⑴ 汽車材料選擇合金鋼的原因
用鋁、還是用鋼?」這個問題始終困擾著汽車工程師。鋁合金一度威脅到汽車工業內鋼鐵在過去所扮演的領導地位,如果以鋁和製造鋼的原料鐵來相比,不但重量減輕了一半,抗腐蝕性也更優於鋼,但是鋁的價格也相對昂貴,且在製造和維修上都很困難。因此近年隨著超輕型高強度鋼板的問世,也使得鋁合金的優勢部分喪失。相對於鋁合金,不少汽車製造商更加傾向於選擇高強度碳鋼來替代普通鋼材,不過鋁和鋼之間的戰爭,可不會就這么輕易結束。
●車用鋁合金零件比重顯著增加
雖然消費者對於車輛安全性的要求越來越高,然而整個社會對於環保節能的呼聲也相對提高,因此也使得汽車製造商們不得不尋求更堅固、更輕薄的造車原料,而鋁與鋼之間的戰爭也正由此展開。
要製造一輛普通中型汽車必須耗去725公斤的鋼和鑄鐵,還要再加上350公斤的沖壓鋼板。相比之下,鋁合金在一款歐洲汽車內的所佔重量,則是從1990年的50增加到2005年的131.5公斤(多數仍用於發動機內部件與氣缸缸體),而且預計到了2010年還會再增加25公斤。跟製造鋼原料的鐵相比,鋁的重量不僅減輕了一半,其抗腐蝕能力也更優於鋼,種種特質也使得鋁更加受到汽車工程師們的青睞。
『奧迪A8的全鋁車身結構 』
在今天的汽車歷史中,已經出現過不少使用全鋁合金打造車身的市售車,包括本田的超級跑車NSX以及奧迪為了彰顯技術實力而推出的小型車A2,而目前在市面上仍在銷售的車型則有奧迪A8、R8和捷豹XJ是採用全鋁合金車身。其中捷豹XK更是將鋁合金技術與輕量化優勢發揮到極致,不僅車身零件結合總數從5,189個降至2,761個,車身剛性更一舉提高了48%,同時還大幅瘦身達到90kg的效果(從1685kg減重至1,595kg)!
『捷豹XK採用鋁合金技術,大大降低了車身重量,提升了操控性能 』
全新XK車系的功率輸出僅比起舊款車型小幅增加6hp,達到300hp的最大功率,但是在瘦身有成之後的重量/功率比,再加上懸吊系統的改良,換來的卻是平易近人、更加靈巧的操控與駕馭感受。目前捷豹車廠的銷售量12萬570輛與15年前被福特收購前相比,呈現倍數成長。
●高強度鋼材迎戰鋁合金
鋁合金的異軍突起讓車用鋼鐵供貨商們倍感壓力,因此他們也決定統一採取行動以對抗鋁的威脅。早在1995年,便已有32家跨國鋼鐵生產廠商聯合提出了「超輕碳鋼車身」的概念,這種採用高強度鋼材所製造的車身實現了更薄和更輕的結構,能使車身重量減輕達25%!輕薄化的車身確實提高了高強度鋼材的銷售數字,同時鋼鐵廠還對外宣稱,這種材料還有另一大好處,也就是讓汽車在EuroNCAP碰撞測試中得到更高的分數!
歐洲新車評測系統(European New Car Assessment Program)中的碰撞測試,目前已經發展成為是歐洲新車量產前的必要程序,也早已成為消費者在購車時重要的一項參考依據,當今一款新車要想獲得「不差」的安全聲譽,得要在碰撞測試中得到4至5顆星的評分。
根據沃爾沃安全中心工程師Marten Levenstam介紹,鋼材質量的提高使得汽車業者能夠製造出更具安全性的車身結構,並且還不增加車身重量。「您能用普通鋼材構成撞擊力道吸收區,用高強度鋼構成超級安全的乘坐區!」Marten Levenstam說,經得起強力撞擊的車型,才能得到NCAP更優異的評分,所以這對於汽車製造商們來說顯然頗具吸引力。
由於歐盟修改了汽車廢氣排放中的二氧化碳含量標准,將其限制在每公里130克,使得汽車設計師們的注意力也隨之轉移到能減輕車身重量的鋼合金上。普通鋼板的厚度通常為0.7到0.75mm,而今日的超強度鋼板厚度則僅有0.65mm甚至更薄,新款歐寶賽飛利的發動機蓋鋼板便只有0.6mm厚!
