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中國汽車市場(chǎng)已進(jìn)入以大眾消費(fèi)為基礎(chǔ)的成長(zhǎng)發(fā)展期,預(yù)計(jì)中國汽車保有量將在本世紀(jì)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(shù)能力、燃料供應(yīng)、人力素質(zhì)等市場(chǎng)成長(zhǎng)是中國汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入成長(zhǎng)期的主要支撐。
1.不銹鋼是汽車用鋼的發(fā)展趨勢(shì)之一
我國汽車用優(yōu)質(zhì)鋼材約占汽車用鋼材量的30%,鋼鐵占生產(chǎn)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(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)際生產(chǎn)中大多數(shù)車型的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)采用不銹鋼,估計(jì)每輛車的不銹鋼使用量在23Kg左右,每年生產(chǎn)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(jì)70年代后期,汽車排放法規(guī)日益嚴(yán)格,為改善催化效率,降低排放,不斷地提高發(fā)動(dòng)機(jī)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(jīng)濟(jì)性,也需減輕車重。排氣岐管及緊固件由優(yōu)質(zhì)碳素鋼轉(zhuǎn)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(tǒng)應(yīng)用不銹鋼的種類。根據(jù)汽車零部件工作條件,選擇鋼種。奧氏304(06Cr19Ni10)為傳統(tǒng)不銹鋼。鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比,生產(chǎn)成本低、線膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱系數(shù)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(chǎn)轎車排氣系統(tǒng)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(tǒng)應(yīng)用的奧氏體型不銹鋼,由于高額進(jìn)口關(guān)稅,已完全在國內(nèi)采購,鐵素體型不銹鋼由于牌號(hào)少,性能不如國外產(chǎn)品穩(wěn)定等原因,當(dāng)前重點(diǎn)開發(fā)新產(chǎn)品形成系列,含鈮鐵素體不銹鋼是開發(fā)重點(diǎn)。409Ti在冷端應(yīng)用有嚴(yán)重的晶間腐蝕現(xiàn)象,加入少量鈮,改善鐵素體型不銹鋼耐蝕性、高溫強(qiáng)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(shí)例
具有減輕質(zhì)量潛力的不銹鋼材料主要為高強(qiáng)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(zhì)量幅度一般在15%左右。
對(duì)原碳素鋼設(shè)計(jì)和不銹鋼的轎車前側(cè)弓形梁的碰撞特性進(jìn)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(zhì)量即可由28.1Kg下降到20.1Kg,減輕質(zhì)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(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為一個(gè)零件,減輕質(zhì)量效果可進(jìn)一步提高到33.8%。對(duì)保險(xiǎn)杠的研究也得到了類似的效果,將不銹鋼后保險(xiǎn)杠板材的厚度由74mm減為58mm,零件質(zhì)量減輕達(dá)39%。
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