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[汽车用钢] 车身高强度钢占比的概念与等级区分

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发表于 2020-10-20 13:45:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
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车身高强度钢占比的概念与等级区分

【汽车材料网】在CIASI一次次用事实冲击了汽车用户的视觉神经后,汽车结构钢材的使用情况以及钢材的占比成为了关注热点。然而所谓的钢材占比是有很大弹性的,比如某些车会在碰撞测试中折断A柱甚至掀开顶棚,但这些车的“高强度钢占比”会高达80%!其参数与事实结果出现了巨大的差异,这是什么原因呢?


01原因1:对“高强度”的不同解读
汽车车身结构的主要材料涵盖两种:普通强度钢材,高强度钢材。在材料学领域一般将屈服强度≥600Mpa(兆帕)的钢材定义为高强度,反之低于这一标准的则是普通强度钢。打造车架需要使用大量的钢材,而高强度钢的制造成本是比较高的,所以理论上并不会主要由这种材料打造,但这并不会影响真正的抗扭刚度与防撞能力。



比如某台在CNCAP测试中得到全优评价的SUV,其公布参数的“≥高强度钢标准”的钢材占比仅为55%,剩余的45%则为普通强度钢材。可是这台车的成绩却非常理想,那么可以认定的是其55%的比例中至少有30%的普通高强度钢(600~1370Mpa),而剩余的超高强度钢(热成型钢)则占比至少超20%,这种钢材的屈服强度可以达到1500Mpa左右。主要结构由这些材料打造,其安全等级自然会足够高。


反之,某台“A柱轿车”的公布参数高强度钢比例为80%,然而在碰撞测试中竟然出现了偏执碰撞测试的A柱弯折——并不难以理解,因其品牌对高强度感的认定令人“汗颜”,屈服强度仅仅在300~600Mpa之间的钢材也能够被认定为高强度钢,那么是软钢呢?但是这并不违法,因为没有一个成文的标准去为“低强度”“中强度”“高强度”与超高标准分级,一般都是约定俗成的业内人士公认标准,那么这种不具备约束力的标准离开这一行业自然可以随意修改。



02原因2:钢材类型用量与位置的差异
综上所述,不同企业对高强度钢的认定标准存在巨大的差异,所以单纯的公布比例数据并不具备绝对参考价值。想要通过钢材用量分析车辆的安全等级,具备参考价值的参数一定是某某位置使用了哪些钢材,以及这些钢材的屈服强度会在哪一范围内。这种结构图一般车企都会公布,当然这是对车辆被动安全有足够信心的品牌才会这样做,那么哪些位置需要加强呢?



1:车辆的A/B柱,车门横梁、车头横纵梁,这些位置都需要进行严格的加强。使用的钢材至少应该在1000~1600Mpa之间。因为汽车碰撞时的撞击力传导流程比较特殊,为横梁、吸能盒、总量、A柱再到车门横梁或底盘纵梁;只有保证每个位置的钢材都足够强大,车辆在碰撞时才能保证安全。B柱的加强是为在侧面撞击时保证安全。



2:车辆顶棚与底盘的加强程度往往要逊色一些,第一类位置会使用热成型钢或超高级别的马氏体钢,而顶棚与底盘的关键位置往往只用屈服强度1000Mpa左右的钢材加强,对于笼式结构的车价而言实际也足够了,甚至还会有些冗余。其他位置则用普通强度钢材即可,否则和车辆的制造成本过高也无法合理控制车价。



3:高强度铝合金是很少见的材料,目前行业标准认定的所谓“高强度”只是600Mpa左右。所以这些材料只能在非关键位置进行一定比例的替代钢材,使用的目的只是为轻量化车身,但并不是为了绝对节油;因为能大量使用高强度铝合金的车辆一般都是豪华等级的汽车,这些车的用户对于油耗的接受度很高,轻量化只是为了提升车辆的性能表现。



总结:汽车安全等级的判断不能只看绝对比例,拆分观察每个区域使用钢材的屈服或抗拉强度,判断防撞保护关键位置是否可靠,这才是一定程度分析车辆安全性的科学方法。
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