汽车用钢的发展动向

作者:              发布时间:2008-07-31


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由于钢材的主要市场之一--汽车用钢材市场持续受到其它可替代材料的威胁,钢材生产商一直在致力建立与汽车制造商更加密切的合作关系,以满足不断改进工艺技术和降低生产成本的需要。这将对从合金钢钢种到产品供货的各个环节产生影响。↑↑↑ ↑

近年来,对汽车用钢板的要求已发生了很大的变化。由于汽车生产商已经加快步伐在研究生产↑↑“↑↑↑梦想中的↑↑”↑↑↑的轿车,他们需要钢材供应商提供不同性能钢种的钢材和服务项目,以便满足他们实现改善环境、降低成本、提高产品性能的目标。↑↑↑ ↑

通过轧制更薄规格和更高强度的板材,钢材生产商可帮助汽车制造商在不牺牲抗压陷和冲撞保护性能的前提下,降低车体总重,这样就有助于降低油耗,减少污染,最大程度地改善驾驶性能。↑↑↑ ↑

美国钢铁研究所汽车应用研究室高级主管达内·马丁说:↑↑“↑↑↑简而言之,如果能提高钢材的强度,用量就可以减少↑↑”↑↑↑。而这一切并不一定需要进行复杂的化学调整处理。事实上,据马丁所说,↑↑“↑↑↑无论如何来说,汽车用钢都不是什么特殊材料↑↑”↑↑↑,它不象不锈钢或铬钢、钼钢,要加入大量的合金元素。大多数汽车用钢只需添加少许其它合金元素,采用现代设计的装配线上的热处理工艺就可以大大提高它的强度重量比。↑↑↑ ↑

据美国钢铁研究所估测,尽管钢材在汽车用材料中用量达99%,但其在与铝材和复合材料在未来的竞争中,任何可以降低车体重量的手段都仍然是最有利的武器。↑↑↑ ↑

美国钢铁公司近来已采取一些更加积极的措施,以寻求制造轻质汽车的方法。去年,在密执安州的特洛伊设立了专门的汽车分部。它是一个用来研究和检测超低碳钢、高强度退火硬化钢性能的理想基地。汽车分部总经理吉姆·库特卡说这一项目的主要目的在于维护钢材作为汽车首选用材的地位。但需注意到这其中有一个权衡比较的问题,因为轻质钢板不可避免地使钢材的总用量减少。↑↑↑ ↑

目前在戴姆勒·克莱斯勒公司使用钢材有三大优先:用于增强车体板件,增加底盘高强度钢用量和在一些关键部位开始使用超高强度钢。原材料部主管质量控制的经理丹·科利肯定了低温热处理钢对质量的有利影响,但也提及其公司的生产部门对低温热处理钢的冲压性能有疑虑。他指出对于某些部件来说,采用中等强度的含磷钢是另一个切实可行的选择。↑↑↑ ↑

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下一步行动↑↑↑ ↑

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科利正期待着超高强度钢时代的真正到来。相信已有一些钢材生产商在进行这方面的新工艺技术开发,只不过目前有能力批量生产这种钢材的厂家并不多。在能够将超高强度钢大批量应用于汽车生产前,仍还有许多有待回答的问题。他补充说:↑↑“↑↑↑我们喜欢这种钢材,而且从理论上说它们具有很大的意义,但从价格的竞争性方面考虑,我们能大量使用这种钢材吗﹖我们的系统与设计能接受吗﹖↑↑”↑↑↑↑↑ ↑

通用汽车公司证实说,它也正在朝采用高强度、低合金钢方向发展。为了保证严格的公差要求,这家全球最大的汽车生产商据说正在与其供货商一道开发↑↑“↑↑↑双相↑↑”↑↑↑钢--一种马氏体与高强度相结合的钢材,接近超高强度的钢材。↑↑↑ ↑

通用汽车公司欧洲分公司发言人指出,汽车用钢板减薄是通过钢材生产商的有效帮助来解决的。钢材生产商可缩小尺寸公差,以确保带卷宽度方向厚度一致,这样就能使汽车制造商精确预测制造部件的最终重量。↑↑↑ ↑

