轿车车身用哪些钢？从普通钢板到高强度钢的实用解析

轿车车身作为轿车极为关键的构成部分，由此构造出了成员的乘坐空间，以及营造出乘坐环境，它所处的外表形态展现出了整车的造型艺术还有整车的特质。所以，车身材料不但需要去符合车身设计、对于生产（制造）、装配、维护这些方面的要求；并且还要符合使用、安全等这些方面的要求，也就是要符合强度、刚度、耐腐蚀、拉延性以及能够焊接，易于加工成型等这些方面的要求，故而轿车车身所使用的材料种类是比较多的。

车身用材料大致可分为二大类：

金属材料有，钢板，铸铁这类重金属材料，还有，铝，镁，钛这些轻金属及其合金材料，以及，泡沫金属等材料 。

像工程塑料，纤维，树脂，玻璃，橡胶，非金属泡沫材料，非金属复合材料这般之类的，统统都属于非金属材料 。

轿车车身材料的使用分类：

1、钢板，有热/冷轧钢板，还有表面处理（镀覆）钢板，另外有不锈钢板，以及高强度钢板等 。

2、轻金属材料：铝板、铝合金、镁合金、钛合金等

3、复合材料，其中包括玻璃纤维增强材料，也就是 GFRP，还有碳纤维增强材料，同样是 GFRP 等 。

4、非金属材料：玻璃、塑料、橡胶、皮革、人造革、化学纤维等

5、衬垫材料：皮革、纸板、软木、石棉、人造革、泡沫塑料等

6、用于涂装的材料如下：其构成包含油料、树脂、颜料、稀释剂以及辅助材料，其中有底漆、面漆、腻子以及辅助材料等 。

7、内饰材料：各类织物、皮革，软质材料，塑料等

8、胶粘剂：密封胶、粘接剂等

一、轿车车身用钢板

钢板的主要性质有：可塑性、弹性、加工硬化等

热轧软钢板，其含碳量在一般情况下是处于 0.15％以下的，它的硬度呈现出比较低这个特点，导致其抗拉强度也并非处于较高水平。这种钢板主要是被应用于挡泥板、地板、行李箱铰链以及保险杠等方面 。

冷轧软钢板具有这样的特点，它相较于热轧软钢板，加工性能更为良好，并且其表面呈现出美观这一特性。像Q215类钢板，像碳钢、低合金结构钢冷扎钢板类材料，像在优质碳素结构钢范畴内的10F，还有08F这样一些类型，另外还有优质碳素结构钢冷轧薄钢板等等，它们被应用于车身外板以及零件的外壳方面用于制造，还有被应用于车顶板的加工制造，也用于行李箱盖的制造，再就是发动机罩的制造，车门内外板的制造，保险杠的生产制造，挡泥板的生产制造等多个方面。

抗拉强度颇为高，具备很强抗破坏能力，被运用于车身外板、翼子板等部分方面之物，称做高强度钢板。

有这样一些钢，是经表面处理的，比如说镀锌钢板呀，还有锌粉漆涂装钢板之类，它们具备相当好的防腐蚀性能，被应用于车门处，用于车顶内衬板，也用于下护板，还被用于车身底部等位置呢。

汽车车身用钢（3类）：

汽车车身外板用钢：

制造前侧车门外面板的钢，用于汽车车身外部，这类钢还用于制造后侧车门外面板，同时也用于制造发动机罩外面板，另外还用于制造行李箱盖外面板等零件。汽车车身的外板，应当具备很不错的成形性，还有抗腐蚀性与抗凹性，以及良好的点焊性，汽车车身的外板大量使用镀层板，是为了达到汽车外板4年运行没有锈斑的防腐要求、也就是最近欧洲提出的防腐性更高的要求，即外板的防腐性能与汽车同寿命，为了提升抗凹性，汽车外板的钢板大量采用BH钢、也就是烘烤硬化钢，IF增磷钢以及高成形性的冷轧退火双相钢、比如DP30260等，以此减少厚度，并保障抗凹性，涂层板大量使用热镀锌板、热镀锌铁板、电镀锌板以及电镀锌 - Ni板等，采用合金镀层板的目的是将镀层厚度减小，并提高结合力，改善点焊性，减少焊接车间的锌污染。

