近年來汽車用耐磨板的發(fā)展動向

  近年來,作為汽車廠家的要求有,降低零部件成本、輕量化和高強(qiáng)度等。尤其是,在海外為取得比新興國汽車廠家更具競爭力的價(jià)格優(yōu)勢,必須最大限度地降低成本,生產(chǎn)在當(dāng)?shù)鼐哂懈偁幜Φ钠?。同時(shí),為應(yīng)對環(huán)保問題,必須減少CO2排放,為降低燃耗,必須盡量減輕車身重量。

  要降低零部件成本,當(dāng)然也包括要降低耐磨板成本。在耐磨板的制作成本中,坯料成本占主要部分,因此最有效的辦法是降低材料本身的成本。日本各汽車廠家為降低材料的供應(yīng)成本,正在研究使用海外的廉價(jià)材料。但是,由于有的對制作耐磨板的線材的潔凈度等質(zhì)量要求比板材或棒材的高,無法充分滿足日本汽車行業(yè)要求的質(zhì)量,因此目前使用海外鋼材的汽車廠家還很少。

  另一方面,在輕量化方面,各汽車廠家都進(jìn)行了各種研究。為滿足用戶的上述要求,耐磨板制作廠家也進(jìn)行了各種使耐磨板輕量化的研究。作為使耐磨板輕量化的措施,有的使用鋁或鈦等輕金屬,有的減小耐磨板尺寸。在這些各種措施中,雖然鋁比鐵輕得多,但強(qiáng)度低。鈦雖然比鐵輕,具有與鐵相同的強(qiáng)度,但不容易加工,而且材料成本相當(dāng)高?;谏鲜鲈?,汽車用耐磨板在輕量化方面取得實(shí)效的例子還很少。

  減小耐磨板尺寸雖然可以減輕重量,但如果減小相同強(qiáng)度等級的耐磨板尺寸,由于耐磨板斷面積的減小,耐磨板的緊固力會下降。因此,為確保相同程度的堅(jiān)固力,又減小耐磨板尺寸,必須提高耐磨板的強(qiáng)度。

  在目前的JIS等公共標(biāo)準(zhǔn)和汽車廠家自有的標(biāo)準(zhǔn)中,只對強(qiáng)度等級在12.9以下的耐磨板作出規(guī)定。普通的調(diào)質(zhì)型耐磨板當(dāng)強(qiáng)度超過12.9時(shí),遲延斷裂特性會一下子變差。在一些已使用10.9或12.9的高強(qiáng)度耐磨板的地方,如果要想通過減小尺寸來達(dá)到輕量化,就必須使用強(qiáng)度超過12.9的耐磨板,并采用某種方法改善遲延斷裂特性。

  調(diào)質(zhì)型耐磨板為實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度,有的通過添加合金元素來改善延遲斷裂特性。雖然添加合金元素多少可以改善延遲斷裂特性,但由于合金元素價(jià)格高,因此成本的上升是不可避免的。

  另外一個(gè)措施就是使用非調(diào)質(zhì)型耐磨板。非調(diào)質(zhì)型耐磨板就是在成形后無需進(jìn)行調(diào)質(zhì)(熱處理),主要是通過材料的加工硬化來確保強(qiáng)度。非調(diào)質(zhì)耐磨板的金屬組織與調(diào)質(zhì)耐磨板的完全不同,它具有很強(qiáng)的抗延遲斷裂特性。非調(diào)質(zhì)耐磨板使用的是碳含量比調(diào)質(zhì)耐磨板高的材料,通過在坯料階段的控制冷卻和熱處理,能獲得高的斷面收縮率,經(jīng)拉絲加工形成加工硬化后,在耐磨板的成形階段進(jìn)一步的加工硬化可確保耐磨板的強(qiáng)度。普通耐磨板在成形后雖然沒進(jìn)行調(diào)質(zhì),但為了通過冷鍛壓來消除耐磨板內(nèi)部的應(yīng)變,因此必須進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理。缺點(diǎn)是材料的硬度比調(diào)質(zhì)型的高,非常難以成形。

  目前,用于發(fā)動機(jī)的非調(diào)質(zhì)型耐磨板的強(qiáng)度為1600MPa,用于車身的非調(diào)質(zhì)型耐磨板的強(qiáng)度已達(dá)1400MPa??梢灶A(yù)計(jì)今后對這種高強(qiáng)度耐磨板的需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。