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汽車制造

長期以來，鋼鐵一直是構(gòu)成汽車的主要材料，在汽車用鋼中，除普通碳素結(jié)構(gòu)鋼外，合金鋼比例較高。汽車除采用含Cr、Ni、Mo等元素的結(jié)構(gòu)鋼和含Co量很高的永磁材料外，汽車制造常用的合金鋼有以下幾類。1）新型彈簧鋼新型彈簧鋼主要指汽車懸掛系統(tǒng)的彈簧用鋼，目前用量最廣的是Si鋼，其性能基本上能滿足使用要求。2）微合金非調(diào)質(zhì)鋼，在鋼中加入微量V、Ti、Nb等元素、經(jīng)鍛造或軋制冷卻后在鐵素體、珠光體中析出碳化物或碳氮化物而達(dá)到強(qiáng)化，不需要調(diào)質(zhì)，可以減少熱處理工序和設(shè)備，避免熱處理變形和淬火裂紋造成的廢品，降低能耗和生產(chǎn)成本。3)高強(qiáng)度鋼板，采用高強(qiáng)度鋼板，既可以減少汽車車身的質(zhì)量，又可以提高汽車的安全性和可靠性，含磷深沖壓高強(qiáng)度鋼板主要應(yīng)用在車身、駕駛室上的深沖壓件，使用得當(dāng)，可降低材料消耗10％，雙相鋼板其有較低的屈服強(qiáng)度和高的加工硬化能力，比較適宜于制造變形程度大的沖壓或拉延件，根據(jù)成形特點(diǎn)，可使零件質(zhì)量減輕30％-60％，如SAPH440，QSTE420，HC340LA等。4）鍍覆鋼板鍍層鋼板和鋼管的研制與應(yīng)用，是為了改善耐腐蝕性等性能。國外在汽車上大量使用覆層鋼板。鍍鋁或滲鋁鋼管主要用來制造消聲器，排氣凈化裝置的接觸容器和反應(yīng)器部件。鍍鋅鋼板用來制造車身、車架、駕駛室、油箱等零件。含鋅、鉻的高分子化合物涂層鋼板，主要用于防腐蝕要求高和不便于涂裝的車身、駕駛室零件。5) 齒輪用鋼齒輪是汽車的重要基礎(chǔ)零件，應(yīng)按其模數(shù)和工況選用不同級(jí)別的齒輪鋼。在我國目前變速器和后橋齒輪大都使20CrMnTi，需仿制國外成熟的先進(jìn)鋼種，形成汽車齒輪用鋼系列化。6)粉末冶金合金燒結(jié)金屬，是以金屬粉末為原料，作金屬模具內(nèi)壓縮成形，后燒結(jié)而成的，無需加工，材料的成分配制能自由控制，它已應(yīng)用于軸承、排氣門座、凸輪、齒輪、支架上。這種材料也可以用來制造連桿、消聲器、離合器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)部件。

汽車用彈簧鋼主要有板簧、懸架螺旋彈簧、扭桿彈簧和發(fā)動(dòng)機(jī)氣門彈簧等。其中，板簧主要用于載重汽車和一部分乘用車的重要零部件，要求有良好的減振性與抗彎曲疲勞性能。傳統(tǒng)的板簧材料為含碳量0.5％～0.6％的合金鋼，目前采用最多的為Si-Mn鋼，主要鋼種有國產(chǎn)55SiMnVB、60Si2Mn、50CrV，國外52S8、SUP6等。最典型的為60Si2Mn(相當(dāng)于美國SAE9260、日本SUP7、德國60Si7)。隨著現(xiàn)代汽車的輕量化發(fā)展，越來越多的采用少片簧，這樣就要求簧片具有更優(yōu)良的性能，疲勞強(qiáng)度和承載能力是其重要方面，而傳統(tǒng)鋼板彈簧則顯得強(qiáng)度不足，因此疲勞強(qiáng)度性能很難滿足條件。2)汽車用滲碳鋼:滲碳鋼主要用來制造傳動(dòng)齒輪，齒輪要求有較高的硬度以提高其耐磨性能，心部又要求有足夠的韌度以承受沖擊載荷，而整個(gè)零件由于承受交變載荷又要求有較高的疲老強(qiáng)調(diào)。在滲碳鋼中加入釩、鈦、鈮和鋯等元素能形成穩(wěn)定的合金碳化物，在滲碳加熱時(shí)可以防止奧氏體增大，滲碳后可以直接淬火，淬火后得到細(xì)馬氏體組織，改善滲碳層和心部性能。目前我國應(yīng)用最廣泛的汽車齒輪鋼是20CrMnTl。 3)汽車用易切削鋼:易切削用鋼主要用于制造車的零部件，如曲軸、連桿、支桿轉(zhuǎn)向條行走部分的零部件、墊圈、凸緣、齒輪制動(dòng)器、扭矩扳手、軸、齒條、火花塞等。4)軸承鋼:軸承鋼用來制造軸承的套圈和滾動(dòng)體，要求有良好的耐磨性、抗?jié)L動(dòng)接觸疲勞性能，耐沖擊性能和尺寸穩(wěn)定性。對(duì)于特殊用途的軸承，還要求耐腐蝕和耐高溫性能。高碳鉻軸承鋼價(jià)格便宜、可切削性好，耐磨性和抗?jié)L動(dòng)接觸疲勞性好，廣泛應(yīng)用于滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈及滾動(dòng)體，有GCr9、GCr9SiMn等；滲碳軸承鋼采用低碳合金鋼滲碳工藝制造，用于有高的耐磨性、高的滾動(dòng)接觸疲勞性能和高韌性的軸承。有G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo等。