Aplicación del Acero Oxidado en la Industria del Automóvil
En los últimos años, la industria automotriz se está desarrollando hacia la alta calidad y el peso ligero. Cómo reducir el consumo de energía tanto como sea posible para lograr una alta capacidad operativa y un bajo costo por debajo de la potencia nominal de tracción, es decir, cómo construir equipos de transporte ecológicos se ha convertido en una sociedad actual. El tema de discusión.
En la industria de fabricación de automóviles, debido a su alta resistencia y peso relativamente ligero, los materiales de acero inoxidable, especialmente después de ser impactados, absorben energía más fuerte que otros materiales metálicos, tienen un mejor rendimiento de seguridad y son más ligeros y tienen una vida útil más larga en comparación con los materiales ordinarios. vehículos de acero al carbono. Las ventajas de la sencillez de los procesos de fabricación, montaje, etc., hacen que el uso del acero inoxidable en la industria del automóvil muestre una tendencia de expansión a nivel mundial, con un gran mercado potencial.
1. El estado de desarrollo y aplicación del acero inoxidable en la industria automotriz
El desarrollo de la carrocería de acero inoxidable ha pasado principalmente por cuatro etapas:
1) cabina de acero inoxidable con panel exterior de acero inoxidable solamente;
2) carro de acero semi-inoxidable con bastidor inferior de acero al carbono;
3) todos los carros de acero inoxidable;
4) coche ligero de acero inoxidable.
La industria automotriz es actualmente el campo de aplicación de acero inoxidable de más rápido crecimiento. En los últimos diez años, el consumo de acero inoxidable para automóviles en Japón aumentó de un promedio de 10 kilogramos a 30 kilogramos, y en Estados Unidos superó los 40 kilogramos. El acero inoxidable también se usa ampliamente en vehículos de transporte público como autobuses, trenes subterráneos y vehículos ferroviarios de alta velocidad.
Budd Company de los Estados Unidos utilizó acero inoxidable por primera vez en la fabricación de vehículos en 1932 y desarrolló el primer vagón de pasajeros ferroviario de acero inoxidable del mundo. Japón y Alemania utilizaron acero inoxidable y aleaciones de aluminio en los ferrocarriles nacionales y los vehículos ferroviarios urbanos, respectivamente.
Ahora, Japón, Estados Unidos, Suecia y otros países han utilizado una gran cantidad de vehículos de acero inoxidable. Japón comenzó a promocionarlo en la década de 1980, y actualmente, sus vagones de tren de acero inoxidable han llegado al 60%. La industria del automóvil es el foco del desarrollo de aplicaciones de acero inoxidable.
La primera producción de vagones de acero inoxidable en mi país fue en 1987. Una empresa de automóviles de pasajeros en Changchun utilizó material 0Cr18Ni9 y utilizó soldadura por arco tradicional para producir vagones de metro de acero inoxidable. En comparación con la carrocería de acero al carbono, la carrocería de acero inoxidable se ha aligerado unas 2 toneladas y ha superado la prueba de resistencia estática, lo que indica que mi país domina el diseño y la fabricación de carrocerías ligeras de acero inoxidable. En julio de 2003, el primer vagón de pasajeros urbano de acero inoxidable de mi país con una velocidad de 100 km por hora salió con éxito de la línea de ensamblaje en Changchun. Este fue también el primer vagón de pasajeros de ferrocarril urbano de mi país.
Antes de la década de 1990, restringido por el nivel de desarrollo económico en ese momento, varios vehículos de acero al carbono eran la principal demanda y casi no había demanda de vehículos de alta gama como acero inoxidable y aleación de aluminio. Después de entrar en la década de 1990, con la mejora del nivel de vida y el desarrollo económico, la demanda del mercado de vehículos de alta gama ha aumentado considerablemente. El tránsito ferroviario urbano de Shanghai, Guangzhou, Wuhan y Chongqing utiliza vagones de aleación de aluminio;
Tianjin Binhai Express Rail Transit utiliza vagones de acero inoxidable; Beijing alberga los Juegos Olímpicos de 2008, utilizando principalmente automóviles de acero inoxidable; Ferrocarril Qinghai-Tibet considera usar vagones de pasajeros de acero inoxidable. A fines de este año, los vehículos de la Línea 15 del Metro de Beijing utilizarán los primeros productos para vehículos de metro de acero inoxidable desarrollados de manera independiente en el país. El número total de vehículos en toda la línea alcanzará los 15 trenes, dos de los cuales serán trenes totalmente equipados.
