Aplicação do Aço Enferrujado na Indústria Automobilística
Nos últimos anos, a indústria automotiva está se desenvolvendo em direção à alta qualidade e leveza. Como reduzir o consumo de energia ao máximo para atingir alta capacidade operacional e baixo custo sob a força de tração nominal, ou seja, como construir equipamentos de transporte verdes tornou-se uma sociedade hoje. O tópico da discussão.
Na indústria automobilística, devido à sua alta resistência e peso relativamente leve, os materiais de aço inoxidável, especialmente após serem impactados, absorvem energia mais forte do que outros materiais de metal, têm melhor desempenho de segurança e são mais leves e vida útil mais longa em comparação com os materiais comuns veículos de aço carbono. As vantagens dos processos simples de fabricação e montagem, etc., fazem com que a utilização do aço inoxidável na indústria automotiva tenha uma tendência de expansão mundial, com grande potencial de mercado.
1. O desenvolvimento e a situação da aplicação do aço inoxidável na indústria automotiva
O desenvolvimento da carroceria de aço inoxidável passou principalmente por quatro fases:
1) carro de aço inoxidável com painel externo de aço inoxidável apenas;
2) carro de aço semi-inoxidável com estrutura inferior de aço carbono;
3) todos os carros de aço inoxidável;
4) carro leve de aço inoxidável.
A indústria automotiva é atualmente o campo de aplicação de aço inoxidável de crescimento mais rápido. Nos últimos dez anos, o consumo de aço inoxidável para automóveis no Japão aumentou de uma média de 10 quilos para 30 quilos, e nos Estados Unidos ultrapassou os 40 quilos. O aço inoxidável também é amplamente utilizado em veículos de transporte público, como ônibus, metrôs e veículos ferroviários de alta velocidade.
A Budd Company dos Estados Unidos usou o aço inoxidável pela primeira vez na fabricação de veículos em 1932 e desenvolveu o primeiro vagão de passageiros ferroviário de aço inoxidável do mundo. O Japão e a Alemanha usaram aço inoxidável e ligas de alumínio em ferrovias nacionais e veículos ferroviários urbanos, respectivamente.
Agora, Japão, Estados Unidos, Suécia e outros países usaram um grande número de veículos de aço inoxidável. O Japão começou a promovê-lo na década de 1980 e, atualmente, seus vagões de aço inoxidável chegam a 60%. A indústria automobilística é o foco do desenvolvimento de aplicações em aço inoxidável.
A primeira produção de carros de aço inoxidável em meu país foi em 1987. Uma empresa de automóveis de passageiros em Changchun usava o material 0Cr18Ni9 e soldava a arco tradicional para produzir carros de metrô de aço inoxidável. Em comparação com a carroceria de aço carbono, a carroceria de aço inoxidável foi aligeirada em cerca de 2 toneladas e passou no teste de resistência estática, o que indica que meu país domina o projeto e a fabricação de carrocerias leves de aço inoxidável. Em julho de 2003, o primeiro vagão de passageiros ferroviário urbano de aço inoxidável do meu país, com uma velocidade de 100 km por hora, saiu da linha de montagem em Changchun com sucesso. Este também foi o primeiro vagão ferroviário urbano de passageiros do meu país.
Antes da década de 1990, restrito pelo nível de desenvolvimento econômico da época, diversos veículos de aço carbono eram a principal demanda, e quase não havia demanda por veículos de alto padrão, como aço inoxidável e ligas de alumínio. Depois de entrar na década de 1990, com a melhoria dos padrões de vida e o desenvolvimento econômico, a demanda do mercado por veículos de última geração aumentou muito. O trânsito ferroviário urbano de Xangai, Guangzhou, Wuhan e Chongqing usa vagões de liga de alumínio;
Tianjin Binhai Express Rail Transit usa vagões de aço inoxidável; Pequim sedia os Jogos Olímpicos de 2008, principalmente usando carros de aço inoxidável; A Ferrovia Qinghai-Tibet considera o uso de carros de passageiros de aço inoxidável. No final deste ano, os veículos da Linha 15 do Metrô de Pequim usarão os primeiros produtos de metrô de aço inoxidável desenvolvidos de forma independente no mercado interno. O número total de veículos em toda a linha chegará a 15 trens, dos quais dois serão trens totalmente equipados.
