Application de l'acier rouillé dans l'industrie automobile
Ces dernières années, l'industrie automobile s'est développée vers la haute qualité et la légèreté. Comment réduire autant que possible la consommation d'énergie pour atteindre une capacité de fonctionnement élevée et un faible coût sous la puissance de traction nominale, c'est-à-dire comment construire des équipements de transport verts est devenu une société aujourd'hui. Le sujet de discussion.
Dans l'industrie automobile, en raison de leur haute résistance et de leur poids relativement léger, les matériaux en acier inoxydable, en particulier après avoir été impactés, absorbent l'énergie plus fortement que les autres matériaux métalliques, ont de meilleures performances de sécurité, sont plus légers et ont une durée de vie plus longue par rapport aux matériaux ordinaires. véhicules en acier au carbone. Les avantages des processus de fabrication et d'assemblage simples, etc., font que l'utilisation de l'acier inoxydable dans l'industrie automobile montre une tendance à l'expansion mondiale, avec un grand marché potentiel.
1. Le développement et l'état de l'application de l'acier inoxydable dans l'industrie automobile
Le développement de la carrosserie en acier inoxydable est principalement passé par quatre étapes :
1) cabine en acier inoxydable avec panneau extérieur en acier inoxydable uniquement ;
2) voiture en acier semi-inoxydable avec châssis en acier au carbone ;
3) toutes les voitures en acier inoxydable ;
4) voiture légère en acier inoxydable.
L'industrie automobile est actuellement le domaine d'application de l'acier inoxydable qui connaît la croissance la plus rapide. Au cours des dix dernières années, la consommation d'acier inoxydable pour les automobiles au Japon est passée d'une moyenne de 10 kilogrammes à 30 kilogrammes, et aux États-Unis a dépassé 40 kilogrammes. L'acier inoxydable est également largement utilisé dans les véhicules de transport public tels que les bus, les métros et les véhicules ferroviaires à grande vitesse.
La société Budd des États-Unis a utilisé pour la première fois l'acier inoxydable dans la fabrication de véhicules en 1932 et a développé la première voiture de chemin de fer en acier inoxydable au monde. Le Japon et l'Allemagne ont utilisé respectivement de l'acier inoxydable et des alliages d'aluminium dans les chemins de fer nationaux et les véhicules ferroviaires urbains.
Aujourd'hui, le Japon, les États-Unis, la Suède et d'autres pays ont utilisé un grand nombre de véhicules en acier inoxydable. Le Japon a commencé à le promouvoir dans les années 1980, et actuellement, ses wagons en acier inoxydable ont atteint 60 %. L'industrie automobile est au centre du développement des applications de l'acier inoxydable.
La première production de voitures en acier inoxydable dans mon pays remonte à 1987. Une entreprise de voitures particulières à Changchun a utilisé du matériau 0Cr18Ni9 et a utilisé le soudage à l'arc traditionnel pour produire des voitures de métro en acier inoxydable. Par rapport à la carrosserie en acier au carbone, la carrosserie en acier inoxydable a été allégée d'environ 2 tonnes et a passé le test de résistance statique, ce qui indique que mon pays maîtrise la conception et la fabrication de carrosseries légères en acier inoxydable. En juillet 2003, la première voiture ferroviaire urbaine en acier inoxydable de mon pays, roulant à 100 km/h, est sortie avec succès de la chaîne de montage de Changchun. C'était aussi la première voiture de voyageurs sur rail urbain de mon pays.
Avant les années 1990, limitées par le niveau de développement économique de l'époque, divers véhicules en acier au carbone constituaient la principale demande, et il n'y avait presque pas de demande de véhicules haut de gamme tels que l'acier inoxydable et l'alliage d'aluminium. Après être entrée dans les années 1990, avec l'amélioration du niveau de vie et le développement économique, la demande du marché pour les véhicules haut de gamme a fortement augmenté. Le transport ferroviaire urbain de Shanghai, Guangzhou, Wuhan et Chongqing utilise des voitures en alliage d'aluminium ;
Tianjin Binhai Express Rail Transit utilise des voitures en acier inoxydable; Pékin accueille les Jeux Olympiques de 2008, utilisant principalement des voitures en acier inoxydable ; Le chemin de fer Qinghai-Tibet envisage d'utiliser des voitures particulières en acier inoxydable. À la fin de cette année, les véhicules de la ligne 15 du métro de Pékin utiliseront les premiers produits de véhicules de métro en acier inoxydable développés indépendamment au niveau national. Le nombre total de véhicules sur l'ensemble de la ligne atteindra 15 rames, dont deux rames entièrement équipées.
