汽車(chē)大梁用鋼的研究及發(fā)展動(dòng)向

摘 要：汽車(chē)大梁用熱軋鋼板是載重汽車(chē)應(yīng)用最廣泛的鋼板之一，本文介紹了我國(guó)汽車(chē)大梁板的生產(chǎn)現(xiàn)狀，消費(fèi)現(xiàn)狀，典型生產(chǎn)企業(yè)以及發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)大梁；熱軋鋼板；性能

汽車(chē)大梁鋼就是在制造汽車(chē)大梁時(shí)，制造廠商所使用的厚度為2.5～12.0mm范圍的鋼板。因?yàn)槠?chē)大梁形狀不規(guī)則，較為復(fù)雜化。因此在制造過(guò)程中需要注重強(qiáng)度的數(shù)值大小。同時(shí)也要注重沖壓性能以及冷彎性能。汽車(chē)大梁是各類(lèi)重型汽車(chē)以及使用性能要求較高汽車(chē)的重要組成部件。近年，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量保持飛速增長(zhǎng)使汽車(chē)大梁板消費(fèi)量大幅上升。國(guó)內(nèi)具有熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)鋼鐵企業(yè)普遍開(kāi)始生產(chǎn)研發(fā)高強(qiáng)度等級(jí)汽車(chē)大梁板，但生產(chǎn)水平與研發(fā)進(jìn)度不一。

1 我國(guó)汽車(chē)大梁板的生產(chǎn)現(xiàn)狀

在上個(gè)世紀(jì)50年代左右，我國(guó)的“解放牌”汽車(chē)上的大梁采用的就是16Mn材料，這即為我國(guó)汽車(chē)大梁板研發(fā)的開(kāi)始。汽車(chē)大梁板的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)歷了強(qiáng)度從低到高的過(guò)程，從低強(qiáng)度的420L逐漸到高強(qiáng)度510L、610L等。最近，我國(guó)鋼鐵企業(yè)的裝備水平和生產(chǎn)技術(shù)水平快速提高，國(guó)內(nèi)凡是具備熱連軋寬帶鋼生產(chǎn)線(xiàn)的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)普遍掌握510L、610L的生產(chǎn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。少數(shù)企業(yè)具備了生產(chǎn)700MPa及更高強(qiáng)度級(jí)別汽車(chē)大梁板的能力。

國(guó)內(nèi)外目前在生產(chǎn)汽車(chē)大梁板方面采用的方式基本相似，大多使用連鑄中厚板坯-熱連軋的方式。在材料設(shè)計(jì)上大多數(shù)采用使碳含量降低的方法，并且加入釩、鈮、鈦等合金。目前在國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)汽車(chē)大梁板的時(shí)候有如下三種選擇：中厚板軋機(jī)、常規(guī)熱連軋和薄板連鑄連軋。熱連軋生產(chǎn)的效率高，而且600MPa級(jí)以下汽車(chē)大梁板生產(chǎn)技術(shù)的成熟穩(wěn)定，目前，國(guó)內(nèi)90%以上的大梁板是用熱連軋生產(chǎn)，少數(shù)企業(yè)考慮生產(chǎn)線(xiàn)的相互協(xié)調(diào)，提高生產(chǎn)組織的靈活性，縮短交貨周期等因素把在厚度6mm以上的汽車(chē)大梁板安排在中厚板軋機(jī)生產(chǎn)，但產(chǎn)量很小。CSP與常規(guī)熱連軋相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，尤其是薄規(guī)格產(chǎn)品未來(lái)的市場(chǎng)需求量將越來(lái)越大，優(yōu)勢(shì)將愈加明顯。

根據(jù)調(diào)研掌握的汽車(chē)產(chǎn)量、消費(fèi)單耗、庫(kù)存變化等因素預(yù)測(cè)，2012年我國(guó)汽車(chē)大梁板的產(chǎn)量約210萬(wàn)t，其中700MPa級(jí)以上汽車(chē)大梁板的產(chǎn)量較低，占比不超過(guò)5%，主要有市場(chǎng)需求量不大，根本原因在于三個(gè)方面，一是由于汽車(chē)行業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)的高強(qiáng)度級(jí)別產(chǎn)品的用量不大；二是高強(qiáng)度鋼板的價(jià)格較高，不利于汽車(chē)企業(yè)降低制造成本；三是鋼板在冷成形性能、質(zhì)量穩(wěn)定性、易焊接性等方面還有提高的空間。

