1 汽車材料變化的主要特點(diǎn)
　　日本汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展始終是依靠技術(shù)領(lǐng)先來(lái)實(shí)現(xiàn)的擦酌。20世紀(jì)80年代以后俱诸，日本汽車已經(jīng)開(kāi)始銷往全世界，可靠的動(dòng)力性赊舶、極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)的電子操縱系統(tǒng)帶來(lái)的極其便利的使用性能使日本汽車在世界市場(chǎng)極具競(jìng)爭(zhēng)力睁搭。這種變化是和汽車產(chǎn)業(yè)在材料應(yīng)用方面的先導(dǎo)作用密不可分的。根據(jù)20世紀(jì)90年代以后汽車材料的應(yīng)用特點(diǎn)笼平，不難看出日本汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中材料應(yīng)用的主要變化园骆。影響汽車制造的主要因素有兩方面：一方面是汽車產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家汽車制造企業(yè)都具有大規(guī)模的研發(fā)中心寓调，汽車純理論研究成果并不顯著锌唾，相反汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和越來(lái)越先進(jìn)的電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用成為汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先發(fā)展的標(biāo)志；另一方面就是汽車材料技術(shù)的應(yīng)用夺英。材料技術(shù)應(yīng)用的主要特點(diǎn)是汽車加工工藝性合理化晌涕、安全性、輕量化以及環(huán)保性痛悯。
1.1 工藝性及加工性材料
　　汽車設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展要求材料技術(shù)相應(yīng)得到提高余黎。復(fù)雜、先進(jìn)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和合理有序的加工工藝性能之間存在一定的矛盾载萌，理想的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必然會(huì)給工藝制造帶來(lái)一些不合理因素惧财。隨著汽車市場(chǎng)飛速發(fā)展巡扇，要求汽車行駛速度和安全可靠性能不斷提高。提高穩(wěn)定性下的汽車行駛速度必須通過(guò)提高汽車動(dòng)力性能加以解決垮衷，但受汽車結(jié)構(gòu)空間限制厅翔，不可能通過(guò)擴(kuò)大結(jié)構(gòu)、加大發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其高動(dòng)力性搀突，因此解決的方法只能是不斷提高材料強(qiáng)度和加工精度刀闷，以此來(lái)提高零部件運(yùn)行性能，減少動(dòng)力損耗仰迁，提高輸出動(dòng)力涩赢。因此，材料加工合理性成為關(guān)鍵轩勘。日本在提高材料加工應(yīng)用性方面采取鋼鐵公司和汽車公司聯(lián)合研制、合作開(kāi)發(fā)模式怯邪。汽車制造公司一般只向鋼鐵公司提出產(chǎn)品性能要求和加工工藝要求绊寻，具體材料的化學(xué)成分及機(jī)械特性等則由雙方共同確定，鋼鐵公司為滿足汽車公司要求悬秉，主動(dòng)在鋼廠研究機(jī)構(gòu)設(shè)立完備的汽車材料試驗(yàn)設(shè)備澄步。