鋼鐵作為汽車生產中使用最重要的材料,在汽車行業起著至關重要的作用。可以說,鋼鐵行業的發展促進了汽車產業的發展和創新,而汽車發展的需求同時也促使鋼鐵向高質量、高性能方向發展。鋼鐵企業和汽車行業所使用的汽車用鋼產品有許多種,汽車鋼可以用幾種不同的方式去分類。但從汽車生產商來看,汽車鋼的應用更重要。筆者主要以中國第一汽車集團公司(以下簡稱一汽)為例,討論一些典型汽車用鋼在應用上的要求。
軋材:汽車用鋼主力
軋材是汽車用鋼中的最重要的種類,可能40%~60%的汽車用鋼都是通過軋制成形的鋼材,而這里主要想說的是商用車架構鋼板。與傳統的16MnL相比,具有高強度的新材料的屈服強度增加,但重量減小。另一個問題是黑面鋼。我們都知道,大部分做汽車架構所使用的熱軋鋼板必須進行酸洗,以除掉表面的氧化物涂層,但酸洗的過程中,可能使表面粗糙,且提高工藝成本。在歐洲和日本,一些鋼鐵制造商將熱軋板的表面涂上一層Fe3O4,這類鋼受壓時表現良好,同時生產成本也較低。國內鋼鐵企業也在研制和開發,但效果還不理想,我們希望能夠得到該產品質量穩定的供貨。
   
穩定桿。穩定桿是汽車轉彎時使車身保持穩定的裝置,形狀通常比較復雜。穩定桿分空心和實心兩種。中空的穩定桿可以減少30%~40%的重量,已被用于重型車輛,空心穩定桿的典型材料有30CrMoA、35CrMoA和35Mn2等。而60Si2MnA、40CrMnVA、55CrMnA和55CrSiA等常見材料用于實心穩定桿。
硅鋼:機械性能是關鍵
硅鋼作為磁導材料,在驅動馬達上發揮了顯著的作用。它的重量占驅動電機總重量的一半以上,成本是總成本的40%。整個電力驅動馬達是由硅鋼電磁的性能決定的,驅動馬達的穩定性深受硅鋼機械性能的影響。
應用于汽車的驅動電動機與其他的驅動電機相比有其自身的特點。首先汽車的驅動電機需要的頻率高。在其他行業中,驅動電機的頻率通常為60~120Hz,而在汽車行業中驅動電機到1000Hz的頻率。第二,因為頻率高,汽車驅動馬達要在200℃左右的高溫下工作,這會影響材料的性能。最后,高工作頻率和高轉速(約12000RPM)決定了汽車電機必須要有良好的機械性能和疲勞性能。