汽車用鋼面臨汽車輕量化挑戰
2008-12-9 10:40:00 來源：現代物流報 編輯：56885 關注度：摘要：... ...
□ 一員
中國的汽車工業，在經歷了40多年的發展歷程后，已躍上年產200萬輛臺階，到了21世紀初開始進入騰飛發展階段。2000年以來的平均年增長率超過23%，中國汽車產量已占世界第三位，并成為第二大汽車消費國。預計2008年中國汽車產量可能突破1000萬輛。
近年來，隨著能源危機加劇、石油價格不斷上升以及地球溫室效應加重，世界各國對能源和二氧化碳排放引起的環境問題更加重視。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系。
減少油耗及對環境的污染的迫切要求使得汽車輕量化成為汽車業發展的突出課題。隨著車體質量的減輕，每升汽油行駛的公里數顯著上升，當車重從2500kg降低到750kg時，每升汽油行駛的公里數從約5km/L上升到約25km/L，而相應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度和剛度。如何使汽車的安全性和環保性保持更好的平衡，對汽車用材提出了嚴重的挑戰。
因此，汽車輕量化的發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，汽車用材的研發動向是：
1.車身材料的混合設計。為了達到同級別中的汽車性能最好這一總的目標，針對客戶對車輛性能的不同要求，采用復合材料車身概念。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、塑料和復合材料等。歐洲大汽車制造商正在進行的 “超輕型汽車”工程，目標是在穩定價格基礎上減輕車重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.使用高強度材料降低鋼板厚度規格。為了減輕車重和提高安全性，近年來汽車用鋼板向高強度化發展成為一種趨勢。當鋼板厚度分別減小0.05、0.01和0.15mm時,車身減重分別為6%、12%和18%，可見增加鋼板強度是減小板厚、減輕車重的主要途徑。另一方面，采用高強度鋼板也提高了汽車車體的抗凹陷性、耐久強度和大變形沖擊強度安全性。經計算，采用高強度鋼板達到汽車輕量化的節能效果比生產高強度鋼板所增加的耗能要大得多。歐洲超輕型鋼制車體的設計中，高強度雙相鋼所占比例超過80%，還采用了約4%的抗拉強度達到1200MPa和1520MPa超高強度馬氏體鋼。
大量開發應用先進高強鋼不僅為汽車輕量化帶來顯著的節能減排效果，同時在提高安全性和回收再利用等方面也具有優勢。汽車輕量化工作研究進展表明,鋼鐵工業通過技術創新,特別是先進高強度鋼板和新加工技術的使用,完全能夠為汽車工業生產安全、輕量、廉價和對環境友好的合格材料。目前，進一步研究先進高強鋼的成形控制技術，形成先進高強鋼的生產、應用與服務的成套技術是需要重點考慮的課題。
