硼钢与高强度钢有何区别?汽车安全材料大揭秘

   日期:2024-06-08     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:435    评论:0    
核心提示:今天,阿韬就来为各位看官说一说这事儿。在很多汽车文章中常将硼钢和高强度钢混为一谈。一般来看,硼钢是超高强度钢的一种,而汽车行业里,硼钢可以简单的等同于超高强度钢。

在很多汽车文章中,硼钢和高强度钢经常被混淆。其实硼钢是在低碳钢中混入硼元素形成的低合金钢,硼含量一般在0.0005-0.005%之间。硼钢的屈服强度和抗拉强度分别可达以上,强度约为普通钢的4倍。根据相关标准,可归类为超高强度钢(Ultra-High steel)。而且硼钢零件通常是在热加工后一步成型,所以硼钢又称为热成型钢。

总体来说,硼钢是超高强度钢的一种,而在汽车行业,硼钢可以简单等同于超高强度钢。值得一提的是,和很多前沿科技的发展一样,硼钢最早应用于军事、航天领域。随着更先进的钢铁材料出现,硼钢才逐渐“下放”到民用领域。虽然硼钢的强度标准是普通钢材的四倍左右,但价格却远不止四倍。因此,要想让一辆车既安全,又价格合理,就需要采用不同性能和价格的组合。

这里我们以沃尔沃XC90为例,帮助大家了解各类金属材料在车身的运用。

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车身前部,XC90打破了“硬”保险杠的刻板印象。它的前保险杠为镂空铝制结构(图中绿色),保险杠后方的纵梁为普通强度的钢材(图中黄色),整个发动机舱大部分由铝制成。这样的设计一方面是为了保证在正面碰撞时整个车身前部通过塌陷吸收冲击能量;另一方面是为了让发动机舱尽可能轻量化,以抵消发动机的重量,从而实现前后轮之间良好的重量分配。

通过观察XC90车身上超高强度钢的分布情况(图中红色标注部分),我们不难发现硼钢的使用都集中在乘客舱周围:首先,前部溃缩区与乘客舱之间使用了大面积的超高强度钢,确保碰撞后不会有异物侵入乘客舱;其次,XC90的乘客舱几乎整个侧面,包括A柱、B柱、C柱,都是采用超高强度钢结构。整个乘客舱形成了沃尔沃引以为傲的“笼式车身”,无论是受到各个方向的撞击,还是车辆侧翻、被重物压伤,都能为驾乘人员提供全方位的保护。

而对于碰撞风险最低的后备箱部分,XC90采用了强度较低的钢材,在实现一定程度的挤压能量吸收的同时,也尽可能的降低了车辆的制造成本。

俗话说“好钢用在刀刃上”,在汽车行业,这句话应该是“好钢用在客舱上”。虽然在客舱中使用硼钢是业内共识,但超高强度钢使用的最大制约因素在于制造成本,这关系到整车车型的售价。

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同样注重安全的沃尔沃S60受限于售价,并没有像XC90那样采用完整的超高强度钢“笼式车身”汽车用钢材牌号,C柱也没有使用硼钢,XC90使用了接近40%的超高强度钢,而S60和XC60使用了约34%的超高强度钢。

在更实惠的车型上,它只能在某些关键部位使用。比如图中的哈弗H4,只在B柱使用了超高强度钢,其他部位则使用普通高强度钢。超高强度钢的加入,往往可以让车辆某些区域的强度飞跃提升。哈弗H4车顶静压测试结果,已达到国家标准的三倍。

硼钢虽然是个神奇的东西,但汽车制造业常常出现“米格25效应”——单一技术并不先进,但通过设计师的整体优化,却能打造出优秀的产品。比如某日系品牌中级车,官方公布的高强度钢占比仅为36.5%(包括抗拉强度为780、980、的钢材),却在IIHS碰撞测试中力压对手,表现远超很多超高强度钢占比更高的车型,一举斩获“TOP PICK+”桂冠。这款车到底是什么车型?就留给大家猜吧。

你猜我是谁

超高强度钢如此之强汽车用钢材牌号,那么它有没有缺点呢?当然有!高强度就像一把双刃剑。在交通事故救援现场,液压钳和千斤顶在超高强度钢面前毫无作用。要切割超高强度钢,只能使用等离子弧割炬或圆盘切割机,但这些设备要么不够用,要么产生的火花会对乘员造成二次伤害。因此,超高强度钢一直是交通事故救援人员的棘手问题。

所以,朋友们,当你听到某款车的高强度钢比例达到60%、70%的时候,你应该明白,高强度钢分为不同的等级,它们的价格和强度差别很大。当你听到某款车的超高强度钢/硼钢/热成型钢比例超过30%的时候,你应该清楚,这并不意味着它有很好的碰撞性能。当然,这个世界上没有绝对安全的汽车。

 
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