日本汽车新材料发展综述.doc

《日本汽车新材料发展综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、日本汽车新材料发展综述时间:2009-12-1910:10来源:汽车与配件作者:王建萍   近年来随着全球经济的发展，能源问题和环保问题日益受到人们的关注，汽车行业面临一系列新的问题。诸如，一方面汽油价格在不断地创新高，安全法规越来越多，汽车排放指标的更新版本在不断地发布，另一方面全球化竞争愈演愈烈，降低汽车成本压力越来越大。面对这些课题，人们对新材料技术研发寄予了厚望。近年来日本汽车行业在材料技术研发方面，诸如钢铁、有色金属、非金属等，出现了一些新的动向。 钢铁材料 　　1.钢板材料 　　车身与底盘的轻量化对于提

2、高燃油经济性和削减CO2具有重要意义。目前，解决该问题的有效手段是使用具有高撞击安全性的高强度材料。 　　从车身高强度材料的应用情况来看，汽车外板如发动机罩、车门、行李箱、侧围外板等处已经应用了340MPa级烘烤硬化型钢板(以下称为BH钢板)和440MPa级高强度材料。车身骨架部件目前流行使用440MPa和590MPa级高强度材料。590MPa级高强度材料大体分为析出硬化钢、双相钢(以下称为DP饮)和相变诱导塑性钢(以下称为TRIP钢)三种。DP钢比析出硬化钢的屈服强度低、延伸性高；TRIP钢比DP钢的延伸性高、能

3、量吸收性能好。另外，还有一部分780MPa级和980MPa级的高强度材料也被应用，780MPa级高强度材料主要使用DP钢和TRIP钢，980MPa级的高强度材料主要使用DP钢。另外，随着高频淬火和热冲压成型技术等新的热处理技术的应用，零部件高强度化技术得到进一步发展。热冲压成型技术就是对加热的钢板进行冲压的同时还进行冷却淬火，这样零部件抗拉强度可达1470MPa。 　　汽车行驶部位的部件形状复杂，强度要求高，焊接性能要求也很高，所以高强度钢板应用很困难。但是近年来人们为了提高成形性，开发了TRIP钢；为了提高扩孔加

4、工性，开发了贝氏体钢；为了确保焊接接头疲劳强度，开发了耐HAZ(保持热影响区性能)的软化钢板，其强度为590MPa级，有的可达780MPa。 　　以前汽车的耐腐蚀钢板多为各种镀锌钢板，近年来，热浸镀锌铜板(GA)成为了主流。为了提高冲压成形性，对GA上敷覆无机类或有机类起润滑作用的氧化膜，该工艺得到了推广应用。人们还进一步开发了耐腐蚀性好的Zn-AL—Mg镀锌板，主要为了省略后面的电镀工序，这已在汽车上得到了广泛应用，， 　　在环保方面，由于EU-ELU对报废汽车的规定)对特定的环境污染物进行了使用限制，人们开发了

5、无六价铬表面处理技术代替以往的电镀钢板中使用含有铬酸盐“钝化”处理的六价铬。油箱钢板不应含Pb，所以现在不再使用过去的Pb-Sn合金电镀钢板而采用Sn-Zn电镀钢板、镀铝钢板。 　　混合动力车实现了提高燃油经济性和轻量化的目的，，随着技术的进步，驱动电机的铁芯材料即电磁钢板的需求量越来越大，与此同时，要求驱动电机小型轻量化、高效率化，为此有必要开发最优性能的电磁钢板及其应用技术。 　　2.结构用钢 　　结构用钢大多用于发动机、变速器、底盘等强度要求高的部件上，它们不仅需要低成本、高强度、轻量化，而且还需要环保。发动

6、机的连杆、曲轴等部件通过省略热处理而降低制造成本，广泛应用非调质钢，并且还在向更高强度化发展。 　　曲轴由于在轴颈圆角处进行了高频淬火，增加了强度。这样我们可以用低成本的钢材而获得较高强度的性能。涨断式连杆的大头不进行机械加工，而进行涨断分离加工，贴合也非常好。自动变速器内一些零件要求耐磨性和高疲劳性能的材料。另外还探讨使用新材料、高浓度渗碳、喷砂等新工艺。差速器齿轮过去使用CrMo钢，而现在添加了B进行晶界强化，还开发了低循环疲劳强度高的钢材。 　　在环保方面，欧洲比较流行使用低压渗碳、气体淬火技术。为了减少环境

7、污染物，还开发了无铅材料。 　　3.不锈钢 　　由于不锈钢的耐热性和耐腐蚀性好，所以被用于发动机和排气系统的部件上。对于单层排气管，铁素体不锈钢是最佳的选择。随着排气温度的不断上升，它既能满足小型复杂零部件的耐热性，还具有良好的加工性。对于薄壁化结构的双层排气管，添加REM(稀土金属)的奥氏体不锈钢是最佳的选择。它既能提高耐热性，又能使催化剂早期地活性化。目前这些技术都处在实用化阶段。 　　4.铸铁材料 　　铸铁廉价且形状设计自由度大、切削性好，对于复杂形状的部件，控制化学成份和组织，可以带来优良的特性(高强度、高

8、耐热性、高耐磨损性)。常应用于发动机的缸体、曲轴、凸轮轴和排气管等处。缸体的轻量化除了使用铝铸件，还使用蠕墨铸铁，控制熔化过程的石墨组织，使之付予一定的性能，同时应考虑轻量、高强度、高韧性。 　　一体化的涡轮壳和排气管的铸件采用了耐热不锈钢铸件，它是通过真空吸铸来达到薄壁化。 　　在底盘部件中，钣金焊接件也换成了一体结构的薄壁球墨铸铁，如摇臂类部件。 　　过