由几个地区的钢铁生产商发起创立了全球性的超轻型钢车体项目,使未喷漆车体采用的高强度钢达65%~70%。大力对汽车生产商推广这一概念的结果,使得他们当中许多人都坚定地去采用高强度钢。欧洲席得钢铁公司的销售公司主任安德内·凡·登·布什介绍说:↑↑“↑↑↑在过去的5年里,人们的观念已发生了巨大的变化。↑↑”↑↑↑他还补充说:↑↑“↑↑↑人们对钢材的了解更加深入,而不仅仅是用来加工的商品。↑↑”↑↑↑他指出,通常0.90mm厚的冷轧带卷,因强度的提高,可将其厚度减到0.75mm,甚至可进一步减到0.69mm。↑↑↑ ↑

日本汽车制造商--尼桑公司在欧洲设有两家工厂,分别位于英国的桑德兰和西班牙的巴塞罗那。其桑德兰工厂的一位发言人指出,在过去通常使用抗拉强度为370MPa的钢材,而现代汽车用钢板强度已达到440MPa,甚至,在最近的一些关键部件如某些结构架用钢材,其强度达到了590MPa。他还补充说,下一阶段,日本汽车制造商将准备采用强度达780MPa的钢材。↑↑“↑↑↑采用高强度钢材在日本工业生产中已成为一种发展趋势↑↑”↑↑↑。↑↑↑ ↑

法国的雷诺汽车公司指出,当车型由一种型号转变成另一种型号时,高强度钢在新车型中的使用量将达40%以上。↑↑↑ ↑

尼桑公司还进一步提到为了保证具体部位的抗压陷性能,如前后保险杠,钢材的屈服强度是比抗拉强度更为重要的指标参数。这样就使低温热处理钢的使用比例进一步增加。因为车身经过烤漆炉烤漆后,可使这种钢的屈服强度提高12%左右,从而可允许对应零件的厚度减少3%~5%。大约有30%日本国产汽车的前保险杠现在都采用了低温热处理钢。↑↑↑ ↑

尽管用作冲剪下料的大多数钢材多数是以板卷形式发往汽车装配厂的,但汽车制造商近来却需求大量的矩形材或梯形材,以满足汽车生产中大量预裁焊接板料的需要。钢材生产商很快就作出反应以帮助用户节省人力,降低成本,提高规模经济效益。↑↑↑ ↑

为迎合预裁焊接板料的要求,美国钢公司与美国奥林匹克钢材服务中心组建了奥林匹克激光加工合资企业。与此同时,伯利恒钢铁公司、沃森顿工业公司、蒂森公司、洛基钢铁公司和LTV钢铁公司也在美国组建了他们自己的合资企业--预裁焊接板料有限公司。美国钢公司的库特卡预测说,到2003年,汽车所用的预裁焊接板料量将增加1倍。而沃森顿公司预测北美地区的需求将由1999年的2000万套增加到2005年的9000万套。美国钢铁研究所也认为预裁焊接板料的需求将快速增长。援引最近的报道显示北美地区平均每车使用2套预裁焊接板料,而来自对超轻型钢车体项目预测报告显示,其每台未喷漆车体使用的预裁焊接板料将达到13套。↑↑↑ ↑

通用汽车欧洲公司购买预裁焊接板料并对其进行冲压加工。但除了外购和由合资企业生产外,一些汽车制造商往往也在自己工厂生产预裁焊接板料。如尼桑汽车在欧洲的公司就是一个例子。它只购板卷,在桑德兰开始建设预裁焊接板料生产线为其新车型--艾尔美娜型车供应原料。↑↑↑ ↑

与预裁焊接板料相比,多数行业评论员都承认,5年前人们就看好的热轧板卷尚未打入汽车生产市场。科利说:↑↑“↑↑↑我们基本上看不到需求的增长,↑↑”↑↑↑他还补充说↑↑“↑↑↑短流程钢厂都还不具备生产这种高级产品的能力。↑↑”↑↑↑戴姆勒·克莱斯勒公司希望这些轧钢厂在未来几年能有所进步,并确认与位于印第安纳州的动力钢铁公司建立特别稳定的合作关系。↑↑↑ ↑