Los requisitos de desarrollo ligero y de alta calidad de los vehículos ferroviarios serán la principal dirección de desarrollo de los vehículos ferroviarios en el futuro.
2. Estado de desarrollo y aplicación de materiales de acero inoxidable para vehículos.
El acero inoxidable no solo tiene resistencia a la corrosión, sino que también tiene buenas propiedades físicas y calidad superficial. Es ampliamente utilizado en la fabricación de automóviles. En la actualidad, existen principalmente los siguientes tipos de piezas de aplicación.
1) El sistema de escape utiliza acero inoxidable, la mayoría de los cuales son acero inoxidable ferrítico, que es la parte más utilizada del acero inoxidable automotriz. Dependiendo de la ubicación del sistema de escape, la estructura de los componentes, la temperatura del gas y el ambiente corrosivo son bastante diferentes. Por lo tanto, además de la resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la oxidación a altas temperaturas de los materiales de acero inoxidable, los sistemas de escape de automóviles también requieren resistencia a la corrosión a altas temperaturas y propiedades de fatiga térmica. 409L, 436L, etc. son grados de acero inoxidable comúnmente utilizados.
2) Acero inoxidable para el tanque de combustible del automóvil. El acero al carbono simple revestido es generalmente el acero tradicional para los tanques de combustible de los automóviles, pero los tanques de combustible hechos de acero inoxidable no tienen riesgo de fugas de combustible y tienen una excelente resistencia a la corrosión y una buena formabilidad, y pueden omitir o simplificar el proceso de pintura y son fáciles de limpiar. reciclar. 304L, JFE-SX1, etc. son grados de acero inoxidable comúnmente utilizados.
3) Acero inoxidable para marco de automóvil. La característica más importante del marco combinado de acero inoxidable es su alta rigidez. Además de garantizar una relación de peso y resistencia lo suficientemente altas, el acero inoxidable también tiene buena tenacidad, plasticidad, formabilidad y soldabilidad. La combinación del diseño modular del bastidor del automóvil y el excelente rendimiento de los materiales de acero inoxidable pueden hacer un automóvil con buena resistencia al impacto, peso ligero, alta seguridad y confiabilidad, y larga vida útil. Además, dicho marco también se puede reciclar por completo. 409L, 3Cr12, 304L, etc. son grados de acero inoxidable de uso común.
4) Piezas de acero inoxidable para automóviles. Hay principalmente anillos de sellado de acero inoxidable e intercambiadores de calor. Los anillos de sellado generalmente usan acero inoxidable 301 y los intercambiadores de calor generalmente usan materiales de acero inoxidable como SUS304, SUS430 y SUS409L.
5) Acero inoxidable para decoración de automóviles. Además de las funciones que deberían tener, algunas otras partes exteriores del automóvil también tienen funciones decorativas. Los fabricantes utilizan molduras, antenas, cubiertas de ruedas, etc. de acero inoxidable en automóviles pequeños, y acero inoxidable en pasamanos, barandas de seguridad y brazos de automóviles y vehículos de pasajeros grandes. Para reducir costos, los espejos retrovisores están hechos principalmente de acero inoxidable de la serie SUS430J1L, y algunos autos de lujo usan acero inoxidable de la serie SUS436J1L; los limpiaparabrisas de automóviles utilizan principalmente SUS430, SUS304, SUS301, etc.; los protectores de faros usan SUS430 y otros grados de acero.
El acero inoxidable se utiliza a menudo en dispositivos de seguridad en automóviles. Por ejemplo, el tensor del cinturón de seguridad está hecho de acero inoxidable SUS301, los sensores de airbag y las bombas de refuerzo están hechos principalmente de acero inoxidable SUS304 y SUS304L, y el anillo de inducción ABS está hecho de SUS434, SUS444 y otros grados de acero.