汽车车身内板用钢( 四门两盖的内板用钢)：

汽车车身内板零件的形状，相比于外板而言，更为复杂，其对车身内板用钢，有着更高的成形性以及深冲性能要求，所以车身内板多采用冲压成形性和深冲性能优良的IF钢，只有少量使用IF - 增磷钢；其镀层要求，和外板是类似的，是热镀Zn2Fe板或者电镀Zn2Ni板；鉴于合金镀层比较薄，为了防止在运输或者冲压的时候，对镀层造成损伤，通常会在镀层板的表面，再涂抹一层有机薄膜，这层薄膜既能保护镀层，又能改善冲压性能，还可以减少冲压摩擦以及镀层损伤，进而改善板材成形性。

汽车车身结构件用钢—先进高强度钢：

高强度钢板的种类主要有：

加Si、Mn、P等固溶强化型；

加Nb、Ti、V等析出硬化型；

复合组织型、双相型和回复退火型等。

高强度钢板的抗拉强度，通常是在600N/m㎡以上咧，它的破坏强度，是低碳钢板的2至3倍啊。

车身结构件，这其中包含白车身（BIW），它和汽车的碰撞安全存在关联，还和汽车之轻量化联系紧密，所以在选材方面，其要求既有高强度这一特性，又得有良好的塑性才行。先进高强度钢（ad2vanced high st rength steel，AHSS），因为具备较好的应变分布能力，还有较高的应变硬化特性，而这种情况下其力学性能愈发均匀起来，故而它回弹量的波动较小。此同时，这类钢拥有更为良好的碰撞特性，并且有着更高的疲劳寿命。于是，采用这类钢就存在更多降低板厚、减薄板厚规格的可能性。

具体钢种举例（9种）：

1、超深冲IF 冷轧钢板

对于碳含量小于等于0.008%的超低碳钢，加入足量的强碳、氮化合物形成元素钛与铌，使得钢里的碳、氮原子全部被固定成为碳、氮化合物，也就是Ti (C、N) 以及Nb(C、N) ，钢中不存在间隙原子，这样的钢被称作“无间隙原子钢”，也就是Interstitial Free Steel ，简写成IF 钢。

工业生产超低碳IF钢，若未经过钛或铌微合金化处理，那么其(111)退火织构不强，同时r值不高，这是因为微合金化处理的目的是消除固溶体中的碳、氮间隙原子，进而得到纯净的铁素体基体。在钢中加入钛和铌的量需要达到使钢中的C、N原子被完全固定的程度，并且纯净的铁素体中不存在间隙原子，这便是IF钢的冶金学基础。

在IF钢里头，依据添加微合金元素的不一样，IF钢能够被区分为Ti - IF钢、Nb - IF钢以及( Ti + Nb) - IF钢这三类。我国所研发的IF钢主要是Ti - IF钢(St16) 以及(Ti +Nb) - IF钢(BIF3、等同于St17) 。

化学成分、钢坯加热温度、终轧温度、卷取温度、冷轧压下量以及退火温度等参数，会对IF钢的性能产生影响。然而，最终热轧板卷应当获取细小的铁素体组织与粗大的析出物，像是碳、氮化合物这样。这是由于粗大的析出物具备降低再结晶温度的作用，并且有利于r值以及塑性的提升。在IF钢再退火的过程中，需要达成铁素体再结晶、晶粒长大以及发展再结晶结构。

钢板有着这样的力学性能，屈服强度处于127至190MPa之间波动着，其波动范围是比较大的，然而它的平均值是在137至149MPa，也就是在150MPa之内，其屈服强度不高，抗拉强度的波动是在275至320MPa，而抗拉强度的平均值是286至301MPa，这一数值比较适中，伸长率也在40%至52%之间波动，伸长率的平均值是43.1%至46.6%，其均值能够达到St 17冷轧钢板的水平的。

2、冷轧高强度钢板

针对深冲冷轧高强度钢板而言，其主要借助磷实施强化，原因在于磷具备很强的强化能力，这种能力约为硅的7倍，进而约是锰的10倍。当在钢中加入0.1％的磷时，其强化果与加入0.7％的硅或者1.0％的锰获得的效果，是等同的，如此可以节约大量的合金元素，这不但降低了钢的生产成本，而且不会因为在钢中加入了多量的合金元素也即Si或Mn，而致使钢板的塑性降低。

强化原理：磷属于置换固溶强化，当磷原子置换铁原子时

3、冷轧烘烤硬化钢板

在冲压成形之前，薄板有着较低的屈服强度，在经过冲压成形或者预拉延变形之后，紧接着进行烘烤，烘烤温度约为170℃，或者进行高温处理，之后，薄板的屈服强度获得了一定程度的提高，这样的薄板被称作烘烤硬化钢板，简称为BH钢板。

