使用高级高强度钢的车辆质量降低

本田飞度。图片致谢:WorldAutoSteel

汽车制造是一个大行业，而且它正在变得越来越大。目前全球汽车年产量约为6500万辆，而在世纪之交时，这一数字仅为4000万辆，而这些汽车的绝大多数都是由钢铁制造的。

然而，这种钢比仅仅几年前的材料先进得多。欧洲杯足球竞彩为了满足日益严峻的汽车安全要求，为了燃油经济性而减轻重量，以及可制造性，钢铁行业创造了一系列新的“超级钢铁”，用于未来的汽车。

未来的汽车——更轻，更高效，钢铁制造

先进高强度钢(Advanced High - Strength Steel, AHSS)是世界汽车钢铁公司(WorldAutoSteel)的成员公司开发的，处于这些产品的最前沿。事实证明，这在汽车制造业中是一个启示。WorldAutoSteel是世界钢铁协会的汽车集团，包括来自世界各地的20家主要钢铁生产商。

在选择钢材时，典型的工程权衡包括平衡对极限强度的需求与延展性和可加工性——更强的钢材往往更硬，但延性更差，使它们更难制成汽车，也更难焊接。在提供更大强度的同时，AHSS能够保持大部分低等级钢的延展性和和易性。

钢强度延性图。图片致谢:WorldAutoSteel

一般低碳钢的抗拉强度为300MPa，而AHSS可以超过1500MPa，同时保持25%的最大伸长率，而低碳钢的伸长率约为40%。秘密在于显微组织，包含马氏体、贝氏体、奥氏体相，而不是铁素体、珠光体或渗碳体。

这种特殊的冶金技术生产出的钢材可以制造出更坚固、更轻的汽车，同时保留了钢材优异的抗冲击性和可回收性。

车轮钢

一辆典型的现代汽车的白色车身大约使用350-400公斤的钢材，形成外壳，其他所有部件都附着在外壳上。这种车身必须满足许多不同的要求，其中一些可能会相互冲突(例如强度vs轻)，同时经济的制造和维修，并能够接受耐腐蚀的涂层，当然，有吸引力的颜色。

自从汽车制造开始，钢铁就一直是首选的材料，它提供了一种无可匹敌的多功能性、强度和可承受性的结合，但今天使用的金属与20世纪初福特T型车第一条生产线上使用的金属大不相同。

就在2007年，一辆普通汽车一半以上的白车身都是用传统的低碳钢制造的。如今，这种“普通的”金属在底盘中所占的比例还不到30%，而且在几年之内，这种金属几乎会消失。

取而代之的是，汽车制造商正在使用一系列高级等级的钢，包括AHSS，为汽车的特定部件提供特定的质量组合。例如，现代汽车的安全性得到了极大的提高，这意味着像翻车保护结构这样的部件现在通常都被安装在白车身中。这种安全关键元件必须非常强大，以抵抗碰撞负荷和保护乘员。

相反，像机翼和车门外壳这样的车身面板需要很硬才能防止凹痕，而前后碰撞保护区域——通常被称为皱褶区域——是由钢铁制成的，可以预见地变形以吸收能量。一辆典型的现代汽车将在车身的不同位置使用六种不同等级的钢材。

光线是正确的

如今汽车发展的最大推动力之一是减轻汽车重量的愿望。一辆更轻的汽车将使用更少的燃料，加速和刹车效率更高，制造成本也可能更低。

制造商数十年来一直致力于减轻体重，最近又开始使用AHSS来实现一些令人吃惊的改善。

传统的美国汽车有时被认为是耗油的大野兽，但这种情况正在改变。2014年，北美年度卡车被命名为雪佛兰西维拉多(Chevrolet Silverado)，这是一款传统(大)比例的皮卡。但由于采用了先进的高强度钢，这款新车型比之前的车型轻了90公斤。

更令人印象深刻的是，大众汽车(Volkswagen) 2015款车型帕萨特(Passat)也进行了类似的减重。这款广受欢迎的五座轿车是这家德国制造商高效制造方式的缩影，已经发展了八款以上的车型，成为最畅销的车型之一。令人惊讶的是，大众汽车能够通过使用AHSS减轻新车型85公斤的重量。这相当于一个普通的成年乘客。

这种可能性甚至延伸到微型汽车类别。小巧的本田飞度(Honda Fit)车身四分之一以上使用了先进的钢材，节省了20公斤的重量，进一步提高了其本已令人印象深刻的燃油经济性。

未来的光

任何关于汽车制造的讨论都必须承认，汽车在未来几年可能会发生比以往任何时候都更彻底的变化。特别是，内燃机很可能会被新的推进方式所取代，最有可能是由电池或燃料电池驱动的电动机。

人们可能会认为，这些未来型的汽车将由一些不同的材料制成，但事实上，出于非常好的环境和经济原因，钢铁似乎将继续占据主导地位。两种主要的替代材料是先进的复合材料，如碳或玻璃纤维增强塑料和铝。欧洲杯足球竞彩

纤维增强塑料提供了优良的强度重量比性能，但制造成本仍然很高。它们的使用寿命不如金属，可回收性差。值得注意的是，用纤维增强塑料生产典型汽车部件的能源成本(以及由此产生的碳足迹)大约是同等钢铁汽车的四倍。

铝也提供了良好的强度和较低的重量。它的主要缺点是制造成本高，能源需求大，碳足迹比塑料高出约10%，比钢铁高出约6倍。

随着汽车变得更轻和使用新的低碳能源，这一点变得越来越重要。在一辆传统汽车中，制造占其使用寿命的15-20%。在一辆零排放汽车中，这一比例更接近80%，这取决于动力系统的能源来源。换句话说，当与低碳电力系统相结合时，钢铁的生态优势实际上增加了。