2 我國(guó)汽車(chē)大梁板消費(fèi)現(xiàn)狀

2.1 消費(fèi)總量

由數(shù)據(jù)顯示在2012年，我國(guó)的汽車(chē)出售數(shù)量上漲幅度較大，達(dá)到1930.64萬(wàn)輛，其中貨車(chē)（含非完整車(chē)輛、半掛牽引車(chē)）累計(jì)產(chǎn)量324.17萬(wàn)輛，客車(chē)（含客車(chē)非完整車(chē)輛）產(chǎn)量50.64萬(wàn)輛。汽車(chē)大梁板主要用于貨車(chē)和客車(chē)。根據(jù)近年來(lái)我院對(duì)中國(guó)重汽、長(zhǎng)春一汽、東風(fēng)汽車(chē)、宇通客車(chē)等企業(yè)的調(diào)研情況，掌握了不同車(chē)型汽車(chē)大梁板的單耗，以及2012年我國(guó)分車(chē)型車(chē)輛產(chǎn)量，綜合估算，2012年我國(guó)汽車(chē)大梁板的消費(fèi)量196.6萬(wàn)t。

2.2 品種及規(guī)格

目前，我國(guó)汽車(chē)大梁板應(yīng)用的主要牌號(hào)有16MnL、09SiVL、4系列5系列居多，其中510L的市場(chǎng)需求量最大，其次是610L，兩者合計(jì)消費(fèi)量超過(guò)汽車(chē)大梁板總消費(fèi)量的85%。此外，部分車(chē)型的副梁用普碳鋼及優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼等，牌號(hào)有Q195、Q235、35號(hào)和45號(hào)等。

2.3 汽車(chē)大梁板消費(fèi)預(yù)測(cè)

在2013年一季度，我國(guó)汽車(chē)的銷(xiāo)售數(shù)量突破540萬(wàn)輛大關(guān)，同比增長(zhǎng)突破13%，展現(xiàn)了良好的上升趨勢(shì)。2015年我國(guó)整車(chē)產(chǎn)量達(dá)到2500萬(wàn)輛，其中乘用車(chē)2031萬(wàn)輛，商用車(chē)469萬(wàn)輛。依據(jù)不同車(chē)型的大梁板單耗計(jì)算，至2015年，我國(guó)汽車(chē)大梁板的消費(fèi)量將達(dá)到290萬(wàn)t。

3 汽車(chē)大梁板典型生產(chǎn)企業(yè)

目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)大梁板生產(chǎn)量較大、產(chǎn)品綜合性能突出的企業(yè)是寶鋼、攀鋼、武鋼和鞍鋼等。各家企業(yè)大多采用的工藝是前文所說(shuō)的降低碳含量，加入各種合金元素的方法。選擇使用不同的控軋以及控冷的技術(shù)來(lái)使得所制造材料的強(qiáng)度及材料的成型性能得到更好的配合。在各個(gè)企業(yè)中，所使用的合金也各不相同。

4 汽車(chē)大梁板的發(fā)展趨勢(shì)

最近幾年，由于工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的飛速提高，汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量保持高位增長(zhǎng)，汽車(chē)大梁板的需求量正在迅速上升。各個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，盡量在保證安全性能的同時(shí)降低汽車(chē)重量。在重型載貨汽車(chē)方面，發(fā)達(dá)國(guó)家已采用700MPa的高強(qiáng)鋼制作大梁，這樣可以取消車(chē)中縱梁的加強(qiáng)版，可以使得自身的質(zhì)量得到減輕。從目前歐美日在汽車(chē)輕量化材料研發(fā)歷程來(lái)看，將來(lái)600MPa，700MPa級(jí)汽車(chē)大梁板將成為市場(chǎng)需求的主流。它不僅符合了強(qiáng)度的要求，還兼顧了成形性，韌性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)抗疲勞的性能也很優(yōu)秀。隨著汽車(chē)工業(yè)的日益發(fā)展，汽車(chē)承載能力的高低、使用壽命的長(zhǎng)短、節(jié)約能源以及材料等方面的要求會(huì)日益提高，用更高強(qiáng)度的鋼板生產(chǎn)制造汽車(chē)大梁已成為眾所周知的發(fā)展趨勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)汽車(chē)大梁板的市場(chǎng)需求以510L和610L為主，但能夠生產(chǎn)700MPa級(jí)以上汽車(chē)大梁板的企業(yè)數(shù)量不多。部分企業(yè)只想著提高鋼板的冷成形性能與焊接性能，使鋼中含碳量降低，但是由于屈強(qiáng)比的因素，使得鋼板的性能不穩(wěn)定，因此高強(qiáng)度鋼的成形技術(shù)沒(méi)有完全解決。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)汽車(chē)大梁板已經(jīng)出現(xiàn)了產(chǎn)能過(guò)剩，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)激烈。在此形勢(shì)下，鋼鐵企業(yè)首先要瞄準(zhǔn)市場(chǎng)需求量最大的510L和610L，逐步形成規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。在市場(chǎng)開(kāi)拓上，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)域內(nèi)消費(fèi)量較大的汽車(chē)企業(yè)，爭(zhēng)取建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。

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作者簡(jiǎn)介：武佳妮（1995-），女，遼寧鳳城人，金屬材料工程專(zhuān)業(yè)。