间隙固溶原子C、N存于退火状态薄板中，薄板经变形后，基体内位错密度因此增加，C、N原子向位错扩散的距离随之缩短，高温时效处理（或烤漆温度处理）进行时，C、N原子扩散的热激活能得以提高，这促使其向位错的扩散加快，C、N原子在位错处聚集，进而钉轧位错，此刻薄板再变形就需要更高的屈服应力，由此薄板呈现烘烤硬化值，该值用BH表示。

薄板的烘烤硬化值，也就是BH值，主要靠钢中固溶的原子C，当固溶C的量有所增加时，BH值会提高。要让薄板在较短的时间之内，也就是3个月，防止出现时效倾向，就得控制钢中固溶C的量，一般是这样，这时能够获得 。

4、相变诱导塑性钢

把含有0.10％至0.40％的C，1.0％至2.0％的Si以及1.0％至2.0％的Mn，加热到（α＋γ）两相区，保持一定时长，以某一速度冷却到钢的贝氏体转变温度进行保温，最终得到铁素体加以贝氏体加上（10％至20％）残余奥氏体的复合组织。当钢板经过冷加工成形时，会诱发残余奥氏体向马氏体转变，进而呈现高强度和高塑性。

5、冷轧双相钢板

强度增加时，钢板伸长率会下降，若要得到强度高且塑性好的钢板，最理想的组织应是铁素体（具有高塑性）加上马氏体（具备高强度）， 要求马氏体不能破坏冲压期间基本组织（铁素体）变形的连续性，马氏体应当呈岛状， 这样的铁素体与马氏体钢被称作双相钢。

它具有以下优点：

a、屈服点低，抗拉强度高，屈强比低。

b、无屈服点伸长或是屈服伸长"应力应变曲线平滑。

c、伸长率高。

d、初始加工硬化率高，加工强化性能高。

e、抗疲劳性能好。

经过冷轧处理而成的双相钢，由于其相变强化的特性，能够获取高强度以及良好的塑性，这种冷轧双相钢具备高抗疲劳性，拥有抗碰撞吸收能，还有很好的抗凹陷性能以及安全性，因而受到汽车界的关注，并且有可能成为汽车尤其是轿车首选的冷轧高强度钢板。

6、表面处理钢板（可与高强度钢板结合）

（1）有着热镀锌以及电镀锌这样两种情况的钢板，（2）被简称为GA钢板的合金化热镀锌钢板，（3）Zn - Ni合金电镀而成的钢板，（4）双层的Zn - Fe合金电镀钢板，（5）薄膜有机复合的钢板，。

调查显示，由热镀锌钢板制造的汽车，其腐蚀率以及故障率，仅仅是用普通钢板制造汽车的三分之一，并且随着汽车使用期限的不断延长，这种差距愈发显著。当下，在中国轿车车身方面，全部采用镀锌钢板的汽车品牌有上海通用别克、上海大众帕萨特、一汽-大众Audi A6以及一汽轿车M6等。然而，目前产量较大的上海桑塔纳和一汽捷达，它们车身所使用的镀锌钢板，每辆车大约仅有20至25千克。

7、减振复合钢板

减振复合钢板，是在上面一层钢板与下面一层钢板之间夹着一层高分子阻尼材料，这层高分子阻尼材料厚度约为0.05mm ，它将金属材料以及高分子材料的特性有机地结合起来呢。所以呀，减振复合钢板既具备金属材料所拥有的强度、塑性、可焊性以及冷加工成型性，又拥有高分子材料的阻尼特性 。

可减小汽车的振动，能降低噪声，还可增加乘坐时的舒适性，在汽车发动机与变速器周边的冲压件，常运用减振复合钢板制造此类部件，像发动机油底壳、气缸罩盖、变速器正时齿轮盖板、齿轮室罩盖以及驾驶室前围板等。要是把减振复合钢板中间的高分字阻尼材料由0.05mm增加到整板厚度的1/3至1/2间，这种钢板不但具备优异的减振性能，而且能够在不降低零件刚度的状况下，大幅度减轻汽车的质量。

8、热轧酸洗钢板

热轧钢板的生产流程简短，成本低廉，其具备较高的强度以及较好的伸长率，这类钢板主要用于制造汽车车架、用于制造车轮以及制造车厢与底盘和结构件。这种情况下采用的钢板经过盐酸酸洗环节、需要在线平整并且实施涂油操作，如此一来钢板的表面变得光洁又平整，尺寸精度也很高，这样便可称作热轧酸洗钢板。它能够替代部分冷轧钢板，生产结构件，还能够用于生产深冲件，以此来降低汽车成本。