隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,汽車的功能日益完善,汽車的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的汽車通常由幾千個零件組成,現(xiàn)代高級矯車由幾萬個零部件組成。為滿足汽車節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適的要求,實現(xiàn)輕量化、高強度、高性能的目標,構(gòu)成汽車的材料也發(fā)生了巨大的變化。
通常按照材料的成分,將汽車材料分為金屬材料和非金屬材料兩大類。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,未來汽車材料除金屬材料、非金屬材料外,復(fù)合材料和納米材料也將獲得廣泛應(yīng)用。
■新型結(jié)構(gòu)材料
1.高強度鋼板
從前的高強度鋼板,拉延強度雖高于低碳鋼板,但延伸率只有后者的50%,故只適用于形狀簡單、延伸深度不大的零件?,F(xiàn)在的高強度鋼板是在低碳鋼內(nèi)加入適當?shù)奈⒘吭?,?jīng)各種處理軋制而成,其抗拉強度高達420N/mm2,是普通低碳鋼板的2~3倍,深拉延性能極好,可軋制成很薄的鋼板,是車身輕量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中國奇瑞汽車公司與寶鋼合作,2001年在試制樣車上使用的高強度鋼用量為262kg,占車身鋼板用量的46%,對減重和改進車身性能起到了良好的作用。
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度1F冷軋鋼等,車身設(shè)計師可根據(jù)板制零件受力情況和形狀復(fù)雜程度來選擇鋼板品種。
含磷高強度冷軋鋼板:含磷高強度冷軋鋼板主要用于轎車外板、車門、頂蓋和行李箱蓋升板,也可用于載貨汽車駕駛室的沖壓件。主要特點為:具有較高強度,比普通冷軋鋼板高15%~25%;良好的強度和塑性平衡,即隨著強度的增加,伸長率和應(yīng)變硬化指數(shù)下降甚微;具有良好的耐腐蝕性,比普通冷軋鋼板提高20%;具有良好的點焊性能;
烘烤硬化冷軋鋼板:經(jīng)過沖壓、拉延變形及烤漆高溫時效處理,屈服強度得以提高。這種簡稱為BH鋼板的烘烤硬化鋼板既薄又有足夠的強度,是車身外板輕量化設(shè)計首選材料之一;
冷軋雙向鋼板:具有連續(xù)屈服、屈強比低和加工硬化高、兼?zhèn)涓邚姸燃案咚苄缘奶攸c,經(jīng)烤漆后強度可進一步提高。適用于形狀復(fù)雜且要求強度高的車身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如車門加強板、保險杠等;
超低碳高強度冷軋鋼板:在超低碳鋼(C≤0.005%)中加入適量鈦或鈮,以保證鋼板的深沖性能,再添加適量的磷以提高鋼板的強度。實現(xiàn)了深沖性與高強度的結(jié)合,特別適用于一些形狀復(fù)雜而強度要求高的沖壓零件。