轻量化汽车结构发展，优质钢材创新应用于碰撞变形相关车辆结构

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汽车结构轻量化的蓬勃发展也为优质钢材提供了新的应用领域，特别是与碰撞变形直接相关的车辆结构。

首次看到一款采用优质钢车身的跑车

20 世纪 80 年代初，爱尔兰生产的 DeLorean DMC 12 跑车的整个外部均采用未涂漆的优质钢材制成，而如今这种材料主要用在排气系统上。随着汽车轻量化的不断发展，优质钢材也在不断创新，找到新的应用，特别是在与碰撞变形直接相关的车辆结构中，而不仅仅是车架板。

让我们和 AutoMan 一起来看看新型钢材吧！

01Forta H系列新型钢材

为了减轻汽车中与安全相关的部件的重量，奥托昆普开发了Forta H系列新型钢材。这种超高强度锰铬奥氏体钢的主要特点是全奥氏体组织、合金元素和特殊强化机制的结合，可以使车辆具有巨大的轻量化潜力，并提高碰撞性能。

在研发阶段之后，该钢材在各种真实环境中进行了测试，包括与安全和碰撞能量吸收相关的结构件，例如汽车的A柱、B柱、发动机舱隔板、油箱和驾驶员座椅。

“在驾驶座中，使用 Forta H 和 Hytens 优质钢材可以减少座椅框架管的壁厚。这使座椅重量减轻了约 3 公斤，油箱容量增加了 3 升，还省去了塑料容器所需的昂贵模具。这是这项技术首次在汽车行业大批量使用，”奥托昆普应用技术开发主管 Stefan Schubert 说道。

此外，奥托昆普认为Forta H材料在电动汽车电池方面也具有巨大的应用潜力。工程师们与霍伦霍夫ILT研究所合作，设计开发了一种用于放置电动汽车电池的轻量化壳体结构。与钢或铝合金材料制成的壳体结构相比，它重量减轻了20%，同时还具有高强度和抗碰撞性能，耐腐蚀、耐高温。

02Serica“丝绸”火焰镀锌钢板

从轻量化角度考虑，DeLorean 跑车是否喷漆并不重要，因为没有喷漆的金属车重量为零。目前车架上的油漆越来越薄、越来越轻，很多汽车厂商往往摒弃腻子层，而采用第二层底漆，以保护车架免受紫外线照射，保证车架的光滑度。这样不仅减轻了重量，还节省了能源，因为喷漆是汽车生产过程中耗能最多的生产工序。

将漆层厚度降低到外观上可见框架板不平整的程度，对于铝和钢板制造商来说是一个令人兴奋的挑战。为此，塔塔钢铁公司开发了如“丝绸”般光滑的火焰镀锌钢板。这种织物般的纹理具有非常好的表面粗糙度。在塑性变形加工过程中，这种板材的纹理变化很小，从而确保成品零件的表面达到高质量。由深冲压塔塔钢板制成的零件也能确保稳定的表面纹理，满足了在漆层数量较少或漆层厚度较小的情况下车身表面质量均匀且近乎完美的前提条件。此外，火焰镀锌工艺消耗的能量更少。

03Surfalex HF 板材

钢材中行之有效的方法也适用于铝合金框架。一个例子是大批量生产的奥迪 TT 轿车的侧壁。它采用了 Surfalex HF 板材，这是 Constellium 为汽车行业的薄层和无腻子油漆系统独立开发的。这种板材不仅以其非常均匀的表面质量而闻名，而且具有非常好的塑性变形加工性能，这在跑车的锋利边缘中可见一斑。

看完了这些在轻量化方面有着巨大潜力的钢材，那么这些钢材是如何保证车身良好的外观的呢？

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Magizinc 热镀锌技术

作为镀锌钢板的替代解决方案，塔塔钢铁还开发了Magizinc热镀锌技术，该技术保证了钢板在冲压加工过程中具有良好的塑性变形性能，并减少了变形加工模具中残留的锌碎片。

薄板轧机

车架钢的表面质量也会受到“压平”的影响，即在压平过程中，辊子以一定的力将纹理压在镀锌钢板上。该工艺使用 Salzgitter 开发和生产的薄板轧机来压制镀铬纹理。Pretex Focar 是典型的汽车外部质量标准，可改善板材的可见外观。类似的工艺 Primotex 由蒂森克虏伯开发，适用于在批量生产的汽车外部表面部件中使用不同的锌合金。

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