Os requisitos de desenvolvimento leve e de alto nível de veículos ferroviários serão a principal direção de desenvolvimento de veículos ferroviários no futuro.
2. Desenvolvimento e status de aplicação de materiais de aço inoxidável para veículos
O aço inoxidável não tem apenas resistência à corrosão, mas também boas propriedades físicas e qualidade de superfície. É amplamente utilizado na fabricação de automóveis. No momento, existem principalmente os seguintes tipos de peças de aplicação.
1) O sistema de exaustão utiliza aço inoxidável, a maior parte do qual é aço inoxidável ferrítico, que é a parte mais usada do aço inoxidável automotivo. Dependendo da localização do sistema de exaustão, a estrutura do componente, a temperatura do gás e o ambiente corrosivo são bastante diferentes. Portanto, além da resistência a alta temperatura e resistência à oxidação de materiais de aço inoxidável, os sistemas de exaustão de automóveis também exigem resistência à corrosão em alta temperatura e propriedades de fadiga térmica. 409L, 436L, etc. são tipos de aço inoxidável comumente usados.
2) Aço inoxidável para tanque de combustível automotivo. O aço carbono revestido é geralmente o aço tradicional para tanques de combustível automotivo, mas os tanques de combustível feitos de aço inoxidável não têm risco de vazamento de combustível e têm excelente resistência à corrosão e boa conformabilidade, podendo omitir ou simplificar o processo de pintura e são fáceis de reciclar. 304L, JFE-SX1, etc. são tipos de aço inoxidável comumente usados.
3) Aço inoxidável para chassis de automóveis. A maior característica da estrutura combinada de aço inoxidável é a sua alta rigidez. Ao mesmo tempo em que garante uma relação de peso e resistência suficientemente altas, o aço inoxidável também tem boa tenacidade, plasticidade, conformabilidade e soldabilidade. A combinação do design modular do chassi do carro e o excelente desempenho dos materiais de aço inoxidável podem fazer um carro com boa resistência ao impacto, peso leve, alta segurança e confiabilidade e longa vida. Além disso, essa moldura também pode ser totalmente reciclada. 409L, 3Cr12, 304L, etc. são todos os tipos de aço inoxidável comumente usados.
4) Peças de aço inoxidável para automóveis. Existem principalmente anéis de vedação de aço inoxidável e trocadores de calor. Os anéis de vedação geralmente usam aço inoxidável 301 e os trocadores de calor geralmente usam materiais de aço inoxidável como SUS304, SUS430 e SUS409L.
5) Aço inoxidável para decoração de automóveis. Além das funções que devem ter, algumas outras partes externas do carro também têm funções decorativas. Os fabricantes usam molduras de aço inoxidável, antenas, tampas de roda, etc. em carros pequenos, e aço inoxidável em corrimões, grades de segurança e barreiras de grandes carros de passageiros e veículos. Para reduzir custos, os espelhos retrovisores são feitos principalmente de aço inoxidável da série SUS430J1L e alguns carros de luxo usam aço inoxidável da série SUS436J1L; os limpadores de carro usam principalmente SUS430, SUS304, SUS301 etc .; os protetores dos faróis usam SUS430 e outros tipos de aço.
O aço inoxidável é freqüentemente usado em dispositivos de segurança em automóveis. Por exemplo, o tensor do cinto de segurança é feito de aço inoxidável SUS301, os sensores de airbag e bombas de reforço são feitos principalmente de aço inoxidável SUS304 e SUS304L e o anel de indução ABS é feito de SUS434, SUS444 e outros tipos de aço.
