要有屈服強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度,延伸率,r值,n值。一般來(lái)說(shuō),高的延伸率,高的r值和高的n值有利于沖壓成形。
看不懂沒(méi)關(guān)系,先科普幾個(gè)最基本概念:屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后延伸率。
再次申明,本篇純屬給小白啟蒙用,專業(yè)術(shù)語(yǔ)的解釋十分不嚴(yán)謹(jǐn),多多見(jiàn)諒(專業(yè)解釋看圖片)。
我們舉個(gè)例子,橡皮筋大家都見(jiàn)過(guò)吧,對(duì)其施加一個(gè)拉力,然后一放,橡皮筋拉長(zhǎng)后又被恢復(fù)原樣了,這個(gè)叫彈性變形階段;如果我們把這個(gè)拉力加大,再放開(kāi),有可能橡皮筋就恢復(fù)不到原來(lái)的形狀了,這個(gè)就叫塑性變形階段;**,再加大力氣,橡皮筋斷裂。
我們把**階段到第二階段這個(gè)臨界點(diǎn)施加的力(嚴(yán)格意義是力除以截面積)叫做屈服強(qiáng)度,第二階段到第三階段這個(gè)臨界點(diǎn)的力叫做抗拉強(qiáng)度。而延伸率的概念就是把斷開(kāi)的橡皮筋總長(zhǎng)度加起來(lái)減去原長(zhǎng)度得到被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度,再除以原長(zhǎng)度,就是延伸率。
一般來(lái)講,強(qiáng)度和延伸率不可兼得,如下圖所示(呈香蕉形狀),橫坐標(biāo)是抗拉強(qiáng)度,縱坐標(biāo)是延伸率。一代又一代的鋼鐵工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)不懈的努力,現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第三代先進(jìn)超高強(qiáng)鋼了(香蕉上面那部分),其特點(diǎn)就是強(qiáng)度和延伸率兼得了。
3、聊聊冷軋汽車板
我們接著聊回冷軋汽車板。
我們先看冷軋汽車板主要用于哪些部位:
(1)車身覆蓋件:
汽車覆蓋件指包覆骨架的表面部件,其主要起外觀裝飾作用,在車輛使用過(guò)程中承力較小。承載式車身的覆蓋件通常包括可拆卸的前翼子板、車門、引擎蓋、后備箱蓋和不可拆卸的后翼子板和車頂?shù)鹊取?/span>
(2)車身結(jié)構(gòu)件:
汽車結(jié)構(gòu)件是指去除覆蓋件的剩余部分,其主要作用為承載其他部件,保證碰撞性能、NVH性能、耐久疲勞等性能達(dá)成的作用,承受各種載荷。
一般來(lái)講,冷軋汽車板有著嚴(yán)格的要求:
優(yōu)良的成形性能、優(yōu)良的抗凹陷能力和足夠的結(jié)構(gòu)剛度、良好的焊接性能、高的耐蝕性能、良好的板形和板面平直度,嚴(yán)格的尺寸精度和性能均勻性、良好的吸聲減振性
針對(duì)覆蓋件和結(jié)構(gòu)件,又有不同的要求,簡(jiǎn)單通俗來(lái)講,結(jié)構(gòu)件要承受力,為了安全考慮,要用抗拉、屈服和延伸率高的鋼,我們俗稱高強(qiáng)鋼,也有鋼廠根據(jù)不同強(qiáng)度級(jí)別叫超高強(qiáng)鋼的。而覆蓋件對(duì)強(qiáng)度其實(shí)并沒(méi)有很高的要求,它更加側(cè)重于表面質(zhì)量和耐蝕性等性能要求。所以又有汽車外板、內(nèi)板之分,同時(shí)還有鍍鋅板,而鍍鋅板里面有可分為電鍍鋅和熱鍍鋅,熱鍍鋅又可以分為鍍純鋅、鋅鐵合金、鋁硅鍍層等等……
太復(fù)雜了!沒(méi)辦法,鋼鐵就是這樣,看起來(lái)就是一塊鋼,但是不同的使用場(chǎng)景決定了鋼材的不同性能。而鋼鐵技術(shù)研發(fā)人員就是要開(kāi)發(fā)出不同的物美價(jià)廉的鋼滿足不同使用場(chǎng)景需求。為鋼鐵人點(diǎn)贊!
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