马丁承认,受一些短流程钢厂鼓动的结果,在某些应用领域,薄规格的热轧板卷将替代冷轧板卷。不过在那些产品表面质量是关键的地方,他觉得热轧卷很可能根本无法达到汽车用材的标准。↑↑↑ ↑

尼桑公司称,薄规格热轧板卷增加受阻的原因主要是钢铁生产厂家不情愿供应厚度为1.6mm以下的板卷。尼桑公司确信它将来的用量会逐年增加。通用汽车欧洲公司则说,尽管它还不曾使用过热轧卷原料,但将在今年年底前对其可能性进行严格评估。↑↑↑ ↑

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减低腐蚀↑↑↑ ↑

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工业界把降低重量、节省成本作为一大课题,车主们则更为关注的是锈蚀问题。尼桑公司的发言人宣称:↑↑“↑↑↑防腐将是未来的最大问题↑↑”↑↑↑。向用户作防锈担保的条款这些年来正在不断延长。↑↑↑ ↑

汽车制造商目前都青睐于热浸镀锌板,这可由现在新建的镀锌生产设施大多是热浸镀锌生产线得到证明。热浸镀锌板表面质量的改善对他们有很大的吸引力,它可在许多外壳件应用中以较低的价格替代电镀锌板。科利强调,戴姆勒·克莱斯勒公司对电镀锌板与热浸镀锌板订购方面并没有偏见,不过他说,热浸镀锌板更易于成形,生产成本更低。↑↑↑ ↑

有些公司,包括通用汽车欧洲公司,喜欢在车身部分全部采用电镀锌涂层板。虽然有位发言人提出该公司将来也会有选择地引入热浸镀锌板,将其应用于部分区域,如车底盘等。尼桑公司采用自己的锌--镍电镀涂层板,其表面还有一层特殊的涂层。大约车体材料的80%都采用这种涂层板。雷诺汽车公司说,该公司选择热浸镀锌板是↑↑“↑↑↑基于技术与经济方面的考虑↑↑”↑↑↑,今年底以前供货的薄板,大约90%将是这种形式的产品。↑↑↑ ↑

大众汽车公司说,其生产的轿车全部都采用热浸镀锌板作为未喷漆车体用材料,而且将来可能扩大到各种车型,包括小型旅行车与大客车。福特公司欧洲分部也提到倾向于增加涂层板的使用量,它同时采用热浸镀锌板与电镀锌板材料。↑↑↑ ↑

钢材生产商及板卷涂层加工厂家,已开始扩大投资以满足汽车业需求的这种高附加值产品的生产,并且开始探索其它途径,不只局限于镀锌板,而且开发其它涂层板和彩涂板。他们经常对产品预涂油处理以便于汽车制造装配线的成形加工,而且部分厂家对生产交货前预涂底漆的涂层板消费前景进行了调查。尼桑公司正在调研预涂高性能润滑剂,以便可使用成形性能稍差的钢材,这也将是未来的一种发展趋势。↑↑↑ ↑

美国钢公司虽然已进行了一系列预涂层板生产试验,但目前并不打算生产,并推测说汽车生产商最终会外购彩涂板。因为它是环保所关心的一个主要问题。奔驰汽车公司已经从供货商手里采购了一些预涂底漆钢板。这种第一次出现的非现场涂装产品可能用在某些狭缝处的部件上,这些地方在喷涂工序中根本无法触及到。↑↑↑ ↑

位于印第安纳州的板卷加工厂--辊涂公司已经察觉到:汽车预涂层板生产具有良好的长期的效益。通用汽车欧洲公司的一位发言人说:↑↑“↑↑↑毫无疑问,每位汽车生产商都看好彩涂板市场↑↑”↑↑↑。↑↑↑ ↑

