Η κινητήρια δύναμη αυτής της αλλαγής είναι σαφής και άμεση. Σε παγκόσμιο επίπεδο, το πρότυπο εκπομπών "National Six" της Κίνας, η πρόταση "Euro 7" της ΕΕ και οι κανονισμοί CAFE των ΗΠΑ αυστηροποιούν τους περιορισμούς στη μέση κατανάλωση καυσίμου των εταιρειών αυτοκινήτων χρόνο με το χρόνο. Ταυτόχρονα, τα πρότυπα δοκιμών σύγκρουσης όπως το China Insurance Research Institute (C{3}}IASI) και το European E-NCAP έχουν σχεδόν αυστηρές απαιτήσεις για την ασφάλεια του αμαξώματος του αυτοκινήτου. Αυτό θέτει μια φαινομενικά αντιφατική πρόκληση: πώς να μειώσετε το βάρος του αυτοκινήτου για να μειώσετε την κατανάλωση καυσίμου, διασφαλίζοντας ή ακόμα και τη βελτίωση της αντοχής ασφαλείας του αμαξώματος του αυτοκινήτου;
Η απάντηση βρίσκεται στο κράμα χάλυβα υψηλής αντοχής-που αντιπροσωπεύεται από 20CrMnTi.
1.Μοναδικά πλεονεκτήματα του υψηλής-κράματος χάλυβα: Η τριγωνική ισορροπία αντοχής, πλαστικότητας και κόστους
Το κράμα χάλυβα υψηλής- αντοχής δεν είναι νέο, αλλά η δημοτικότητά του στα αυτοκίνητα είναι αποτέλεσμα της τεχνολογικής προόδου και της ισορροπίας κόστους.
Πάρτε για παράδειγμα το 20CrMnTi, είναι ένας κοινός χάλυβας με ανθρακούχο γρανάζια. Ο σχεδιασμός της σύνθεσής του είναι πολύ πόρτες: η κατάλληλη ποσότητα χρωμίου (Cr) και μαγγανίου (Mn) μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη σκληρυνσιμότητα και την αντοχή του χάλυβα. Μια μικρή ποσότητα τιτανίου (Ti) μπορεί να εξευγενίσει τους κόκκους και να βελτιώσει τη σκληρότητα. Μετά την τυπική θερμική επεξεργασία της "ενθράκωσης+σβέσης + σκλήρυνσης χαμηλής θερμοκρασίας", μπορεί να αποκτήσει εξαιρετικές ιδιότητες "σκληρή στην επιφάνεια και σκληρή στο εσωτερικό"-η επιφάνεια έχει εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα (HRC 58-62) για να αντέχει στη φθορά, ενώ το κέντρο διατηρεί αρκετή σκληρότητα για να αντέχει το κρουστικό φορτίο.
Στα αυτοκίνητα, η τυπική εφαρμογή του είναι να κατασκευάζει βασικά εξαρτήματα ασφαλείας, όπως γρανάζια μετάδοσης, άξονες μετάδοσης και σημαντικά μπουλόνια. Αυτά τα μέρη απαιτούν όχι μόνο υψηλή αντοχή και όριο κόπωσης, αλλά και υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και σταθερότητα θερμικής επεξεργασίας. Μπορεί να ειπωθεί ότι υλικά όπως το 20CrMnTi είναι ο ακρογωνιαίος λίθος για την πραγματοποίηση της σμίκρυνσης και της υψηλής απόδοσης του συστήματος ισχύος.
2.Η επανάσταση «απώλειας βάρους» του πλαισίου του αμαξώματος του οχήματος: υψηλότερη αντοχή, λεπτότερα υλικά
Το κύριο πεδίο μάχης για το ελαφρύ βάρος βρίσκεται στο σώμα-σε-λευκό (Body in White). Η λογική εδώ είναι πιο άμεση: με τη χρήση-πλακών από χάλυβα υψηλότερης αντοχής, είναι δυνατό να μειωθεί το πάχος του υλικού, διασφαλίζοντας παράλληλα ισοδύναμη ή ακόμα καλύτερη απόδοση σύγκρουσης, μειώνοντας έτσι το βάρος.
