趙朋舉 王科強(qiáng)

河鋼集團(tuán)邯鋼公司 品質(zhì)管理部 河北邯鄲 056015

汽車工業(yè)是影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)現(xiàn)代化的支柱。汽車工業(yè)擴(kuò)張顯然與鋼鐵材料密切相關(guān)。汽車工業(yè)是薄壁板的最大用戶。為了減少能源消耗和節(jié)約能源，汽車朝著輕便的方向發(fā)展，對(duì)板材的需求也在增加。

1 汽車板的質(zhì)量要求

現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢(shì)是輕便、節(jié)能、防腐、防污染、防噪音、安全舒適。為了適應(yīng)這種變化，鋼板必須滿足一些特殊的質(zhì)量要求，主要表現(xiàn)為：①形狀優(yōu)良，即塑性變形r比高、變形強(qiáng)度n指數(shù)高、延伸率高、拉伸強(qiáng)度低只有滿足質(zhì)量要求，沖壓才能在各種變形狀態(tài)下成形，產(chǎn)生復(fù)雜的覆蓋件。②抗凹陷能力良好和足夠的結(jié)構(gòu)剛性有助于防止車輛在制造和使用過程中出現(xiàn)局部凹陷，特別是在發(fā)生突發(fā)事故時(shí)，能夠最大限度地吸收能量，確保人身安全[1]。③耐蝕性良好。鋼板的耐蝕性是決定汽車壽命的重要因素。車輛鋼板應(yīng)通過空氣和鹽水進(jìn)行腐蝕。④良好焊接。保證零件的有效連接、焊縫及周邊區(qū)域的強(qiáng)度和性能沒有顯著變化，保證零件在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的快速有效連接和裝配。⑤噴涂性能良好。材料和油漆、涂料之間要有良好的粘接，才能得到美觀的表面。

2 汽車用薄鋼板的質(zhì)量現(xiàn)狀

2.1 表面質(zhì)量

在汽車覆蓋件，鋼板表面質(zhì)量直接影響顏色質(zhì)量和車身。目前，國(guó)內(nèi)薄鋼板表面存在劃痕、腐蝕、噴點(diǎn)、清潔度差等問題，有的材料難以用防銹油清洗。此外，由于鋼板不夠平整，某些材料在一定的時(shí)間內(nèi)在零件上沖壓，導(dǎo)致零件外觀質(zhì)量下降?？紤]到車身和涂層的質(zhì)量要求越來越高，鋼板表面粗糙度對(duì)涂層質(zhì)量的影響越來越受到重視。目前，除了寶鋼以外，其他國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)尚未將此納入生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。

2.2 外形及尺寸

近年來，國(guó)內(nèi)鋼板軋制水平也隨著鋼板生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)口的增加而提高。鋼板形狀尺寸公差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)控制?；旧吓c進(jìn)口鋼板相同，只是同一鋼板的差異大于進(jìn)口材料，目前主要問題是無法生產(chǎn)寬面板，因此，這部分薄鋼板是進(jìn)口的。冷軋沖寬面鋼板主要用于生產(chǎn)轎車、面包車的頂板和底板。目前，最大寬度為1950mm，進(jìn)口寬幅鋼板的寬度為1750至1950mm化學(xué)成分。近年來，隨著鋼和精煉設(shè)備的現(xiàn)代化或引進(jìn)，由于采用了諸如脫硫、脫氣、爐外精煉等先進(jìn)技術(shù)，鋼板化學(xué)成分的穩(wěn)定性得到了提高。這在提高鋼板成形性能方面發(fā)揮了很大作用，中國(guó)的化學(xué)物質(zhì)數(shù)量比十年前有所下降。尤其是含硫量和含磷量。但國(guó)產(chǎn)低碳鋼板與進(jìn)口鋼板之間仍存在差距，也導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)低碳鋼板與進(jìn)口鋼板之間存在差距。對(duì)于低碳鋼板，韓國(guó)、日本等國(guó)的鋼鐵能夠根據(jù)零件使用的復(fù)雜性調(diào)整同類鋼的化學(xué)成分，從而確保了零件形成的合格率，寶鋼已經(jīng)開始了這項(xiàng)工作[2]。