这是钢铁生产业未来有利可图的一个方面,但实际情况还需要很长一段路要走。目前,戴姆勒·克莱斯勒仅外购涂有磷酸盐涂层的热浸镀锌板卷可替代预涂油生产线,因为它对外购涂层板的性能还不完全信得过。科利说↑↑“↑↑↑我对钢铁生产商和彩涂板生产商之间没有良好的沟通而感到失望。↑↑”↑↑↑每当有关涂层的缺陷发生后,钢铁生产商和彩涂板生产商仍然是互相推诿。↑↑↑ ↑

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全方位服务↑↑↑ ↑

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两大行业本可以对科利所说的失望的事情做得好一些,因为决定汽车业要求的远不仅仅是低的价格。贝达德证实戴姆勒·克莱斯勒是结合供货的技术范围及基本服务等条件来选择供应商的。他指出他的公司已有↑↑“↑↑↑钢铁厂伙计↑↑”↑↑↑在现场专门为汽车制造生产服务。↑↑↑ ↑

美国钢公司在特洛伊设立的新的汽车研究中心,更进一步说明了汽车生产商与其主要供货商的联系需更加密切。库塔卡说,从解决缺陷的立场出发,特洛伊中心是相当有用的。当汽车生产商在冲压加工中遇到难题时,美国钢公司能够很快地发现毛病是否出在钢材上,是否需要修整加工模具,这样就可大大节省用户的时间。↑↑↑ ↑

单一长期的供货协议对汽车制造商及钢铁企业来说都极为关键。通用汽车公司及戴姆勒·克莱斯勒汽车公司都在花时间制订长期供货计划。伯利恒钢铁公司指出↑↑“↑↑↑长期的供货合同有利于双方各自制订业务计划↑↑”↑↑↑,此外,这也是汽车设计环节中的一部分,但这并不意味着联盟是件容易的事。对于汽车生产商来说,他对需求是↑↑“↑↑↑他想要的时候就要,他要哪里的货,要多少都得由着他↑↑”↑↑↑。↑↑↑ ↑

所谓长期协作联系很明显是基于价格而言的。如果一个供货商签订了为某一部件提供金属材料的合同,从商业角度来说,就是在某一固定期间价格是不变的。汽车制造商决不会签订象金属铝那样为期10年的交易合同。钢材市场的变动还不足以鼓励相互间签订这种带投机性质的合同。不过他们都寻求签订1~3年的固定价格合同。尼桑公司着重强调了在汽车制造商与钢材生产商之间,享有↑↑“↑↑↑生产诀窍的连贯性↑↑”↑↑↑的重要性。正因为如此,公司变更供货商是极不寻常的事。↑↑↑ ↑

席得钢铁公司指出,对汽车工业来说,单一的供货渠道是危险的,因为总有一些劳资纠纷,运输脱节或其它↑↑“↑↑↑天灾人祸↑↑”↑↑↑的因素。除非上家质量与价格十分可靠。在汽车工业生产中,可靠性绝对是关键因素。↑↑↑ ↑

对于钢材交货来说,汽车制造商通常希望能将工厂现场存货减到最少有时仅可供4~5h生产时间,而原料定期从附近的供应仓库运来,由供应仓库保持库存量。这种供应仓库往往归汽车制造商、钢材生产商单独所有或共同所有,但也确实产生了一些附加费用。尼桑公司正在调研看能否直接从钢厂交运钢材,而不使用另外的仓库来存料。↑↑↑ ↑

通用汽车欧洲公司则强调保障供应的重要性,并说:↑↑“↑↑↑我们的供货商是根据他们在仓库能维持两周存货的能力而进行评估和分级的↑↑”↑↑↑。↑↑↑ ↑

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未来保障性↑↑↑ ↑

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总之,近来钢材生产商似乎已从关注最大用户之一回到了关注钢材的总平衡方面。在一定阶段,好象其钢材的市场将不可避免地逐渐被其他材料所蚕食。凡·登·布什说:↑↑“↑↑↑其它材料自有它的用场↑↑”↑↑↑,不过他相信,钢材市场不仅拥有↑↑“↑↑↑光明的未来↑↑”↑↑↑,而且将有能力赢得与其它材料的竞争。□↑↑↑ ↑

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