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中國汽車市場已進入以大眾消費為基礎的成長發展期,預計中國汽車保有量將在本世紀30年代中期接近或超過美國。除了中國居民生活水平不斷提高外,中國的道路條件、汽車制造技術能力、燃料供應、人力素質等市場成長是中國汽車產業進入成長期的主要支撐。
1.不銹鋼是汽車用鋼的發展趨勢之一
我國汽車用優質鋼材約占汽車用鋼材量的30%,鋼鐵占生產成本比重為25%左右。低油耗、輕量化、低排放污染和安全性成為當今汽車工業發展趨勢。實際生產中大多數車型的發動機排氣系統采用不銹鋼,估計每輛車的不銹鋼使用量在23Kg左右,每年生產1500萬輛車,推算大約每年使用40多萬噸不銹鋼。
2. 汽車排氣零件用鐵素鋼不銹鋼
自20世紀70年代后期,汽車排放法規日益嚴格,為改善催化效率,降低排放,不斷地提高發動機排氣溫度,排氣歧管工作溫度由750~800℃提高到900~950℃,甚至更高。為提高燃油經濟性,也需減輕車重。排氣岐管及緊固件由優質碳素鋼轉換為不銹鋼,消聲器廢氣溫度提高,加重了腐蝕程度,也必須采用不銹鋼。排氣系統應用不銹鋼的種類。根據汽車零部件工作條件,選擇鋼種。奧氏304(06Cr19Ni10)為傳統不銹鋼。鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比,生產成本低、線膨脹系數小,導熱系數大。近年來,汽車排氣零部件用不銹鋼中,80%已是鐵素體不銹鋼。
我國生產轎車排氣系統用不銹鋼,奧氏體型不銹鋼主要是304,309,321等,鐵素體型不銹鋼主要409,429,432,436,439,441,444等。排氣系統應用的奧氏體型不銹鋼,由于高額進口關稅,已完全在國內采購,鐵素體型不銹鋼由于牌號少,性能不如國外產品穩定等原因,當前重點開發新產品形成系列,含鈮鐵素體不銹鋼是開發重點。409Ti在冷端應用有嚴重的晶間腐蝕現象,加入少量鈮,改善鐵素體型不銹鋼耐蝕性、高溫強度、抗氧化、抗蠕變性能,鐵素體型不銹鋼Nb-Cu合金化、Nb-Mo合金化,耐蝕性、耐熱性好。
3.汽車零部件使用不銹鋼實例
具有減輕質量潛力的不銹鋼材料主要為高強度不銹鋼。如AISL301L(0.02%C-17.3%Cr-7%Ni-1%Mn-0.15%N)鋼試制的汽車防撞弓形梁、檔板等零部件,減輕質量幅度一般在15%左右。
對原碳素鋼設計和不銹鋼的轎車前側弓形梁的碰撞特性進行分析,在保持車輛安全性的條件下,單純的材料替換(用屈服極限為880MPa的冷作不銹鋼板),部件的質量即可由28.1Kg下降到20.1Kg,減輕質量幅度為28.5%,而采用液壓成型工藝,可將原來的多零部件設計簡化為一個零件,減輕質量效果可進一步提高到33.8%。對保險杠的研究也得到了類似的效果,將不銹鋼后保險杠板材的厚度由74mm減為58mm,零件質量減輕達39%。
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