鋼鐵生產廠商Arcelor-Mittal、Robert Bosch GmbH與咨詢公司Arthur D. Little的分析結果得出了一個發人深省的結論:僅僅減輕車身重量就能節省約5%的燃油,並且通過這樣的方式來提高油耗表現,只需在每輛車上增加212歐元(約為2200人民幣)的成本以購買高強度鋼材。現有的省油科技包括可變氣門與進氣岐管、渦輪增壓和汽缸間歇功能等,卻絕對無法達到5%的節油效果,而且降低車身重量,還可有效減輕剎車系統的負荷並提高發動機效能。
●鋁合金的技術瓶頸
鋼鐵生產廠商Arcelor-Mittal認為,採用高張力鋼板來減輕車身重量是比較經濟的選擇,他們也預料隨著高張力鋼板達到更高的經濟規模,市售車的重量亦能夠進一步減輕。盡管鋁合金生產廠商無法反駁這一點,但是他們卻用另一種觀點對其提出質疑:如果想要降低二氧化碳的排放量,考慮到汽車的生命周期和資源回收性(鋁的回收比例高於鋼鐵),鋁顯然優於鋼!
『寶馬5系的車身結構,鋼制車身和鋁制車首』
除了奧迪和捷豹之外,對於推出「全鋁合金車款」有興趣的車廠至今仍寥寥無幾。寶馬製造了鋁鋼材料混用的車身結構,但是首要原因卻是基於平衡車身前後配重以提升操控性。寶馬5系即是鋼制車身和鋁制車首(主要在發動機蓋)的結合體實例,而X5僅在車身前半部用上了少數鋁合金零件,其整體結構仍為鋼制。
不過僅僅是這種混合結構,就已經使得製造成本增加了25%,而這還不是讓車廠頭痛的唯一原因,因為鋁在受熱後體積大幅膨脹的金屬特性,更使得鋁制車用零件的製造難度大大增加,在焊接車身時必須使用特製夾鉗,並採用特殊工藝才能將鋁制零件固定在特定位置。包括通用汽車在內的國際性大車廠仍無法將鋁合金廣泛應用在旗下各車型上,主要原因就是考慮到處理鋁制零件的特殊設備無法在遍布全球的組裝廠與維修點廣泛普及
⑵ 什麼叫合金鋼
合金鋼是將碳素鋼與一種或幾種合金元素結合在一起製成的。
合金元素有錳、硅版、鎳、鈦、銅、鉻和鋁權等。
添加這些金屬能生產出常規碳鋼所沒有的特定性能。
這些元素以不同比例/組合添加,使材料具有不同效果,例如增加硬度、增加耐蝕性、增加強度、改善可成形性,此外,焊接性也會改變。
合金鋼最重要和最理想的變化是:
*淬透性增強。
*耐腐蝕性增強。
*保持硬度和強度。
*幾乎所有合金鋼都需要進行熱處理,以發揮其最佳性能。
合金元素及其作用:
鉻:增加硬度、增加韌性和耐磨性。
鈷:用於製造切削工具;改善了熱硬度。
錳:提高表面硬度、提高抗應變、錘擊和沖擊的能力。
鉬:增強強度、提高抗沖擊和耐熱性。
鎳:提高強度、韌性、提高耐腐蝕性。
鎢:增加硬度並改善晶粒結構,提供改進的耐熱性。
釩:提高強度、韌性和抗沖擊性,改善耐腐蝕性。
鉻釩:大大提高了拉伸強度,它堅固,但容易彎曲、切割。
最常用的合金等級:
4140:鉻鉬鋼
4340:鎳鉻鉬鋼
6150:鉻釩鋼
8620:HSLA-鎳-鉻-鉬鋼
⑶ 合金鋼防水嗎
不銹鋼肯定防水啊,不銹鋼可以說是合金了,所謂合金鋼,就是鋼裡面除鐵元素外,還有含有其它金屬元素的鋼材,統稱為:合金鋼.其中,不銹鋼是合金鋼的一個分支,它以抗腐蝕能力強為特點.所以,不銹鋼本來就是合金鋼的一種.防水效果還是比較好的
⑷ 合金鋼用422焊條焊接有何效果,會發生斷裂的嚴重後果嗎
1、會發生斷裂的嚴重後果的,J422焊條一般用於焊接普通碳素鋼,焊接合金鋼的焊縫強度不夠。