Les exigences du développement léger et de haute qualité des véhicules ferroviaires seront la principale direction de développement des véhicules ferroviaires à l'avenir.
2. État du développement et de l'application des matériaux en acier inoxydable pour les véhicules
L'acier inoxydable a non seulement une résistance à la corrosion, mais également de bonnes propriétés physiques et une bonne qualité de surface. Il est largement utilisé dans la construction automobile. À l'heure actuelle, il existe principalement les types de pièces d'application suivants.
1) Le système d'échappement utilise de l'acier inoxydable, dont la plupart sont en acier inoxydable ferritique, qui est la partie la plus utilisée de l'acier inoxydable automobile. Selon l'emplacement du système d'échappement, la structure des composants, la température des gaz et l'environnement corrosif sont assez différents. Par conséquent, en plus de la résistance à haute température et de la résistance à l'oxydation à haute température des matériaux en acier inoxydable, les systèmes d'échappement automobiles nécessitent également une résistance à la corrosion à haute température et des propriétés de fatigue thermique. 409L, 436L, etc. sont des nuances d'acier inoxydable couramment utilisées.
2) Acier inoxydable pour le réservoir de carburant automobile. L'acier au carbone ordinaire revêtu est généralement l'acier traditionnel pour les réservoirs de carburant automobiles, mais les réservoirs de carburant en acier inoxydable ne présentent aucun risque de fuite de carburant, ont une excellente résistance à la corrosion et une bonne formabilité, et peuvent omettre ou simplifier le processus de peinture, et sont faciles à recycler. 304L, JFE-SX1, etc. sont des nuances d'acier inoxydable couramment utilisées.
3) Acier inoxydable pour châssis automobile. La plus grande caractéristique du cadre combiné en acier inoxydable est sa grande rigidité. Tout en garantissant un rapport de poids et une résistance suffisamment élevés, l'acier inoxydable présente également une bonne ténacité, plasticité, formabilité et soudabilité. La combinaison de la conception modulaire du châssis de la voiture et des excellentes performances des matériaux en acier inoxydable peut créer une voiture avec une bonne résistance aux chocs, un poids léger, une sécurité et une fiabilité élevées et une longue durée de vie. De plus, un tel cadre peut également être entièrement recyclé. 409L, 3Cr12, 304L, etc. sont tous des aciers inoxydables couramment utilisés.
4) Pièces automobiles en acier inoxydable. Il existe principalement des bagues d'étanchéité et des échangeurs de chaleur en acier inoxydable. Les bagues d'étanchéité utilisent généralement de l'acier inoxydable 301 et les échangeurs de chaleur utilisent généralement des matériaux en acier inoxydable tels que SUS304, SUS430 et SUS409L.
5) Acier inoxydable pour la décoration automobile. En plus des fonctions qu'elles devraient avoir, certaines autres parties extérieures de la voiture ont également des fonctions décoratives. Les fabricants utilisent des moulures, des antennes, des enjoliveurs, etc. en acier inoxydable sur les petites voitures, et de l'acier inoxydable sur les mains courantes, les garde-corps de sécurité et les flèches des grandes voitures particulières et des véhicules. Afin de réduire les coûts, les rétroviseurs sont principalement fabriqués en acier inoxydable de la série SUS430J1L, et certaines voitures de luxe utilisent de l'acier inoxydable de la série SUS436J1L ; les essuie-glaces de voiture utilisent principalement SUS430, SUS304, SUS301, etc. les protège-phares utilisent du SUS430 et d'autres nuances d'acier.
L'acier inoxydable est souvent utilisé dans les dispositifs de sécurité des automobiles. Par exemple, le tendeur de ceinture de sécurité est en acier inoxydable SUS301, les capteurs d'airbag et les pompes de surpression sont principalement en acier inoxydable SUS304 et SUS304L, et la bague d'induction ABS est en SUS434, SUS444 et d'autres qualités d'acier.