Η εφαρμογή υλικού του αμαξώματος-σε-λευκό των σύγχρονων αυτοκινήτων έχει δείξει μια σαφή κλίση:
| Περιοχή Στοιχείων | Απαιτήσεις Υλικών | Τυπικοί τύποι χάλυβα | Ελαφρύ αποτέλεσμα |
| A/B Pillars, Anti-Δοκός σύγκρουσης | Εξαιρετικά-υψηλή αντοχή, απορρόφηση ενέργειας | Εν θερμώ-χάλυβας (PHS, αντοχή σε εφελκυσμό άνω των 1500 MPa) | Παρέχει κορυφαία-προστασία με εξαιρετικά λεπτό πάχος, με αποτέλεσμα σημαντική μείωση βάρους |
| Αντισύγκρουση πόρτας-μοχλός, ενισχυτικά εξαρτήματα πλαισίου | Υψηλή αντοχή, καλή μορφοποίηση | Διπλής-χάλυβας (DP), μαρτενσιτικός χάλυβας (MS, αντοχή 800-1200 MPa) | Αντικαταστήστε τον παραδοσιακό χάλυβα υψηλής-άνθρακα για μείωση βάρους κατά 10%-20% |
| Οροφή, εξαρτήματα καλύμματος | Καλή μορφοποίηση και ποιότητα επιφάνειας | Ψήσιμο-Σκληρυντικός χάλυβας (BH), Ισοτροπικός χάλυβας (IS) | Επιτύχετε μέτρια μείωση βάρους διατηρώντας παράλληλα την ποιότητα εμφάνισης |
3.Η Αλυσιδωτή Αντίδραση της Βιομηχανικής Αλυσίδας: Από τα Χαλυβουργεία στα Εργαστήρια
Για τα χαλυβουργεία, ο χάλυβας υψηλής{0} αντοχής για αυτοκίνητα έχει γίνει το κλειδί για την τεχνική δύναμη και την αύξηση των κερδών. Η Baowu, η Angang και άλλες κορυφαίες επιχειρήσεις όχι μόνο συνεχίζουν να εισάγουν ποιότητες χάλυβα υψηλότερης αντοχής (όπως χάλυβας ποιότητας 2000MPa), αλλά επίσης συνεργάζονται σε βάθος με εταιρείες αυτοκινήτων για να συμμετάσχουν στη σχεδίαση ανταλλακτικών από το στάδιο EVI (πρώιμη παρέμβαση) για να διασφαλίσουν τη δυνατότητα κατασκευής των υλικών.
Για τις επιχειρήσεις ανταλλακτικών και τους ΚΑΕ, φέρνει την πρόκληση της αναβάθμισης της τεχνολογίας επεξεργασίας. Ο χάλυβας υψηλής{1} αντοχής έχει υψηλή σκληρότητα και υψηλή ελαστικότητα, γεγονός που θέτει νέες απαιτήσεις για τη σχεδίαση της μήτρας σφράγισης, την τεχνολογία συγκόλλησης (όπως η συγκόλληση με λέιζερ και οι παράμετροι συγκόλλησης τόξου) και η τεχνολογία σύνδεσης. Ένα διαισθητικό παράδειγμα είναι ότι ο ρυθμός φθοράς της μήτρας της σφράγισης πλάκας χάλυβα ποιότητας 1000 MPa μπορεί να είναι αρκετές φορές μεγαλύτερος από εκείνον της συνηθισμένης χαλύβδινης πλάκας.
4. Συμπέρασμα
Η εύνοια του αυτοκινήτου για κράμα χάλυβα υψηλής- αντοχής όπως το 20CrMnTi δεν είναι σε καμία περίπτωση μια απλή αντικατάσταση υλικού. Είναι ένα συστηματικό έργο που καθοδηγείται από πολιτική, καθοδηγείται από την αγορά και υποστηρίζεται από την τεχνολογία, το οποίο ανταποκρίνεται με ακρίβεια στην πρόταση της εποχής του ελαφρού βάρους και της ασφάλειας. Για τους προμηθευτές υλικών, αυτό σημαίνει τεράστιες ευκαιρίες στην αγορά. Για τις εταιρείες αυτοκινήτων, αυτό είναι ένα υποχρεωτικό μάθημα για την οικοδόμηση της βασικής ανταγωνιστικότητας των προϊόντων. Σε αυτόν τον «διαγωνισμό απώλειας βάρους», όποιος μπορεί να ελέγξει καλύτερα αυτά τα «σκληρά κόκαλα», έχει περισσότερες πιθανότητες να κερδίσει το δρόμο στο μέλλον.