2.3 力學(xué)性能及工藝性能

薄板可分為目前生產(chǎn)的普通碳結(jié)構(gòu)材料普通（CQ）、沖壓（DQ）、深沖gIJ（DDQ）、特深沖（EDDQ）、超深沖（S-EDDQ）級(jí)別。其力學(xué)和工藝特性與國(guó)外材料1：3相似，完全不需要材料進(jìn)口。但是，對(duì)于08AI（GB5213ZF級(jí)別的品種和Stl4、Stl5等）鋼板，在力學(xué)及工藝性能條件下，鋼板生產(chǎn)材料與1：3材料之間仍存在差異。總的來說，國(guó)內(nèi)外深沖板力學(xué)性能降低了屈服強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度進(jìn)口材料較弱、較窄。此屈服強(qiáng)度可確保良好的材料沖壓性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，東風(fēng)汽車公司使用日本超深沖鋼板生產(chǎn)的零部件的報(bào)廢率為0.3%，國(guó)內(nèi)超深沖鋼板生產(chǎn)的零部件的報(bào)廢率為5%。

3 硅鋼片的研究開發(fā)動(dòng)向

汽車硅片主要用作發(fā)動(dòng)機(jī)的鐵芯材料。目前汽車控制系統(tǒng)中使用了許多電機(jī)，但由于電機(jī)頻率低、功率低，硅片的特性不一定很高。但是，與混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，高負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)需要低鐵損耗和高磁流密度等良好的電磁特性。特別是為了實(shí)現(xiàn)微型化，高速旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展對(duì)消耗不同類型的馬達(dá)需要不同的鐵芯材料。作為汽車驅(qū)動(dòng)或增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，如感應(yīng)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、無刷直流電機(jī)等。感應(yīng)電機(jī)效率較低，但不需要電動(dòng)刷子，可靠性高，沒有內(nèi)磁，具有成本低的特點(diǎn)，要提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，必須減少損耗。除了機(jī)械和電氣損失外，還有鐵和銅的損失對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)，由于勵(lì)磁電流較大，銅消耗量高于損耗，這通常是鐵損耗的兩倍以上。

為了小型化電機(jī)，當(dāng)設(shè)計(jì)磁流密度增加時(shí)，如果飽和磁流密度較低，銅的損耗會(huì)顯著增加。因此，對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)芯，使用高飽和流密度低硅材料可以減少總損耗。開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子由無導(dǎo)體、無磁鐵的鐵芯組成，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，是一種低成本、高效的重復(fù)電機(jī)。但是，它們的應(yīng)用受到噪音和振動(dòng)的限制，隨著控制技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)其適用性不斷進(jìn)行研究。據(jù)指出，這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過減少損失來減少總損失。在日本，發(fā)動(dòng)機(jī)效率是主要目標(biāo)：電車和混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)主要使用不帶滑梯的直流電機(jī)。直流電機(jī)無刷時(shí)，轉(zhuǎn)子采用強(qiáng)磁鐵減小一次勵(lì)磁電流，轉(zhuǎn)子內(nèi)沒有導(dǎo)體，因此沒有二次電流，銅損耗小，鐵損耗成為主要損耗。因此，使用低鐵硅片有利于無刷直流電機(jī)的效率。特別是在沒有無刷直流電動(dòng)機(jī)中，磁流密度波形包含較高的諧波分量，因此在400hz左右的高頻帶中低鐵損耗的材料是理想的。近年來，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的鐵心性能，研制了一種將鐵心分為取向硅片的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)磁鏈方向使用取向硅片。添加硅和鋁會(huì)提高硅片的比重，減小板厚，優(yōu)化磁場(chǎng)范圍會(huì)減少自旋損失。當(dāng)硅和鋁的添加量很大時(shí)，飽和磁流密度就會(huì)降低。當(dāng)設(shè)計(jì)磁流密度高時(shí)，磁滯損耗增大，鐵總損耗增大。因此，減小板厚有助于減少渦旋損失，但板過細(xì)時(shí)，表面效果較大，有時(shí)鐵損失增大[3]。

4 結(jié)語

國(guó)產(chǎn)鋼板的實(shí)物質(zhì)量水平從普通到深沖級(jí)別均已達(dá)到或超過進(jìn)口的同類材料，特深沖和超深沖薄鋼板的物理質(zhì)量有待進(jìn)一步提高，拉伸性能、鍍層厚度、

表面鍍膜狀態(tài)、鍍鋅鋼板強(qiáng)度和寬度尚待鋁板制造必須改進(jìn)或拓展，材料質(zhì)量必須大大提高。