2、J422碳鋼電焊條簡介J422焊條是普通叫法(也稱牌號),對應國際標准焊條型號為E4303。它是一種酸性焊條,葯皮鈦鈣型,J表示結構鋼焊條,42是42kg/mm²焊縫金屬的抗拉強度,熔敷金屬抗拉強度不低於420MPa。主要用途:用於焊接較重要的低碳鋼結構和強度等級低的低合金鋼,一般用於焊接鋼結構和普通碳鋼管道的焊接。
3、合金鋼 alloy steel 鋼里除鐵、碳外,加入其他的合金元素,就叫合金鋼。 在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同,並採取適當的加工工藝,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
⑸ 4116合金鋼刀好不好
4116(全稱DIN 1.4116)是一種軸承鋼,最大特點是防腐蝕與耐磨性,鉻與釩的含量很高,所以價格也不低(主要是釩的成本
⑹ 猛鋼,特種鋼,合金鋼50錳,馬氏體鋼,不銹鋼,哪種好
摘要 錳鋼好。
⑺ 合金鋼鍋和不銹鋼鍋有什麼區別
二者主要是材料上的區別:
1、不銹鋼是指參雜了Cr(鉻)元素的鋼材
2、合金內鋼是在不銹鋼的基礎上,還參容雜別的合金,比如鎳之類的合金元素
其實鋼就是含碳量小於2.18%的鐵,大家知道純鐵的成分就是Fe原子,而一般的鐵都不是純鐵,都是Fe-c合金,這也就是鐵碳相圖的由來,而鋼就是含碳比較少,但是人們發現,鋼材如果參雜Cr(鉻)之後,就會基本不生銹,於是參雜的Cr的鋼材一般就都是不銹鋼了,都具有不銹鋼的性能,但是如果再參雜別的合金,比如鎳之類的合金元素,就往往會產生更強的性能,這也就是合金鋼的由來,所以不銹鋼也是合金鋼,另外合金鋼也是由Fe-C來的啊,所以裡面也有碳,所以就有了根據含碳量高低分的低合金、高合金之類的分法,因為含碳量越高越脆。
⑻ GNR直讀光譜測合金鋼效果怎麼樣
GNR的儀器測合金鋼特別是高合金鋼表現還不錯,給你一個最低端S1測35CrMo的應用報告數據參考參考,最好還是帶一個好點的標樣到儀器上去做一下測試!
⑼ 鑄造合金鋼分為哪幾類,其成分,組織和性能各有什麼特點
(1)鋁硅系合金,也叫硅鋁明或矽鋁明。有良好鑄造性能和耐磨性能,熱脹系數小,在鑄造鋁合金中品種最多,用量最大的合金,含硅量在10%~25%。有時添加0.2%~0.6%鎂的硅鋁合金,廣泛用於結構件,如殼體、缸體、箱體和框架等。有時添加適量的銅和鎂,能提高合金的力學性能和耐熱性。此類合金廣泛用於製造活塞等部件。
(2)鋁銅合金,含銅4.5%~5.3%合金強化效果最佳,適當加入錳和鈦能顯著提高室溫、高溫強度和鑄造性能。主要用於製作承受大的動、靜載荷和形狀不復雜的砂型鑄件。
(3)鋁鎂合金,密度最小(2.55g/cm3),強度最高(355MPa左右)的鑄造鋁合金,含鎂12%,強化效果最佳。合金在大氣和海水中的抗腐蝕性能好,室溫下有良好的綜合力學性能和可切削性,可用於作雷達底座、飛機的發動機機匣、螺旋槳、起落架等零件,也可作裝飾材料。
(4)鋁鋅系合金,為改善性能常加入硅、鎂元素,常稱為鋅硅鋁明。在鑄造條件下,該合金有淬火作用,即自行淬火。不經熱處理就可使用,以變質熱處理後,鑄件有較高的強度。經穩定化處理後,尺寸穩定,常用於製作模型、型板及設備支架等。
⑽ 75號合金鋼和sk5哪個好
摘要 75號合金鋼更好,硬度更強。