在日本最大的鋼鐵制造企業(yè)——新日本鋼鐵株式會(huì)社技術(shù)中心及各鋼鐵制作所建立了比汽車制造工廠更完善的試驗(yàn)室，試驗(yàn)設(shè)備從先進(jìn)的光譜金相組織分析儀和泌、拉伸性能試驗(yàn)機(jī)村缸、高溫滲碳爐、鍛造設(shè)備到試驗(yàn)用2t冶煉電爐等武氓。新日鐵公司向豐田梯皿、日產(chǎn)等汽車公司提供的汽車鋼材在此進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)，有些汽車企業(yè)所必須進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目在鋼廠也代替完成县恕。汽車用鋼材主要分兩大類东羹，一類是棒線材結(jié)構(gòu)鋼，另一類是板材沖壓成形加工材料忠烛。以下重點(diǎn)介紹在改進(jìn)工藝性方面属提，日本鋼廠新開(kāi)發(fā)的兩種新材料。
1.1.1 非調(diào)質(zhì)鋼
　　汽車上鍛造用特殊鋼（國(guó)內(nèi)稱為優(yōu)鋼）的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為棒鋼→切斷→加熱→鍛造→熱處理→機(jī)械加工美尸。由于特殊鋼加熱鍛造后強(qiáng)度下降冤议，鍛造完成后必須進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)處理，因此也將特殊鋼稱為調(diào)質(zhì)鋼师坎。為進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理恕酸，一般鍛造廠中都有一個(gè)很大的熱處理車間，熱處理工藝成本高屹耐，環(huán)境污染尸疆，人員需求多椿猎。日本熱處理調(diào)質(zhì)(QT)費(fèi)用平均為250美元／t，大約占鋼材成本的30％寿弱。國(guó)外由于人工成本和能源電幾力成本較高犯眠，熱處理費(fèi)用占加工工藝總成本比例逐步提高。為提高汽車特殊鋼加工工藝性能和降低成本症革，日本新日鐵公司和豐田筐咧、日產(chǎn)等汽車公司合作開(kāi)發(fā)了非調(diào)質(zhì)鋼材料。
1.1.1.1應(yīng)用對(duì)象
　　日本非調(diào)質(zhì)鋼是相對(duì)調(diào)質(zhì)鋼而言噪矛，指不要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的特殊鋼量蕊。應(yīng)用對(duì)象是軸類件和冷鐓加工零件。主要產(chǎn)品為汽車前梁（前軸）艇挨、曲軸残炮、轉(zhuǎn)向節(jié)、半軸缩滨、轉(zhuǎn)向臂和冷鐓加工使用的螺栓势就、螺母汽車標(biāo)準(zhǔn)件等。
1.1.1.2主要特點(diǎn)
　　汽車軸類零件主要特點(diǎn)都是需要熱鍛造和冷鍛加工脉漏，熱鍛前加熱溫度最高達(dá)1250℃苞冯，普通調(diào)質(zhì)鋼在經(jīng)過(guò)加熱后強(qiáng)度大幅降低，一般調(diào)質(zhì)鋼加工前的材料抗拉侧巨、強(qiáng)度為900-1000MPa舅锄，鍛造加熱到1000℃以上，鍛造完成后鍛件強(qiáng)度下降到200-300MPa司忱，經(jīng)熱處理淬火處理后皇忿，一般可以達(dá)到1700~2000MPa，再經(jīng)過(guò)回火處理使強(qiáng)度恢復(fù)到900-1000MPa的要求烘贴。淬火加回火熱處理工藝稱熱處理調(diào)質(zhì)處理禁添。鍛造廠對(duì)鍛件進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)處理需要大型熱處理爐，現(xiàn)代汽車生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大桨踪，對(duì)需進(jìn)行熱處理加工零件數(shù)量不斷增多老翘，因此熱處理設(shè)備也在不斷擴(kuò)大。大型熱處理設(shè)備需要大量電力锻离，對(duì)環(huán)境等也產(chǎn)生影響铺峭，而且熱處理設(shè)備必須常年運(yùn)行，浪費(fèi)大量能源汽纠，受能力限制往往還制約企業(yè)臨時(shí)增產(chǎn)計(jì)劃的完成卫键。而非調(diào)質(zhì)鋼由于不需要熱處理工藝，它的開(kāi)發(fā)虱朵、應(yīng)用對(duì)減少生產(chǎn)工藝具有重要意義莉炉。
