Hnacia sila tejto zmeny je jasná a priama. Celosvetovo čínska emisná norma „National Six“, návrh EÚ „Euro 7“ a americké predpisy CAFE každoročne sprísňujú obmedzenia priemernej spotreby paliva automobiliek. Normy kolíznych testov, ako je Čínsky inštitút pre výskum poisťovníctva (C-IASI) a európsky E-NCAP, majú zároveň takmer prísne požiadavky na bezpečnosť karosérie. To predstavuje zdanlivo protichodnú výzvu: ako znížiť hmotnosť auta, aby sa znížila spotreba paliva a zároveň sa zabezpečila alebo dokonca zlepšila bezpečnostná pevnosť karosérie?
Odpoveď spočíva vo vysoko{0}}legovanej oceli, ktorú predstavuje 20CrMnTi.
1. Jedinečné výhody vysokopevnostnej legovanej ocele-: Trojuholníková rovnováha pevnosti, plasticity a nákladov
Vysokopevnostná legovaná oceľ nie je novinkou, ale jej popularita v automobiloch je výsledkom technologického pokroku a vyváženosti nákladov.
Ako príklad si vezmite 20CrMnTi, je to bežná karburizovaná prevodová oceľ. Jeho zloženie je veľmi prístupné: správne množstvo chrómu (Cr) a mangánu (Mn) môže účinne zlepšiť kaliteľnosť a pevnosť ocele; Malé množstvo titánu (Ti) môže zjemniť zrná a zlepšiť húževnatosť. Po štandardnom tepelnom spracovaní „nauhličovanie+kalenie+popúšťanie pri nízkej teplote“ môže získať vynikajúce vlastnosti „tvrdý na povrchu a húževnatý zvnútra“-povrch má extrémne vysokú tvrdosť (HRC 58-62), aby odolal opotrebeniu, zatiaľ čo stred si zachováva dostatočnú húževnatosť, aby zniesol nárazové zaťaženie.
V automobiloch je jeho typickou aplikáciou výroba kľúčových bezpečnostných komponentov, ako sú prevody, hriadele prevodovky a dôležité skrutky. Tieto diely vyžadujú nielen vysokú pevnosť a medzu únavy, ale aj vysokú rozmerovú presnosť a stabilitu tepelného spracovania. Dá sa povedať, že materiály ako 20CrMnTi sú základným kameňom na realizáciu miniaturizácie a vysokej účinnosti energetického systému.
2. Revolúcia „straty hmotnosti- rámu karosérie vozidla: vyššia pevnosť, tenšie materiály
Hlavné bojové pole pre odľahčenie leží v tele-v-bielej farbe (Body in White). Logika je tu priamejšia: použitím oceľových plátov s vyššou{3}}pevnosťou je možné znížiť hrúbku materiálu a zároveň zabezpečiť ekvivalentný alebo dokonca lepší výkon pri náraze, čím sa zníži hmotnosť.
Materiálová aplikácia karosérie-v-bielej farbe moderných automobilov ukázala jasný gradient:
| Oblasť komponentu | Materiálové požiadavky | Typické druhy ocele | Odľahčujúci efekt |
| A/B stĺpiky, protizrážkový{0} lúč | Ultra{0}}vysoká pevnosť, absorpcia energie | Oceľ tvarovaná za tepla- (PHS, pevnosť v ťahu nad 1500 MPa) | Poskytuje najvyššiu{0}}ochranu vďaka extrémne tenkej hrúbke, čo vedie k výraznému zníženiu hmotnosti |
| Protinárazová tyč dverí-, výstužné diely podvozku | Vysoká pevnosť, dobrá tvarovateľnosť | Dvojfázová-oceľ (DP), martenzitická oceľ (MS, pevnosť 800-1200 MPa) | Nahraďte tradičnú-uhlíkovú oceľ a znížte hmotnosť o 10 – 20 % |
| Strecha, diely krytu | Dobrá tvarovateľnosť a kvalita povrchu | Pečená-ocel na kalenie (BH), izotropná oceľ (IS) | Dosiahnite miernu redukciu hmotnosti pri zachovaní kvality vzhľadu |
3. Reťazová reakcia priemyselného reťazca: Od oceliarní po dielne
Pre oceliarne sa vysoko{0}}pevná oceľ pre automobily stala kľúčom k technickej sile a rastu zisku. Baowu, Angang a ďalšie hlavné podniky nielenže pokračujú v zavádzaní ocelí s vyššou pevnosťou (ako je oceľ tvarovaná za tepla 2000 MPa za tepla-), ale tiež úzko spolupracujú s automobilkami, aby sa podieľali na návrhu dielov od fázy EVI (včasný zásah), aby sa zabezpečila vyrobiteľnosť materiálov.
Pre podniky vyrábajúce diely a OEM to prináša výzvu modernizácie technológie spracovania. Vysoko-pevná oceľ má vysokú tvrdosť a vysokú pružnosť, čo kladie nové požiadavky na dizajn razidiel, technológiu zvárania (ako sú parametre laserového zvárania a oblúkového zvárania) a technológiu spájania. Intuitívnym príkladom je, že rýchlosť opotrebenia lisovacej formy pri lisovaní oceľového plechu triedy 1000 MPa môže byť niekoľkonásobne vyššia ako u bežného oceľového plechu.
4.Záver
Náklonnosť automobilov k vysokopevnostnej legovanej oceli, ako je 20CrMnTi, nie je v žiadnom prípade jednoduchou náhradou materiálu. Je to systematický projekt poháňaný politikou, poháňaný trhom a podporovaný technológiou, ktorý presne reaguje na návrhy doby nízkej hmotnosti a bezpečnosti. Pre dodávateľov materiálov to znamená obrovské trhové príležitosti; Pre automobilky je to povinný kurz na vybudovanie základnej konkurencieschopnosti produktov. V tejto „súťaži v chudnutí“ má ten, kto lepšie ovláda tieto „tvrdé kosti“, väčšiu šancu vyhrať cestu v budúcnosti.
