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高强度钢在汽车轻量化中的应用
摘要:随着全球环境和能源危机的日益加剧节能、减排已成为汽车制造业面临的重大问题。
汽车轻量化技术已成为当前汽车行业的发展潮流得到了广泛关注。高强度钢在汽车减重、提高安
全性等方面效果显著,在车身制造中应用越来越多。本文简述了当前车身制造中应用的高强度钢种
类与性能特点。
关键词:汽车轻量化高强度钢
中图分类号: 文献标识码:
■神龙汽车公司王广勇王刚
规模应用。
汽车轻量化的途径及材料应用趋势
高强度钢在抗碰撞性能、加工工艺和成本方面
.汽车轻置化途径较铝、镁合金具有明显的优势,能够满足减轻汽车质
目前,全球中型乘用车平均质量约为~ 量和提高碰撞安全性能的双重需要,从成本与性能角
,发达国家力争在年将中型乘用车整车质量减度来看,是满足车身轻量化、提高碰撞安全性的最佳
轻到以下。实现汽车轻量化主要有以下几种材料。除了疲劳强度外,高强度钢在应用中的各个性
途径:一是采用轻质材料,如使用低密度的铝及铝合能指标均正比于板厚和相应的材料性能的门次方的乘
金、镁及镁合金、工程塑料或碳纤维复合材料等;二是积。如压溃强度。、撞击吸等。
使用高强度钢替代普通钢材,降低钢板厚度规格;三是因此,高强度钢板能够大幅度增加零件的抗变形能
采用先进的制造工艺,如激光拼焊、液压成形、铝合金力,提高能量吸收能力和扩大弹性应变区。高强度钢
低压铸造及半固态成型技术:四是优化结构设计,即对应用于汽车零件上,可以通过减薄零件厚度来减轻车
汽车车身、底盘、发动机等零部件进行结构优化,采用身质量当钢板厚度分别减少.、.、.
前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等。时车身可减重%、%、%。车身用钢向高强度
汽车材料的应用趋势化发展已经成为趋势。
近年来,轻质材料的应用逐渐增多,汽车内饰件
高强度钢的强化机理与分类
业已塑料化;铝、镁合金主要以铸件或锻件的形式应
用于汽车发动机、变速器等零部件上,
特种车辆的车身制造中。由于成本高、成型工艺复杂高强度钢的强化机制主要有固溶强化、析出强
及焊接性差等原因,铝、镁合金在车身制造中尚未大化、组织强化、烘烤硬化、细晶强化,见表。
年第期汽车工艺与材料
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种类适用范围/ 强化的原理特点
~ , 难以形成格子
.
.有、、等置换型状,静态动态比很大
、、等的碳化物和—丫——虽然焊接性和涂漆性较好,但较
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阻碍,据此实现强化机理卜卷曲温度不低,因此可以制造几毫米
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, 加大位错密度的强化机理⋯⋯⋯⋯’~
高强度钢的主要种类程中可以与碳、氨形成固溶强化。在钢板冲压过程
根据强度分类,屈服强度在~抗中,基体铁素体内“位错”密度增加,碳、氮原
拉强度在~的钢为高强钢,而子向“位错”扩散的距离缩短,当钢车身进入涂
屈服强度大于;抗拉强度大于的钢装在烘烤炉中受热时,便赋予了固溶体中碳、氨原子
为超高