钢铁助力打造汽车世界:强度决定性能,创新引领未来
钢材的强度决定了车身的结构性能,这是推动钢铁行业不断研发创新、探索钢铁材料惊人潜力的原动力。世界汽车钢联盟及其会员企业一直致力于推动先进高强钢在汽车行业的广泛应用。2017年9月,项目组启动了以“钢铁助力汽车世界”为主题的系列专题宣传活动,活动邀请了全球汽车行业人士参与采访和视频拍摄,嘉宾们从不同角度向公众介绍了钢铁尤其是先进高强钢如何为汽车设计开辟新空间。
更薄、更强、更安全
过去几十年,钢铁行业开发出了新一代钢材,强度比前几代提高了 50%,其中最突出的创新是先进高强度钢材品种范围的扩大。如今,在强度等级多样性方面,没有任何其他汽车材料可以与钢材相媲美。
钢材可以做得更薄,同时保持车身结构和安全性能所需的强度。材料越薄,使用的材料就越少,因此部件就越轻,从而进一步减轻车身重量并减少排放。钢材在初级制造过程中排放的二氧化碳比任何其他汽车材料都要少,因此这对汽车行业来说是一个双赢的选择,无论是从钢铁生产过程中的二氧化碳排放还是从汽车运行过程中的二氧化碳排放来看。


“先进高强度钢具有巨大潜力,可以帮助汽车制造商设计更高性能的车辆,减轻车辆重量并提高碰撞安全性。” - Jody Hall,钢铁市场发展研究所


“十年前,钢材的最大抗拉强度约为 1,000 MPa,但如今,同类钢材中最好的钢材的抗拉强度已达到 2,000 MPa。” - Damien Abou-Khalil,安赛乐米塔尔法国公司


“先进高强度钢和超高强度钢是我们满足安全标准的首选材料。” - 通用汽车的 Wendy Malone
先进高强钢的优异性能在于其独特的强度与延展性组合,其精心选择的化学成分、通过精心控制的加热和冷却工艺形成的多相组织以及通过多种强化机制实现的强度、延展性、韧性和疲劳性能,使先进高强钢成为一种复杂而高端的材料。
听听汽车制造商、学术界和钢铁制造商对先进高强度钢在汽车设计中的作用的看法。《钢铁让汽车更坚固》的完整视频如下:
汽车制造商如何使用先进高强度钢
目前,大部分汽车厂商致力于减轻车身重量,通过轻量化实现节能减排,但车辆的强度和安全性也不容忽视。先进高强度钢凭借其独特的优势,可以满足汽车行业提出的上述要求。先进高强度钢的高强度可以在车身设计应用中合理减小厚度,在保证安全性的同时达到减重的效果。汽车车身工程师在设计车辆时,必须考虑多种复杂载荷工况产生的各种极端要求,这对于车辆操纵性尤为关键,此外还必须满足车身强度的要求。新发布的车型几乎都采用了先进高强度钢,而且比上一代车型重量减轻了很多。下面我们列举了汽车厂商利用先进高强度钢实现上述目标的案例。

2017款吉普指南者车身结构类似“安全笼”,采用了超过65%的高强度钢。


2016 款通用雪佛兰 Malibu 车身结构更坚固、更轻便,可提高效率和驾驶动力。通过增加高强度钢的用量,工程师能够在车身的某些部位设计出更薄的部件,从而减轻重量,同时保持相同的碰撞性能。


新款起亚智跑大量采用先进高强度钢,显著改善了车身结构,白车身采用先进高强度钢的比例由上一代车型的18%上升至51%,扭转刚度提升了39%。


2018款本田雅阁车身结构更轻、更坚固,使用了29%的超高强度钢,是迄今为止本田汽车中使用最多的。新款雅阁整体使用了54.2%的高强度钢(屈服强度超过440MPa)。

世界钢铁协会


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