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不锈钢在汽车工业中的应用
摘自:--   点击:[419]次   日期:2016-05-09  
   

不锈钢不但有耐腐蚀性能,还有良好的物理性能和表面质量,在汽车制造中得到广泛的使用,目前应用部件主要有5类。
    1、排气系统用不锈钢。这是汽车不锈钢应用最多的部件,且大部分为铁素体不锈钢。根据排气系统的各部位不同,气体温度、部件结构和腐蚀环境等都有很大差别,因此,汽车排气系统除了要求制造材料具有耐高温氧化性和高温强度以外,还要求其具有热疲劳特性、耐高温腐蚀性等性能。常用钢种有409L,436L等。
    2、汽车燃油箱用不锈钢。汽车燃油箱传统用钢为涂镀普碳钢,但不锈钢也是一种非常不错的选择,因为用不锈钢制造的燃油箱除了没有燃油渗漏的危险,还具有卓越的耐蚀性和良好的成形性能,并具有可以省去或简化涂装过程的优点,也易于回收。常用钢种有304L,JFE-SX1等。
    3、汽车车架用不锈钢。刚度大是不锈钢制造的组合式车架最大的特点,因为不锈钢在保证足够高的强度、重量比的同时,还具有良好的塑性、韧性、成形性和焊接性。组合式汽车车架设计与不锈钢材料的优良性能相结合,便可制造出重量特别轻、抗撞击性能好、安全可靠性高而且寿命长的汽车,这样的车架还可以完全回收利用。常用钢种409L、3Cr12、304L。
    4、汽车不锈钢零部件。主要有不锈钢密封圈和热交换器。密封圈一般采用301不锈钢。热交换器一般使用SUS304、SUS430和SUS409L。
    5、汽车装饰用不锈钢。生产企业在轿车上使用不锈钢嵌条、天线、车轮盖,在大型客车、车辆的扶手、安全栏杆、吊手杆上也采用不锈钢。汽车上的其他一些外装件除本身应具备的功能外,同时也被赋予装饰功能。为了降低成本,后视镜主要采用SUS430J1L系不锈钢,部分高级轿车的后视镜采用SUS436J1L系不锈钢;汽车雨刷多采用SUS430、SUS304、SUS301等;头灯护圈采用SUS430等钢种。汽车上的安全装置也使用不锈钢。例如安全带紧线器采用SUS301不锈钢,安全气囊的传感器和增压泵主要使用SUS304和SUS304L不锈钢,ABS感应环采用SUS434、SUS444等钢种。

不锈钢在汽车工业中的应用

 随着汽车工业的发展,不锈钢在汽车工业中的应用日益广泛,已扩展到车架、排气系统、发动机零部件等。

        汽车车架或汽车整体外壳已成功地由含11%~12%Cr的不锈钢制造,常用的牌号有00Cr11Ti、0Cr11Ni4Ti、00Cr12NiTi等。国外的一些国家已将不锈钢相继用于大型公共汽车、煤炭运输车、城市地铁车辆等,使用证明:在运行120万千米后,暴露的框架部分仍处于极好的状态,涂层剥落的裸露的部分未见腐蚀迹象,车内没有任何保护的部分,未发现锈蚀,表面光滑如故。

        从经济和实用的观点出发,欧美一些国家汽车的排气系统一般选用0Cr11Ti型铁素体不锈钢,日本基本上是13Cr~17Cr铁素体不锈钢及其改进型,在部分零部件上也使用Cr-Ni奥氏体不锈钢。

        汽车零部件用不锈钢基本上是0Cr18Ni9和Cr17型铁素体不锈钢,汽车主要的不锈钢零部件主要有气缸密封圈和安全带卷曲装置,材料牌号一般用1Cr17Ni7; 1Cr13、0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2等用于汽车紧固件;0Cr17、0Cr18Ni9用于油冷却器板式换热器;0Cr17一般可用于头灯护圈、大型客车扶手、安全栏杆等。

        目前一台家庭用车大约消耗20~30kg不锈钢,日本于20世纪90年代初,每年用于汽车工业的不锈钢大约在10万~13万吨。不锈钢用于汽车工业,除具备本身的功能外,还具有装饰性,增加了汽车的观赏性。

车用不锈钢发展历史

世界不锈钢车体主要经历了个发展阶段:1.仅外车身板为不锈钢的外板不锈钢车;2.碳钢底架的半不锈钢车;3.全不锈钢;4.轻量化不锈钢车。

    世界上最早把不锈钢材料用于车辆制造的是美国Budd公司,它于年1932年,研制出世界上第1台不锈钢铁路客车。目前,国际上发达国家,如日本和德国等国家铁路和城轨车辆普遍使用不锈钢和铝合金等多种材料,这是轨道车辆轻量化和高档化发展的要求,是今后轨道车的主要发展方向。

    我国第1次生产不锈钢车是1987年,长春轨道客车股份有限公司采用太原钢铁公司的0Cr18Ni9材料,使用传统的电弧焊工艺生产了2辆Rw22型软卧车,车体长23.6m、宽3105mm,这2辆车配属给了铁路武昌车辆段。2003年2月,长春轨道客车股份有限公司完成了1列4辆地铁不锈钢车车体的制造,该车将用于北京13号线上。车体比碳钢车体减2t轻左右,己经通过静强度试验,这标志着我国己经掌握轻量化不锈钢车体的设计与制造。2003年7月,我国自行研制生产的首列不锈钢城轨客车在长春轨道客车股份有限公司下线,这也是我国第1个时速达到100km的城市轨道客车。

    在20世纪90年代之前,受当时经济发展水平的制约,我国大量需求的是各种碳钢车,对于不锈钢和铝合金等高档次车辆的需求几乎没有。进入90年代以后,随着经济的发展和生活水平的提高,市场对于高档次车辆的需求大大增加。如上海、广州、武汉和重庆的城市轨道交通选用铝合金车;天津市滨海快速轨道交通选用不锈钢车;北京市承办2008奥运会,为提高地铁车的档次,主要使用不锈钢车;在铁路交通方面,广深线己经开行了瑞典生产的X2000不锈钢车,并且还即将开行时速为210km铝合金电动车组青藏铁路考虑采用不锈钢铁路客车。

    国产不锈钢车要想形成批量和降低成本,重点是要解决好不锈钢车材料国产化问题。日本和韩国等国的不锈钢车采用的都是车辆专用的奥氏体高强度冷轧不锈钢板,这种材料的化学成分、机械性能和表面花纹都已形成标准。目前,我国还没有这种材料。

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