تطوير وتطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ في مجال السيارات

في السنوات الأخيرة، تطورت صناعة السيارات في اتجاه الجودة العالية وخفيفة الوزن. إن كيفية تقليل استهلاك الطاقة قدر الإمكان تحت قوة الجر المقدرة لتحقيق قدرة تشغيل عالية وتكلفة منخفضة، أي أن كيفية إنشاء معدات النقل الخضراء أصبحت قضية رئيسية في مجتمع اليوم. موضوع المناقشة. في صناعة تصنيع السيارات، تكون مواد الفولاذ المقاوم للصدأ خفيفة نسبيًا بسبب قوتها العالية. خاصة بعد تعرضها للصدمات، فإنها تمتص الطاقة بشكل أفضل من المواد المعدنية الأخرى وتتمتع بأداء أمان جيد. بالمقارنة مع المركبات العادية المصنوعة من الفولاذ الكربوني، فهي أخف وزنًا ولها عمر خدمة أطول. وعمليات التصنيع والتجميع البسيطة والمزايا الأخرى، أظهر استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة تصنيع السيارات اتجاهًا للتوسع عالميًا، وله سوق محتمل كبير.

 

1. الوضع الحالي لتطوير وتطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة السيارات

لقد مر تطوير هياكل السيارات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي بأربع مراحل: 1) السيارات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مع ألواح هيكل خارجية فقط مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ: 2) السيارات شبه المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات هيكل من الفولاذ الكربوني: 3) السيارات الكاملة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ: 4) سيارات خفيفة الوزن مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

تعد صناعة السيارات حاليًا أسرع مجالات تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ نموًا. وفي السنوات العشر الماضية، ارتفع استهلاك الفولاذ المقاوم للصدأ للسيارات في اليابان من متوسط ​​10 كيلوغرامات إلى 30 كيلوغراما، وفي الولايات المتحدة تجاوز 40 كيلوغراما. يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا على نطاق واسع في مركبات النقل العام مثل الحافلات ومترو الأنفاق ومركبات السكك الحديدية عالية السرعة.

 

2. الوضع الحالي لتطوير وتطبيق مواد الفولاذ المقاوم للصدأ للسيارات

الفولاذ المقاوم للصدأ ليس لديه مقاومة للتآكل فحسب، بل يتمتع أيضًا بخصائص فيزيائية جيدة وجودة سطحية. ويستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات. حاليًا، تتضمن أجزاء التطبيق بشكل أساسي الفئات التالية.

1) يستخدم نظام العادم الفولاذ المقاوم للصدأ،معظمها من الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد، وهو العنصر الأكثر استخدامًا في الفولاذ المقاوم للصدأ للسيارات. اعتمادًا على أجزاء نظام العادم، يختلف هيكل المكونات ودرجة حرارة الغاز والبيئة المسببة للتآكل تمامًا. لذلك، بالإضافة إلى قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة عند درجات الحرارة العالية، تتطلب أنظمة عادم السيارات أيضًا أن تتمتع مواد الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة التآكل عند درجات الحرارة العالية وخصائص التعب الحراري وخصائص أخرى. 409L، 436L، وما إلى ذلك كلها أنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ شائعة الاستخدام.

2) يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ لخزانات وقود السيارات.الفولاذ الكربوني العادي المطلي هو بشكل عام الفولاذ التقليدي المستخدم في خزانات وقود السيارات، لكن خزانات الوقود المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ليس لديها خطر تسرب الوقود فحسب، بل تتمتع أيضًا بمقاومة ممتازة للتآكل وقابلية جيدة للتشكيل، ويمكن أن توفر أو تبسط الطلاء. عملية وسهلة لإعادة التدوير. 304L، JFE-SX1، إلخ. كلها أنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ شائعة الاستخدام.

3) يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ لإطارات السيارات.أكبر ميزة للإطار المدمج المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ هي صلابته العالية. مع ضمان نسبة وزن وقوة عالية بما فيه الكفاية، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا بصلابة جيدة ولدونة وقابلية للتشكيل وقابلية اللحام. إن الجمع بين تصميم إطار السيارة المعياري والأداء الممتاز لمواد الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن ينتج سيارات ذات مقاومة جيدة للصدمات، وخفيفة الوزن، وأمان وموثوقية عالية، وعمر طويل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إعادة تدوير هذا الإطار بالكامل. 409L، 3Cr12، 304L، وما إلى ذلك كلها أنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ شائعة الاستخدام.

