近年來,作(zuo)為汽(qi)車廠(chang)家的(de)要求有(you),降低零(ling)部件(jian)成本、輕量化和高強度等。尤其是,在海外為取得(de)比(bi)新(xin)興(xing)國汽(qi)車廠(chang)家更具競爭力的(de)價格優勢,必須最大限度地降低成本,生產在當地具有(you)競爭力的(de)汽(qi)車。同時,為應對環(huan)保問題(ti),必須減少CO2排放,為降低燃耗,必須盡量減輕車身(shen)重量。
要(yao)降(jiang)低零部件成本(ben)(ben),當然也包括要(yao)降(jiang)低耐磨板成本(ben)(ben)。在耐磨板的(de)(de)制作(zuo)成本(ben)(ben)中,坯料(liao)成本(ben)(ben)占主要(yao)部分,因(yin)此最有效的(de)(de)辦(ban)法是降(jiang)低材(cai)料(liao)本(ben)(ben)身的(de)(de)成本(ben)(ben)。日(ri)本(ben)(ben)各汽(qi)車(che)廠家為降(jiang)低材(cai)料(liao)的(de)(de)供應(ying)成本(ben)(ben),正在研(yan)究使(shi)用海外(wai)的(de)(de)廉價(jia)材(cai)料(liao)。但是,由于有的(de)(de)對制作(zuo)耐磨板的(de)(de)線材(cai)的(de)(de)潔(jie)凈度等(deng)質量(liang)要(yao)求比板材(cai)或棒材(cai)的(de)(de)高,無法充分滿足(zu)日(ri)本(ben)(ben)汽(qi)車(che)行業(ye)要(yao)求的(de)(de)質量(liang),因(yin)此目前(qian)使(shi)用海外(wai)鋼(gang)材(cai)的(de)(de)汽(qi)車(che)廠家還很(hen)少(shao)。
另一(yi)方(fang)面(mian),在輕(qing)量化(hua)方(fang)面(mian),各汽(qi)車(che)廠家都進(jin)行了(le)各種(zhong)研(yan)究(jiu)。為滿足用(yong)戶的(de)上述(shu)要求,耐(nai)磨(mo)板(ban)制作(zuo)廠家也進(jin)行了(le)各種(zhong)使(shi)耐(nai)磨(mo)板(ban)輕(qing)量化(hua)的(de)研(yan)究(jiu)。作(zuo)為使(shi)耐(nai)磨(mo)板(ban)輕(qing)量化(hua)的(de)措(cuo)施(shi)(shi),有(you)的(de)使(shi)用(yong)鋁(lv)或鈦等輕(qing)金屬,有(you)的(de)減小耐(nai)磨(mo)板(ban)尺寸。在這(zhe)些各種(zhong)措(cuo)施(shi)(shi)中,雖然鋁(lv)比鐵(tie)(tie)輕(qing)得多,但強(qiang)度低(di)。鈦雖然比鐵(tie)(tie)輕(qing),具有(you)與鐵(tie)(tie)相同的(de)強(qiang)度,但不容易加工,而且材料成本相當高。基(ji)于上述(shu)原因,汽(qi)車(che)用(yong)耐(nai)磨(mo)板(ban)在輕(qing)量化(hua)方(fang)面(mian)取(qu)得實(shi)效的(de)例子還(huan)很少(shao)。
減小耐磨板尺(chi)寸(cun)(cun)雖然(ran)可(ke)以減輕重量,但如果減小(xiao)相同強度等級的(de)耐(nai)磨(mo)板尺(chi)寸(cun)(cun),由于耐(nai)磨(mo)板斷面積(ji)的(de)減小(xiao),耐(nai)磨(mo)板的(de)緊固(gu)力(li)會下(xia)降。因此,為確保相同程度的(de)堅固(gu)力(li),又減小(xiao)耐(nai)磨(mo)板尺(chi)寸(cun)(cun),必(bi)須(xu)提(ti)高耐(nai)磨(mo)板的(de)強度。
在(zai)目前(qian)的(de)JIS等(deng)公共標準(zhun)和汽車廠家自(zi)有(you)的(de)標準(zhun)中,只(zhi)對強(qiang)度等(deng)級在(zai)12.9以下的(de)耐(nai)磨板(ban)(ban)作(zuo)出規(gui)定。普通(tong)(tong)的(de)調質型(xing)耐(nai)磨板(ban)(ban)當強(qiang)度超過12.9時,遲(chi)延(yan)斷裂(lie)特(te)性會(hui)一(yi)下子(zi)變(bian)差。在(zai)一(yi)些已使用(yong)10.9或(huo)12.9的(de)高強(qiang)度耐(nai)磨板(ban)(ban)的(de)地方,如果要想通(tong)(tong)過減(jian)小尺寸來達到輕量化,就(jiu)必(bi)須使用(yong)強(qiang)度超過12.9的(de)耐(nai)磨板(ban)(ban),并(bing)采(cai)用(yong)某種(zhong)方法改善遲(chi)延(yan)斷裂(lie)特(te)性。
調質(zhi)型(xing)耐磨(mo)板為實現高強度(du),有的通過添(tian)加(jia)合(he)金(jin)元素來(lai)改善延遲(chi)(chi)斷裂特(te)性。雖然添(tian)加(jia)合(he)金(jin)元素多少可以改善延遲(chi)(chi)斷裂特(te)性,但由于合(he)金(jin)元素價格高,因(yin)此成本的上升是不可避免的。
另外一個措施就(jiu)是(shi)(shi)使(shi)用非調(diao)質(zhi)(zhi)型(xing)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)。非調(diao)質(zhi)(zhi)型(xing)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)就(jiu)是(shi)(shi)在成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)后無需進行調(diao)質(zhi)(zhi)(熱處理),主要是(shi)(shi)通(tong)過(guo)(guo)材(cai)料的加(jia)工(gong)硬化(hua)來(lai)確保強(qiang)(qiang)(qiang)度。非調(diao)質(zhi)(zhi)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)的金屬組織與調(diao)質(zhi)(zhi)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)的完全不(bu)同,它具有很強(qiang)(qiang)(qiang)的抗延遲斷(duan)(duan)裂特性。非調(diao)質(zhi)(zhi)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)使(shi)用的是(shi)(shi)碳含量比(bi)調(diao)質(zhi)(zhi)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)高(gao)(gao)的材(cai)料,通(tong)過(guo)(guo)在坯料階段的控制冷卻(que)和熱處理,能獲得高(gao)(gao)的斷(duan)(duan)面(mian)收縮率,經拉絲加(jia)工(gong)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)加(jia)工(gong)硬化(hua)后,在耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)的成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)階段進一步的加(jia)工(gong)硬化(hua)可確保耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)的強(qiang)(qiang)(qiang)度。普通(tong)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)在成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)后雖然(ran)沒進行調(diao)質(zhi)(zhi),但為了(le)通(tong)過(guo)(guo)冷鍛(duan)壓來(lai)消(xiao)除耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)(ban)(ban)內部的應變,因此(ci)必須(xu)進行發藍處理。缺點是(shi)(shi)材(cai)料的硬度比(bi)調(diao)質(zhi)(zhi)型(xing)的高(gao)(gao),非常難以成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)。
目前,用(yong)于(yu)發(fa)動(dong)機的(de)非調質型耐(nai)磨(mo)板的(de)強度為(wei)1600MPa,用(yong)于(yu)車(che)身的(de)非調質型耐(nai)磨(mo)板的(de)強度已達1400MPa。可以預計今后對這(zhe)種高強度耐(nai)磨(mo)板的(de)需求將進一步擴大。
