Tämän muutoksen liikkeellepaneva voima on selkeä ja suora. Maailmanlaajuisesti Kiinan "National Six" -päästöstandardi, EU:n "Euro 7" -ehdotus ja Yhdysvaltain CAFE-säännökset kiristävät autoyhtiöiden keskimääräisen polttoaineenkulutuksen rajoituksia vuosi vuodelta. Samanaikaisesti törmäystestistandardeissa, kuten China Insurance Research Institute (C-IASI) ja Euroopan E-NCAP, on lähes tiukat vaatimukset auton korin turvallisuudelle. Tämä asettaa näennäisen ristiriitaisen haasteen: kuinka vähentää auton painoa polttoaineenkulutuksen vähentämiseksi samalla kun varmistetaan tai jopa parannetaan auton korin turvallisuuslujuutta?
Vastaus löytyy lujuudesta{0}}seosteräksestä, jota edustaa 20CrMnTi.
1. Erittäin-lujan seosteräksen ainutlaatuiset edut: lujuuden, plastisuuden ja kustannusten kolmikulmainen tasapaino
Luja{0}}seosteräs ei ole uusi, mutta sen suosio autoissa on seurausta tekniikan kehityksestä ja kustannustasapainosta.
Otetaan esimerkkinä 20CrMnTi, se on yleinen hiiltynyt hammaspyöräteräs. Sen koostumus on hyvin oviaukko: oikea määrä kromia (Cr) ja mangaania (Mn) voi tehokkaasti parantaa teräksen karkenevuutta ja lujuutta; Pieni määrä titaania (Ti) voi jalostaa rakeita ja parantaa sitkeyttä. Vakiolämpökäsittelyn "hiiletys+karkaisu + matalalämpötilakarkaisu" jälkeen se voi saavuttaa erinomaiset ominaisuudet "pinta kova ja sisältä sitkeä"-pinnalla on äärimmäisen korkea kovuus (HRC 58-62) kulumisen kestämiseksi, kun taas keskipiste säilyttää tarpeeksi sitkeyden kestääkseen iskukuormituksen.
Autoissa sen tyypillinen käyttökohde on keskeisten turvakomponenttien, kuten voimansiirtovaihteiden, voimansiirtoakselien ja tärkeiden pulttien, valmistus. Nämä osat eivät vaadi vain suurta lujuutta ja väsymisrajaa, vaan myös suurta mittatarkkuutta ja lämpökäsittelyn vakautta. Voidaan sanoa, että materiaalit, kuten 20CrMnTi, ovat kulmakivi sähköjärjestelmän miniatyrisoinnissa ja korkeassa hyötysuhteessa.
2. Ajoneuvon korin rungon "painonpudotus": vahvempi, ohuemmat materiaalit
Tärkein taistelukenttä kevennyksessä on rungon -valkoinen- (Body in White). Logiikka on tässä suorempi: käyttämällä vahvempia-teräslevyjä on mahdollista vähentää materiaalin paksuutta ja varmistaa samalla vastaava tai jopa parempi törmäyssuorituskyky, mikä vähentää painoa.
Modernien autojen{0}}valkoisen{1}}korin materiaalin käyttö on osoittanut selkeän kaltevuuden:
| Komponenttialue | Materiaalivaatimukset | Tyypillisiä terästyyppejä | Kevyt vaikutus |
| A/B-pilarit, -törmäyksenestopalkki | Ultra-lujuus, energian imeytyminen | Kuuma{0}}muovattu teräs (PHS, vetolujuus yli 1500 MPa) | Tarjoaa huipputason{0}}suojan erittäin ohuella paksuudella, mikä vähentää merkittävästi painoa |
| Oven törmäyksenesto-tanko, alustan vahvistusosat | Suuri lujuus, hyvä muovattavuus | Kaksivaiheinen-teräs (DP), martensiittiteräs (MS, lujuus 800-1200 MPa) | Korvaa perinteinen korkea{0}}hiilinen teräs vähentääksesi painoa 10–20 % |
| Katto, kansiosat | Hyvä muovattavuus ja pinnanlaatu | Bake{0}}karkaistu teräs (BH), isotrooppinen teräs (IS) | Saavuta kohtalainen painonpudotus säilyttäen samalla ulkonäön laadun |
3. Teollisuuden ketjun ketjureaktio: terästehtaista työpajoihin
Terästehtaille lujasta{0}}autoteräksestä on tullut avain tekniseen vahvuuteen ja voiton kasvuun. Baowu, Angang ja muut pääyritykset eivät vain jatka lujampien teräslaatujen (kuten 2000 MPa:n kuumamuovatun teräksen) käyttöönottoa, vaan tekevät myös tiivistä yhteistyötä autoyhtiöiden kanssa osallistuakseen osien suunnitteluun EVI-vaiheesta (varhainen puuttuminen) materiaalien valmistettavuuden varmistamiseksi.
Osayrityksille ja OEM-valmistajille se tuo haasteen prosessointitekniikan päivittämisestä. Erittäin lujalla-teräksellä on korkea kovuus ja kimmoisuus, mikä asettaa uusia vaatimuksia leimausmuotin suunnittelulle, hitsaustekniikalle (kuten laserhitsaus- ja kaarihitsausparametrit) ja liitosteknologialle. Intuitiivinen esimerkki on, että stanssatun 1000 MPa teräslevyn muotin kulumisnopeus voi olla useita kertoja tavalliseen teräslevyyn verrattuna.
4. Johtopäätös
Autojen suosiminen lujalle seosteräkselle, kuten 20CrMnTi:lle, ei suinkaan ole yksinkertainen materiaalin vaihto. Se on systemaattinen hanke, jota ohjaavat politiikka, markkinat ja teknologian tukema, joka vastaa tarkasti keveyden ja turvallisuuden aikojen ehdotukseen. Materiaalitoimittajille tämä merkitsee valtavia markkinamahdollisuuksia; Autoyhtiöille tämä on pakollinen kurssi tuotteiden ydinkilpailukyvyn rakentamiseksi. Tässä "painonpudotuskilpailussa" sillä, joka pystyy hallitsemaan näitä "kovia luita" paremmin, on paremmat mahdollisuudet voittaa tie tulevaisuudessa.