Con el continuo desarrollo de la industria del automóvil, la aplicación del acero inoxidable en la industria del automóvil se ha vuelto cada vez más extensa, y su importancia en la fabricación de bastidores de vehículos, sistemas de escape y partes de motores se ha vuelto cada vez más prominente.
Chasis de automóvil o carcasa integral de automóvil fabricado en acero inoxidable que contiene 11% a 12% Cr, las marcas más utilizadas son 00Cr11Ti, 0Cr11Ni4Ti, 00Cr12NiTi, etc. Algunos países han utilizado sucesivamente acero inoxidable en grandes autobuses, vehículos de transporte de carbón, vehículos de metro urbano, etc. El uso real ha demostrado que después de operar 1.2 millones de kilómetros, las partes expuestas del marco todavía están en buenas condiciones y las partes expuestas del revestimiento se están despegando No se observaron signos de corrosión, no había ninguna parte del automóvil protegida por ningún revestimiento , no se encontró óxido y la superficie estaba intacta.
Desde el punto de vista de la economía y la viabilidad, el acero inoxidable ferrítico 0Cr11Ti se usa a menudo en el sistema de escape de algunos países europeos y americanos. Japón utiliza básicamente acero inoxidable ferrítico 13Cr~17Cr y sus versiones mejoradas. También se utiliza en algunas partes. Utilice acero inoxidable austenítico Cr-Ni. El acero inoxidable utilizado para autopartes es básicamente acero inoxidable ferrítico tipo 0Cr18Ni9 y Cr17.
Las principales piezas de acero inoxidable de los automóviles incluyen principalmente sellos de cilindros y dispositivos para rizar cinturones de seguridad. Los grados de material son generalmente 1Cr17Ni7; 1Cr13, 0Cr18Ni9, 0Cr17Ni12Mo2, etc. se utilizan para apretar automóviles. firmware; 0Cr17, 0Cr18Ni9 se utilizan para intercambiadores de calor de placas de enfriadores de aceite; 0Cr17 generalmente se puede usar para anillos protectores de faros, pasamanos grandes de automóviles de pasajeros, barandillas de seguridad, etc.
En Japón, a principios de la década de 1990, cada año se usaban entre 100,000 130,000 y XNUMX XNUMX toneladas de acero inoxidable en la industria automotriz. El acero inoxidable se utiliza en la industria del automóvil. Además de sus propias funciones, el acero inoxidable también es decorativo, lo que aumenta la apreciación del automóvil.
Si los automóviles domésticos de acero inoxidable quieren formar lotes y reducir costos, el punto clave es resolver el problema de la localización de materiales de automóviles de acero inoxidable. Los automóviles de acero inoxidable en Japón, Corea del Sur y otros países utilizan materiales austeníticos de alta resistencia. placas de acero inoxidable laminadas en frío para vehículos La composición química, las propiedades mecánicas y los patrones de superficie de este material se han convertido en estándares. En 2011, mi país produjo con éxito duplex de acero inoxidable para partes importantes de los vagones de pasajeros de ferrocarril, que reemplazó a los productos importados y se ha utilizado con éxito en los vagones del metro.
3. Conclusión
Actualmente, China no tiene estadísticas precisas sobre el costo de los vehículos de acero inoxidable. Según estadísticas relevantes en Japón, en términos de costos de fabricación, el costo de fabricación de las carrocerías de automóviles de aleación de aluminio es mucho más alto que el de los automóviles de acero inoxidable y los automóviles de acero al carbono. El nivel de costo de la carrocería de acero inoxidable es ligeramente superior al de la carrocería de acero al carbono. En términos de costos de mantenimiento, los automóviles de acero inoxidable tienen los costos de mantenimiento más bajos.
Desde la perspectiva del peso ligero, el cuerpo de acero inoxidable es un poco más pesado que el cuerpo de aleación de aluminio. Teniendo en cuenta de manera integral los costos de fabricación, mantenimiento y consumo de energía, los automóviles de acero inoxidable son mucho más bajos que los automóviles de aleación de aluminio y los automóviles de acero al carbono, por lo que los automóviles de acero inoxidable son los vehículos más económicos y tienen grandes perspectivas de desarrollo.