4) قطع غيار السيارات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.هناك بشكل رئيسي حلقات مانعة للتسرب من الفولاذ المقاوم للصدأ ومبادلات حرارية. حلقات الختم مصنوعة بشكل عام من الفولاذ المقاوم للصدأ 301، والمبادلات الحرارية مصنوعة بشكل عام من مواد الفولاذ المقاوم للصدأ مثل SUS304، SUS430 وSUS409L.

5) الفولاذ المقاوم للصدأ لتزيين السيارات.بالإضافة إلى وظائفها الخاصة، تتمتع بعض الأجزاء الخارجية الأخرى في السيارة أيضًا بوظائف تزيينية. يستخدم المصنعون قوالب الفولاذ المقاوم للصدأ، والهوائيات، وأغطية العجلات، وما إلى ذلك في السيارات الصغيرة، ويستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا في الدرابزين، ودرابزين الأمان، وقضبان ذراع الرافعة في الحافلات والمركبات الكبيرة. من أجل تقليل التكاليف، مرايا الرؤية الخلفية مصنوعة بشكل أساسي من الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة SUS430J1L، وبعض مرايا الرؤية الخلفية للسيارات الفاخرة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة SUS436J1L: ماسحات السيارة مصنوعة في الغالب من SUS430، SUS304، SUS301، وما إلى ذلك؛ يتم تصنيع مثبتات المصابيح الأمامية من SUS430 وأنواع الفولاذ الأخرى. غالبًا ما يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا في أجهزة السلامة في السيارات. على سبيل المثال، يستخدم شداد حزام الأمان الفولاذ المقاوم للصدأ SUS301، ويستخدم مستشعر الوسادة الهوائية والمضخة المعززة بشكل أساسي الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 وSUS304L، وحلقة الحث ABS تستخدم SUS434، SUS444 وأنواع الفولاذ الأخرى.

مع التطور المستمر لصناعة السيارات، أصبح الفولاذ المقاوم للصدأ يستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات، وأصبحت أهميته في تصنيع إطارات المركبات، وأنظمة العادم، وأجزاء المحرك، وما إلى ذلك بارزة بشكل متزايد.

إطارات السيارات أو هياكل السيارات الشاملة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والتي تحتوي على 11% إلى 12% من الكروم. تشمل الدرجات شائعة الاستخدام 00Cr11Ti، 0Cr11Ni4Ti، 00Cr12NiTi، وما إلى ذلك. وقد استخدمت بعض البلدان الفولاذ المقاوم للصدأ على التوالي في الحافلات الكبيرة، ومركبات نقل الفحم، ومركبات مترو الأنفاق في المناطق الحضرية، وما إلى ذلك. الاستخدام الفعلي أثبت أنه بعد السير لمسافة 1.2 مليون كيلومتر، تظل أجزاء الإطار المكشوفة في حالة جيدة، والأجزاء المكشوفة التي يتقشر فيها الطلاء لا توجد عليها علامات تآكل، ولا توجد أجزاء في السيارة محمية بأي طلاء، ولا صدأ تم العثور عليه، والسطح في حالة جيدة.

من منظور اقتصادي وعملي، 0يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي Cr11Ti غالبًا في أنظمة عادم السيارات في بعض الدول الأوروبية والأمريكية. تستخدم اليابان بشكل أساسي الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد الحديدي 13Cr~17Cr وأنواعه المحسنة، كما يتم استخدام بعض الأجزاء أيضًا. استخدم الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي Cr-Ni.

وفقا للإحصاءات اليابانية ذات الصلة، من حيث تكاليف التصنيع، فإن تكلفة تصنيع هياكل السيارات المصنوعة من سبائك الألومنيوم أعلى بكثير من تكلفة السيارات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والسيارات المصنوعة من الفولاذ الكربوني.مستوى تكلفة هياكل السيارات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى قليلاً من هياكل السيارات المصنوعة من الفولاذ الكربوني. من حيث تكاليف الصيانة، فإن مركبات الفولاذ المقاوم للصدأ لديها أقل تكاليف الصيانة. من منظور مستوى الوزن الخفيف، فإن هيكل السيارة المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أثقل قليلاً من هيكل السيارة المصنوع من سبائك الألومنيوم. Tمع الأخذ في الاعتبار تكاليف التصنيع والصيانة واستهلاك الطاقة، فإن مركبات الفولاذ المقاوم للصدأ أقل بكثير من مركبات سبائك الألومنيوم ومركبات الفولاذ الكربوني.ولذلك، فإن المركبات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ هي أكثر المركبات اقتصادية وتتمتع بآفاق تطوير كبيرة.
​