Движещата сила за тази промяна е ясна и директна. В световен мащаб китайският стандарт за емисии „Национални шест“, предложението на ЕС „Евро 7“ и разпоредбите на CAFE в САЩ затягат ограниченията върху средния разход на гориво на автомобилните компании от година на година. В същото време стандартите за тестове за сблъсък като Китайския изследователски институт за застраховане (C-IASI) и Европейският E-NCAP имат почти строги изисквания за безопасност на каросерията на автомобила. Това поставя привидно противоречиво предизвикателство: как да намалим теглото на автомобила, за да намалим разхода на гориво, като същевременно гарантираме или дори подобрим здравината на безопасност на купето на автомобила?
Отговорът се крие в-легираната стомана с висока якост, представлявана от 20CrMnTi.
1. Уникални предимства на високо{1}}здравата легирана стомана: Триъгълният баланс на здравина, пластичност и цена
Легираната стомана с-висока якост не е нова, но нейната популярност в автомобилите е резултат от технологичния прогрес и баланса на разходите.
Вземете 20CrMnTi като пример, това е обикновена карбуризирана зъбна стомана. Неговият състав е много променлив: правилното количество хром (Cr) и манган (Mn) може ефективно да подобри закаляването и здравината на стоманата; Малко количество титан (Ti) може да подобри зърната и да подобри здравината. След стандартната топлинна обработка на „въглеродяване+закаляване+нискотемпературно темпериране“ може да получи отлични свойства на „твърда на повърхността и здрава отвътре“-повърхността има изключително висока твърдост (HRC 58-62), за да устои на износване, докато центърът запазва достатъчно здравина, за да понесе ударно натоварване.
В автомобилите типичното му приложение е да произвежда ключови компоненти за сигурност като трансмисионни зъбни колела, трансмисионни валове и важни болтове. Тези части изискват не само висока якост и граница на умора, но и висока точност на размерите и стабилност на топлинна обработка. Може да се каже, че материали като 20CrMnTi са крайъгълният камък за реализиране на миниатюризация и висока ефективност на енергийната система.
2. Революцията на-загубата на тегло на рамката на каросерията на превозното средство: по-висока здравина, по-тънки материали
Основното бойно поле за олекотяване е тялото-в-бяло (Body in White). Логиката тук е по-директна: чрез използване на по--стоманени плочи е възможно да се намали дебелината на материала, като същевременно се гарантира еквивалентно или дори по-добро представяне при удар, като по този начин се намали теглото.
Приложението на материалите на каросерията-в-бяло на съвременните автомобили показва ясен градиент:
| Компонентна област | Изисквания към материалите | Типични видове стомана | Олекотяващ ефект |
| A/B колони, греда против{0}}сблъсък | Ултра{0}}висока якост, абсорбция на енергия | Горе{0}}формована стомана (PHS, якост на опън над 1500MPa) | Осигурява най-висок{0}}защита с изключително тънка дебелина, което води до значително намаляване на теглото |
| Предпазна-решетка на вратата, подсилващи части на шасито | Висока якост, добра формоспособност | Дву{0}}фазна стомана (DP), мартензитна стомана (MS, якост 800-1200 MPa) | Заменете традиционната високо{0}}въглеродна стомана, за да намалите теглото си с 10%-20% |
| Покрив, покривни части | Добра формоспособност и качество на повърхността | Закалена -стомана (BH), изотропна стомана (IS) | Постигнете умерено намаляване на теглото, като същевременно запазите качеството на външния вид |
3. Верижната реакция на индустриалната верига: от стоманодобивни заводи до цехове
За стоманодобивните заводи високоякостната стомана за автомобили-се превърна в ключ към техническата сила и растежа на печалбата. Baowu, Angang и други главни предприятия не само продължават да въвеждат класове стомана с по-висока якост (като 2000MPa горещо{3}}формована стомана), но също така си сътрудничат дълбоко с автомобилните компании, за да участват в проектирането на части от етапа на EVI (ранна интервенция), за да се гарантира технологичността на материалите.
За предприятията с части и производителите на оригинално оборудване, това носи предизвикателството за надграждане на технологията за обработка. Стоманата с висока -якост има висока твърдост и висока еластичност, което налага нови изисквания към дизайна на матрицата за щамповане, технологията на заваряване (като параметри на лазерно заваряване и дъгова заварка) и технологията на свързване. Интуитивен пример е, че степента на износване на матрицата при щамповане на стоманена плоча с клас 1000 MPa може да бъде няколко пъти по-висока от тази на обикновената стоманена плоча.
4. Заключение
Благосклонността на автомобилите към-легирана стомана с висока якост като 20CrMnTi в никакъв случай не е проста замяна на материала. Това е систематичен проект, ръководен от политика, движен от пазара и подкрепен от технология, който точно отговаря на предложението на времената за лекота и безопасност. За доставчиците на материали това означава огромни пазарни възможности; За автомобилните компании това е задължителен курс за изграждане на основната конкурентоспособност на продуктите. В това „състезание за отслабване“ всеки, който може да контролира по-добре тези „твърди кости“, има по-голям шанс да спечели пътя в бъдеще.