Avec le développement continu de l'industrie automobile, l'application de l'acier inoxydable dans l'industrie automobile est devenue de plus en plus étendue et son importance dans la fabrication de châssis de véhicules, de systèmes d'échappement et de pièces de moteur est devenue de plus en plus importante.
Châssis automobile ou coque intégrale automobile en acier inoxydable contenant 11% à 12% Cr, les marques couramment utilisées sont 00Cr11Ti, 0Cr11Ni4Ti, 00Cr12NiTi, etc. Certains pays ont successivement utilisé l'acier inoxydable dans les gros bus, les véhicules de transport de charbon, les véhicules de métro urbain, etc. L'utilisation réelle a prouvé qu'après avoir parcouru 1.2 million de kilomètres, les parties exposées du châssis sont toujours en bon état et les parties exposées du revêtement se décollent Aucun signe de corrosion n'a été observé, aucune partie de la voiture n'était protégée par un revêtement , aucune rouille n'a été trouvée et la surface était intacte.
Du point de vue de l'économie et de la praticabilité, l'acier inoxydable ferritique 0Cr11Ti est souvent utilisé dans le système d'échappement de certains pays européens et américains. Le Japon utilise essentiellement de l'acier inoxydable ferritique 13Cr ~ 17Cr et ses versions améliorées. Il est également utilisé dans certaines parties. Utiliser de l'acier inoxydable austénitique Cr-Ni. L'acier inoxydable utilisé pour les pièces automobiles est essentiellement de l'acier inoxydable ferritique de type 0Cr18Ni9 et Cr17.
Les principales pièces en acier inoxydable des automobiles comprennent principalement les joints de cylindre et les dispositifs d'enroulement des ceintures de sécurité. Les qualités de matériaux sont généralement 1Cr17Ni7 ; 1Cr13, 0Cr18Ni9, 0Cr17Ni12Mo2, etc. sont utilisés pour le serrage automobile. micrologiciel ; 0Cr17, 0Cr18Ni9 sont utilisés pour les échangeurs de chaleur à plaques du refroidisseur d'huile ; 0Cr17 peut généralement être utilisé pour les anneaux de protection des phares, les grandes mains courantes des voitures de tourisme, les garde-corps de sécurité, etc.
Au Japon, au début des années 1990, environ 100,000 130,000 à XNUMX XNUMX tonnes d'acier inoxydable étaient utilisées chaque année dans l'industrie automobile. L'acier inoxydable est utilisé dans l'industrie automobile. En plus de ses fonctions propres, l'acier inoxydable est également décoratif, ce qui augmente l'appréciation de la voiture.
Si les voitures nationales en acier inoxydable veulent former des lots et réduire les coûts, le point clé est de résoudre le problème de la localisation des matériaux des voitures en acier inoxydable. Les voitures en acier inoxydable au Japon, en Corée du Sud et dans d'autres pays utilisent toutes de l'austénitique à haute résistance tôles d'acier inoxydable laminées à froid pour les véhicules. La composition chimique, les propriétés mécaniques et les motifs de surface de ce matériau sont devenus des normes. En 2011, mon pays a produit avec succès acier inoxydable duplex pour des parties importantes des voitures de voyageurs ferroviaires, qui ont remplacé les produits importés et ont été utilisées avec succès dans les voitures de métro.
3. Conclusion
Actuellement, la Chine ne dispose pas de statistiques précises sur le coût des véhicules en acier inoxydable. Selon des statistiques pertinentes au Japon, en termes de coûts de fabrication, le coût de fabrication des carrosseries en alliage d'aluminium est beaucoup plus élevé que celui des voitures en acier inoxydable et des voitures en acier au carbone. Le niveau de coût de la carrosserie en acier inoxydable est légèrement supérieur à celui de la carrosserie en acier au carbone. En termes de coûts d'entretien, les voitures en acier inoxydable ont les coûts d'entretien les plus bas.
Du point de vue de la légèreté, le corps en acier inoxydable est légèrement plus lourd que le corps en alliage d'aluminium. Compte tenu des coûts de fabrication, d'entretien et de consommation d'énergie, les voitures en acier inoxydable sont bien inférieures aux voitures en alliage d'aluminium et aux voitures en acier au carbone. Les voitures en acier inoxydable sont donc les véhicules les plus économiques et offrent de grandes perspectives de développement.