汽车用螺栓的发展动向
发布时间:2013-08-05 05:27
作者:互联网
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近年来,作为
汽车厂家的要求有,降低零部件
成本、轻量化和高
强度等。尤其是,在海外为取得比新兴国汽车厂家更具
竞争力的
价格优势,必须最大限度地降低成本,
生产在当地具有
竞争力的汽车。同时,为应对环保问题,必须减少CO2排放,为降低燃耗,必须尽量减轻车身重量。要降低零部件成本,当然也包括要降低
螺栓成本。在螺栓的制作成本中,
坯料成本占主要部分,因此最有效的办法是降低材料本身的成本。
日本各汽车厂家为降低材料的
供应成本,正在研究使用海外的廉价材料。但是,由于有的对制作螺栓的
线材的
洁净度等质量要求比
板材或棒材的高,无法充分满足日本汽车行业要求的质量,因此目前使用海外
钢材的汽车厂家还很少。另一方面,在轻量化方面,各汽车厂家都进行了各种研究。为满足
用户的上述要求,螺栓制作厂家也进行了各种使螺栓轻量化的研究。作为使螺栓轻量化的措施,有的使用
铝或
钛等
轻金属,有的减小螺栓尺寸。在这些各种措施中,虽然铝比
铁轻得多,但强度低。钛虽然比铁轻,具有与铁相同的强度,但不容易加工,而且材料成本相当高。基于上述原因,汽车用螺栓在轻量化方面取得实效的例子还很少。减小螺栓尺寸虽然可以减轻重量,但如果减小相同强度等级的螺栓尺寸,由于螺栓断面积的减小,螺栓的紧固力会下降。因此,为确保相同程度的坚固力,又减小螺栓尺寸,必须提高螺栓的强度。在目前的JIS等公共
标准和汽车厂家自有的标准中,只对强度等级在12.9以下的螺栓作出规定。普通的
调质型螺栓当强度超过12.9时,迟延断裂特性会一下子变差。在一些已使用10.9或12.9的高强度螺栓的地方,如果要想通过减小尺寸来达到轻量化,就必须使用强度超过12.9的螺栓,并采用某种方法
改善迟延断裂特性。调质型螺栓为实现高强度,有的通过添加
合金元素来改善延迟断裂特性。虽然添加合
金元素多少可以改善延迟断裂特性,但由于合金元素价格高,因此成本的上升是不可避免的。另外一个措施就是使用非调质型螺栓。非调质型螺栓就是在成形后无需进行调质(
热处理),主要是通过材料的加工硬化来确保强度。非调质螺栓的
金属组织与调质螺栓的完全不同,它具有很强的抗延迟断裂特性。非调质螺栓使用的是
碳含
量比调质螺栓高的材料,通过在坯料
阶段的
控制冷却和
热处理,能获得高的断面收缩率,经
拉丝加工形成加工硬化后,在螺栓的成形阶段进一步的加工硬化可确保螺栓的强度。普通螺栓在成形后虽然没进行调质,但为了通过冷
锻压来消除螺栓内部的应变,因此必须进行
发蓝处理。缺点是材料的
硬度比调质型的高,非常难以成形。目前,用于发
动机的非调质型螺栓的强度为1600MPa,用于车身的非调质型螺栓的强度已达1400MPa。可以预计今后对这种高强度螺栓的
需求将进一步扩大。(青山)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。