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汽车用钢、汽车板、冷轧汽车板都有什么区别?一文读懂

来源:本站 时间:2024-02-27 08:45:46 浏览:40

昨天中汽协发布了2023年中国汽车产销量数据,双双突破3000万吨,创历史新高。笔者也是有感而发,盘点了国内主要生汽车钢的钢铁制造企业,文章得到了一定的认可,甚为欣慰。有读者在评论区也提出一些问题,本着读者为上的精神,今天继续再聊聊汽车钢有关的那些事儿!


本人也非汽车钢专业领域人员,试图用非专业的术语普及一下汽车钢的相关概念,启蒙目的为主,表述不准确之处多多包涵。

1、汽车用钢、汽车板、冷轧汽车板都有什么区别

我们知道,钢材按照形状可以大致分为棒材、线材、管材、型材、板材,这些在汽车领域都有涉及:

比如汽车轮胎上的钢帘线就是由线材加工而成的。

钢帘线

再比如,汽车排气管就是用不锈钢管材加工而成的(传统燃料车上才会有,随着新能源汽车的增量,不锈钢排气管的用武之地不多了)

排气管

又比如变速箱齿轮、曲轴等等,是由棒材加工而成。

曲轴

对于汽车行业来说,钢材使用约占原材料总重量的72%-88%,所有汽车上用到的钢材,我们就统称为汽车用钢,或者汽车钢。

而在汽车钢中,使用最多的,是汽车板,这个好理解吧?看看车身覆盖的车皮,那都是汽车板啊,不光是车身,还有一些汽车零件也是由板材冲压而成的。


汽车板又可以分为冷轧汽车板和热轧汽车板,冷轧和热轧不清楚什么概念?没关系,看下图钢铁生产流程就知道了,标黄部分为热轧工序,热轧后面的那些就是冷轧工序了(冷轧工序太多太复杂,就不一一介绍了)。


热轧汽车板主要用于制作汽车大梁,它就是我们俗称的车架,汽车大梁由悬挂装置的前后桥支撑在车轮上,几乎承载了汽车及其载重物的所有重量。



重点的重点,就是冷轧汽车板了!自从19世纪80年代**辆汽车问世以来,汽车工业对其使用的冷轧汽车板材的品种、表面质量、机械性能、耐腐蚀性等各项要求在不断提高和完善。科普冷轧汽车板之前,先科普几个基本概念。

2、屈服强度、抗拉强度、断后延伸率

汽车用户使用汽车板首先要进行冲压成形,把钢板冲压成零件所需要的形状和尺寸。冷轧板的冲压成形是一个非常复杂的过程,和钢板的力学性能、钢板与模具之间的接触摩擦条件、模具及压机的参数等等都有关系。首先关心的是钢板的基本力学性能,主要有屈服强度,抗拉强度,延伸率,r值,n值。一般来说,高的延伸率,高的r值和高的n值有利于冲压成形。

看不懂没关系,先科普几个最基本概念:屈服强度、抗拉强度、断后延伸率。

再次申明,本篇纯属给小白启蒙用,专业术语的解释十分不严谨,多多见谅(专业解释看图片)。

我们举个例子,橡皮筋大家都见过吧,对其施加一个拉力,然后一放,橡皮筋拉长后又被恢复原样了,这个叫弹性变形阶段;如果我们把这个拉力加大,再放开,有可能橡皮筋就恢复不到原来的形状了,这个就叫塑性变形阶段;**,再加大力气,橡皮筋断裂。

我们把**阶段到第二阶段这个临界点施加的力(严格意义是力除以截面积)叫做屈服强度,第二阶段到第三阶段这个临界点的力叫做抗拉强度。而延伸率的概念就是把断开的橡皮筋总长度加起来减去原长度得到被拉长的长度,再除以原长度,就是延伸率。


一般来讲,强度和延伸率不可兼得,如下图所示(呈香蕉形状),横坐标是抗拉强度,纵坐标是延伸率。一代又一代的钢铁工程技术人员经过不懈的努力,现在已经开发出第三代先进超高强钢了(香蕉上面那部分),其特点就是强度和延伸率兼得了。


3、聊聊冷轧汽车板

我们接着聊回冷轧汽车板。

我们先看冷轧汽车板主要用于哪些部位:

(1)车身覆盖件:

汽车覆盖件指包覆骨架的表面部件,其主要起外观装饰作用,在车辆使用过程中承力较小。承载式车身的覆盖件通常包括可拆卸的前翼子板、车门、引擎盖、后备箱盖和不可拆卸的后翼子板和车顶等等。


(2)车身结构件:

汽车结构件是指去除覆盖件的剩余部分,其主要作用为承载其他部件,保证碰撞性能、NVH性能、耐久疲劳等性能达成的作用,承受各种载荷。


一般来讲,冷轧汽车板有着严格的要求:

优良的成形性能、优良的抗凹陷能力和足够的结构刚度、良好的焊接性能、高的耐蚀性能、良好的板形和板面平直度,严格的尺寸精度和性能均匀性良好的吸声减振性

针对覆盖件和结构件,又有不同的要求,简单通俗来讲,结构件要承受力,为了安全考虑,要用抗拉、屈服和延伸率高的钢,我们俗称高强钢,也有钢厂根据不同强度级别叫超高强钢的。而覆盖件对强度其实并没有很高的要求,它更加侧重于表面质量和耐蚀性等性能要求。所以又有汽车外板、内板之分,同时还有镀锌板,而镀锌板里面有可分为电镀锌和热镀锌,热镀锌又可以分为镀纯锌、锌铁合金、铝硅镀层等等……

太复杂了!没办法,钢铁就是这样,看起来就是一块钢,但是不同的使用场景决定了钢材的不同性能。而钢铁技术研发人员就是要开发出不同的物美价廉的钢满足不同使用场景需求。为钢铁人点赞!


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