蒂森克虏伯公司推出全新轻型钢材依然是轻量化重要材料

2019年08月13日09:56 来源：盖世汽车

盖世汽车讯据外媒报道，在德国维尔茨堡举行的轻量化设计峰会上，蒂森克虏伯钢铁欧洲公司（Thyssenkrupp Steel Europe）的Lothar Patberg表示，“在汽车设计中，钢依然是最有用的轻量化材料。”因此他们公司开发出新钢种，不仅具有更高的强度和刚度，而且更容易成形，重量更轻。

Lothar Patberg说，2018年，几乎四分之三的新车都采用钢制车身。混合结构和纯铝车身分别仅占15%和12%。这是因为钢的强度高，制造和加工方法稳定，并且具有成本优势，是非常可靠的材料。

然而，电动汽车的框架条件有所改变。实现电池续航里程最大化这一首要目标，主要通过优化汽车的电气和电子部件。根据蒂森克虏伯钢铁公司的计算，减少100公斤的重量，仅能增加8公里的里程。此外，未来电动汽车的车身将采用弯曲性能最佳的简单几何形状部件，减少使用具有理想深冲性能的复杂几何形状材料。电力驱动对车身安全提出新的要求，重量增加导致能耗更高，重量和驱动力的增加也将提升底盘的负载。基于这些新情况，蒂森克虏伯钢铁公司得出结论，与汽车的材料相比，客户将更重视功能，同时，由于电动交通成本高，造价低的轻型钢结构将得到更广泛的应用。

蒂森克虏伯公司有针对性地补充钢材等级和成形工艺。例如，一种新型热成形钢，具有特殊的氧化层，可将热成形过程中的氢吸收率降低40%以上。 Patberg表示，这不仅减少材料损坏的风险，而且实现“成本的可持续性并节能”。

另一项创新是高强度冷成型钢的新制造工艺，强度可达1200兆帕。第一步是通过简单的工具，制成预制件，不考虑回弹变形。然后使用标定工具，通过抗压应力叠加精准测定回弹，最终将预制件打造成尺寸精确的几何形状。根据零部件的不同，这种多阶段成形工艺，将原材料使用量减少15%，且重复性好，不需要后续处理。

该公司使用这种新钢材开发出虚拟的电动汽车车身，既能满足安全需求，又符合成本要求，包括附属装置和电池托盘在内，重量只有430公斤。超过三分之二的壳体由高强度冷成型钢制成，强度约600 ~ 1200兆帕，只有大约11%是高温复杂成型的高强度钢。另外，蒂森克虏伯公司使用强度非常高的混合钢材，生产电池托盘。

对于其他电池托盘项目，该公司开发了一种加强型深拉钢盘，其成本约为同类铝材的一半，重量仅增加7%。Patberg认为，这些例子证明钢材在轻量化设计方面仍然具有潜力。更重要的是，可以在优化成本的情况下，获得完美的车体结构。

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