1.1.1.3使用非調(diào)質(zhì)鋼數(shù)量
　　日本近80%以上汽車企業(yè)已開(kāi)始采用非調(diào)質(zhì)鋼钓账，絕大多數(shù)企業(yè)已完全取消了熱處理工廠。2004年日本汽車特殊鋼用量為319萬(wàn)t絮宁，其中非調(diào)質(zhì)鋼為204萬(wàn)t梆暮，占64%。采用的零部件主要以汽車結(jié)構(gòu)件绍昂、保安件為主啦粹，汽車底盤(pán)、部分重要傳動(dòng)系統(tǒng)窘游、動(dòng)力系統(tǒng)唠椭、排氣系統(tǒng)中主要零部件都開(kāi)始使用非調(diào)質(zhì)鋼。

1.1.2 MZ鍍膜鋼板ZINKOTEMZ（P-Steel）
　　MZ鍍膜鋼板是日本新日鐵公司專利產(chǎn)品忍饰，由新日鐵廣田和八幡制鐵所制造贪嫂。
1.1.2.1主要特點(diǎn)
　a.環(huán)保性能優(yōu)良。MZ鋼板幾乎不含任何有害環(huán)境的元素艾蓝，在汽車使用和回收中不會(huì)給環(huán)境造成污染撩荣。
　b.成本低。因加人Mg的效果饶深，即使薄鍍鋅層也有良好的耐腐蝕性、沖壓性和焊接性逛拱。
　c.適用于輕量化技術(shù)（薄鍍鋅層）敌厘。易于鋼板高強(qiáng)度化和采用激光焊接。
1.1.2.2鍍膜構(gòu)造
　　MZ鋼板表面經(jīng)電鍍處理后鍍鋅朽合，鍍鋅層為30g/m2俱两，鍍鋅層上面再附著兩層膜，里層是含Mg磷酸鹽處理層曹步，外層是Mg無(wú)機(jī)膜宪彩。MZ鍍膜構(gòu)造主體是EG(30g/m2)+2層鍍膜，其效果相當(dāng)于電鍍鋅(EG)鋼板60g/m2鍍鋅量讲婚。因此尿孔，MZ鋼板特殊構(gòu)造使其具有良好的耐腐蝕性、沖壓性和焊接性筹麸。
1.1.2.3MZ鋼板和普通電鍍鋅(EG）鋼板比較
　a.耐腐性活合。
　　MZ鋼板開(kāi)孔處最大腐蝕深度為0.45mm，低于電鍍鋅的0.52mm物赶。日本馬自達(dá)公司應(yīng)用MCTII模型方法對(duì)門(mén)板壓合后開(kāi)孔處進(jìn)行的腐蝕試驗(yàn)表明白指，MZ鋼板最大腐蝕深度為0.4mm，低于電鍍鋅(EG60)0.6mm水平酵紫。經(jīng)外表面腐蝕試驗(yàn)分析告嘲，MZ鋼板最大膨脹幅度為0.8mm错维，EG60為1.1mm，表明MZ板優(yōu)于電鍍鋅板橄唬。
　　MZ鋼板耐腐蝕性優(yōu)異的主要原因是加人鎂磷酸鹽后的鋅具有氧化還原抑制作用赋焕，鋅腐蝕生成物ZnC12+4Zn(OH)2具有保護(hù)作用，同時(shí)雙層鍍膜還起到兩重保護(hù)作用轧坎。
　b.生產(chǎn)性宏邮。
　　MZ鋼板摩擦因數(shù)為0.075-0.125，低于EG60的0.125-0.225缸血。摩擦因數(shù)低可保證具有良好的沖壓成形性能蜜氨。特別是用深沖零件沖壓比較，MZ鋼板的沖裂數(shù)遠(yuǎn)低于EG60捎泻，是EG60的1/10飒炎。
　　連續(xù)多點(diǎn)焊接試驗(yàn)分析表明，MZ鋼板適應(yīng)電流范圍大笆豁，可在8.5~10.5kA郎汪，EG60僅在9.8-10.8kA.MZ鋼板連續(xù)多點(diǎn)焊接數(shù)也優(yōu)于EG60板。
　　油漆處理后鋼板表面變化情況分析表明,MZ鋼板在鋼板外表面形成高密度微細(xì)結(jié)晶闯狱，可確保涂裝性能及外觀防銹性能煞赢。
　　目前，在一汽轎車公司生產(chǎn)的Mazcla6轎車車身外板正使用MZ鍍膜鋼板哄孤。其良好的沖壓性能照筑，可靠的焊接性和長(zhǎng)久的耐腐蝕性得到好評(píng)。

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