汽车智能座舱展|中国汽车新材料分析——汽车用钢

进入21世纪，我国汽车产业进入了高速发展时期，形成了完整的零部件生产和配套体系，产业集中度高，产品技术水平显著提升，在全球汽车市场格局中的市场地位得到逐步提升。

材料是汽车工业发展过程中的基础产业和支撑产业。我国汽车产业的高速发展也为材料产业发展带来了新的契机。汽车智能座舱展了解到，汽车材料的总体性能要求是高强度、耐疲劳、蠕变性、耐高温、耐溶剂、尺寸稳定、电气性能优异等，对国产汽车用材料提出了更高的要求。汽车车身材料中，金属材料所占比例接近90%，而其中70%为钢铁材料，20%为铝合金、镁合金等，另外工程塑料、碳纤维等材料占比 10% 左右。综合考虑成本、安全性、轻量化等特点，钢材在相当长的时间内还是很适合汽车车身的材料。

低碳钢主要指低碳铝镇静钢或无间隙原子钢(IF钢)，具有低屈服强度和高断后伸长率，它拥有优异的塑性加工性能，非常适合于生产复杂零件，可用于车门内板，备胎舱、轮罩板等深冲与超深冲产品的冲压使用。特别是，无间隙原子钢是在超低碳钢中加入适量的钛和/或铌，钢中间隙原子(碳、氮)以碳化物和氮化物形式存在，减少了钢中的间隙固溶原子，使其具有更好的成形性。

智能座舱展了解到，普通高强钢包括加磷高强钢、高强 IF 钢、烘烤硬化钢和低合金高强钢四大类。

加磷高强钢是指在超低碳钢(以无间隙原子钢为基体)或低碳钢(以低碳铝镇静钢为基体)中，添加不超过 0.12% 的磷等固溶强化元素来提高钢的强度。这种钢具有高强度和良好的冷成形性能，同时具备良好的耐冲击和抗疲劳性能，通常用于制造汽车覆盖件或结构件。

高强 IF 钢通过控制钢的化学成分改善钢的塑性应变比(r值)和应变硬化指数(n值)。由于钢中合金元素产生了固溶强化效果，加上无间隙原子的存在，使这种钢同时具有很高的强度和优异的冷成形性能，通常用来制作需要深冲压的复杂部件。

智能座舱展了解到，烘烤硬化钢在钢中保留了一定量的固溶碳和氮原子，同时可通过添加磷、锰等强化元素来提高钢的强度。经加工成形，在一定温度下烘烤后，由于时效硬化使钢的屈服强度显著提升，通常应用于对烘烤硬化性能要求较高的汽车外覆盖件。

低合金高强钢是在低碳钢中，通过单一或复合添加铌、钛、钒等微合金元素，形成碳氮化合物粒子析出进行强化，同时通过微合金元素的细化晶粒作用，以获得较高的强度，主要用于翻边成形要求较高的结构件和加强件。

综上所述，在金属结构材料中，钢材的强度和塑性具有很宽的调节范围，同时可采用铸造、锻压和焊接等多种工艺，至今仍在汽车领域中大量应用。

文章来源：投资泰达--微信公众号