Несмотря на активное внедрение современных композитных и синтетических материалов в автомобилестроении, производители по-прежнему используют сталь – традиционный и зарекомендовавший себя материал.
И в ближайшей перспективе отказа от этого известного на протяжении многих веков материала не предвидится. Более того, современная автомобилестроительная отрасль не только считается одним из основных потребителей высококачественного стального проката, но и способствовала появлению множества инноваций и революционных решений в металлургии.
В современной автомобильной промышленности используются специальные высокопрочные марки стали
Широкое использование стали в автомобильной отрасли обусловлено целым рядом значимых преимуществ ее перед другими материалами:
В то же время, использование стальных материалов в автомобильной промышленности имеет и ряд недостатков, основной из которых заключается в том, что металлическая поверхность подвержена воздействию коррозии. Впрочем, современные производители транспортных средств решают эту проблему за счет специальных защитных покрытий или использования нержавеющих сталей, устойчивых к коррозии.
Конечно, применяемый сегодня в автомобилестроении стальной прокат существенно отличается от металла, который использовался в этой отрасли еще несколько десятков лет назад. Современные автопроизводители предъявляют к металлическому сырью достаточно специфические (и нередко противоречивые) требования.
Используемые в наши дни в автомобильной промышленности марки стали довольно сильно отличаются от металлопроката, который применяется в других отраслях, например, в строительной. Кроме того, современные разновидности автомобильных сталей имеют большое отличие и от стального проката, применявшегося производителями транспортных средств еще несколько десятков лет назад.
Толчком к созданию и внедрению в производство новых сплавов и марок явились ужесточение природоохранных норм, более высокая мощность применяемых в автомобилестроении двигателей, повышение требований к безопасности пешеходов, водителей и пассажиров, а также ряд других факторов.
К примеру, до 80-х годов прошлого века порядка 90 % конструкции легковых машин изготавливалось из мягких сталей невысокой прочности, которые имели в международной классификации обозначение Mild. А примерно с этого времени разработчики стали задумываться о необходимости снижения массы транспортных средств за счет применения новых материалов и передовых технологий металлообработки.
В результате на рынке появились углерод-марганцевые стали (CMn) с увеличенным уровнем прочности и стальные сплавы, которые имели свойство повышать свою прочность в процессе сушки лакокрасочного покрытия транспортного средства (BH).
Следующим логичным этапом стало появление высокопрочных марок стали (HSS), в создании которых участвовали ведущие мировые сталеплавильные концерны и Международный институт чугуна и стали. Данные марки оптимально соответствуют потребностям автомобильной отрасли, сочетая в себе такие, казалось бы, взаимоисключающие качества, как прочность и пластичность.
Появление такого материала дало мощный толчок развитию и трансформации автомобилестроительной отрасли – к примеру, доля мягких сталей в конструкции кузова выпускаемых сегодня автомобилей не превышает 30 %, а оставшаяся часть приходится на современные высокопрочные стали с улучшенными параметрами. В течение следующих двух десятилетий долю мягких сталей в автомобилестроении планируется уменьшить до 3 %.
При изготовлении кузовов современных автомобилей производители применяют передовые технологии и высокопрочные марки стали
Преимущественно стальной прокат в автомобилестроении используется для изготовления кузовов транспортных средств – каркаса, внешней обшивки, крепежных и прочих элементов конструкции. Применение такого материала призвано решить ряд важных задач, стоящих перед разработчиками и производителями автомашин, и в существенной мере влияющих на требования к используемым в автомобилестроении маркам стали.
Высокие аэродинамические и эстетические требования к современным автомашинам напрямую влияют на свойства применяемых в автомобилестроении материалов. Производителю требуется металл, который при достаточных прочностных качествах хорошо бы подходил для штамповки, позволяя получить сложную обтекаемую форму кузова. То есть, стальной лист должен хорошо формоваться и впоследствии сохранять приданную ему при штамповке форму.
При высоких требованиях в плане пластичности применяемый в автомобильной промышленности металл должен иметь и достаточный уровень прочности для обеспечения должной безопасности водителя и пассажиров транспортного средства. Для достижения минимальной деформации кузова при ДТП разработчики задействуют самые продвинутые конструктивные решения, однако и от физических параметров используемой в производстве стали зависит очень многое для обеспечения безопасности людей.
Чтобы по возможности уменьшить вред, наносимый пешеходу при столкновении с транспортным средством, разработчики применяют при изготовлении отдельных частей наружной оболочки автомобиля мягкую тонкую листовую сталь. В случае столкновения такие части корпуса складываются или деформируются, что снижает ущерб для пешехода и оставляет больше шансов для спасения его жизни.
Этот параметр напрямую связан с массой автомобиля – чем машина тяжелее, тем больше топлива ей требуется, и тем больше вредных выхлопов она произведет при езде. Чтобы снизить массу транспортного средства, производители стремятся использовать более тонкий металл. Однако делается это не в ущерб безопасности водителя и пассажиров, поэтому доля использования высокопрочного стального проката в автомобильной промышленности стабильно растет.