Com o desenvolvimento contínuo da indústria automobilística, a aplicação do aço inoxidável na indústria automobilística tornou-se cada vez mais ampla e sua importância na fabricação de chassis de veículos, sistemas de escapamento e peças de motor tornou-se cada vez mais proeminente.
Estrutura do automóvel ou carcaça integral do automóvel feita de aço inoxidável contendo 11% a 12% de Cr, as marcas comumente usadas são 00Cr11Ti, 0Cr11Ni4Ti, 00Cr12NiTi, etc. Alguns países têm usado sucessivamente aço inoxidável em grandes ônibus, veículos de transporte de carvão, veículos metroviários urbanos, etc. . O uso real provou que depois de operar 1.2 milhão de quilômetros, as partes expostas do quadro ainda estão em boas condições e as partes expostas do revestimento descascando. Não foram vistos sinais de corrosão, não havia nenhuma parte do carro protegida por qualquer revestimento , nenhuma ferrugem foi encontrada e a superfície estava intacta.
Do ponto de vista da economia e praticidade, o aço inoxidável ferrítico 0Cr11Ti é frequentemente utilizado no sistema de escapamento de alguns países europeus e americanos. O Japão usa basicamente aço inoxidável ferrítico 13Cr ~ 17Cr e suas versões aprimoradas. Também é usado em algumas partes. Use aço inoxidável austenítico Cr-Ni. O aço inoxidável usado para peças automotivas é basicamente aço inoxidável ferrítico do tipo 0Cr18Ni9 e Cr17.
As principais peças de aço inoxidável dos automóveis incluem principalmente vedações de cilindro e dispositivos de enrolar o cinto de segurança. Os graus de material são geralmente 1Cr17Ni7; 1Cr13, 0Cr18Ni9, 0Cr17Ni12Mo2, etc. são usados para aperto em automóveis. Firmware; 0Cr17, 0Cr18Ni9 são usados para trocadores de calor de placa de resfriador de óleo; 0Cr17 geralmente pode ser usado para anéis de proteção de farol, corrimãos grandes de automóveis de passageiros, corrimãos de segurança, etc.
No Japão, no início da década de 1990, cerca de 100,000 a 130,000 toneladas de aço inoxidável eram usadas na indústria automobilística todos os anos. O aço inoxidável é utilizado na indústria automobilística. Além das funções próprias, o aço inoxidável também é decorativo, o que aumenta a valorização do automóvel.
Se os carros domésticos de aço inoxidável querem formar lotes e reduzir custos, o ponto chave é resolver o problema de localização dos materiais dos carros de aço inoxidável. Carros de aço inoxidável no Japão, Coreia do Sul e outros países usam austenítico de alta resistência placas de aço inoxidável laminadas a frio para veículos. A composição química, propriedades mecânicas e padrões de superfície deste material tornaram-se padrões. Em 2011, meu país produziu com sucesso aço inoxidável duplex para peças importantes de vagões de passageiros ferroviários, que substituíram produtos importados e foram usados com sucesso em vagões de metrô.
3. Conclusão
Atualmente, a China não possui estatísticas precisas sobre o custo dos veículos de aço inoxidável. De acordo com estatísticas relevantes no Japão, em termos de custos de fabricação, o custo de fabricação de carrocerias de liga de alumínio é muito maior do que o de carros de aço inoxidável e de aço carbono. O nível de custo da carroceria de aço inoxidável é ligeiramente superior ao da carroceria de aço carbono. Em termos de custos de manutenção, os carros de aço inoxidável apresentam os menores custos de manutenção.
Do ponto de vista de peso leve, o corpo de aço inoxidável é ligeiramente mais pesado do que o corpo de liga de alumínio. Considerando de forma abrangente os custos de fabricação, manutenção e consumo de energia, os carros de aço inoxidável são muito mais baixos do que os carros de liga de alumínio e de aço carbono, portanto, os carros de aço inoxidável são os veículos mais econômicos e têm grandes perspectivas de desenvolvimento.