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公司成本-蒂森克虏伯公司使用强度非常高的混合钢材

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蓋世汽車訊 據外媒報道,在德國維爾茨堡舉行的輕量化設計峰會上,蒂森克虜伯鋼鐵歐洲公司(Thyssenkrupp Steel Europe)的Lothar Patberg表示,「在汽車設計中,鋼依然是最有用的輕量化材料。」因此他們公司開發出新鋼種,不僅具有更高的強度和剛度,而且更容易成形,重量更輕。

Lothar Patberg說,2018年,幾乎四分之三的新車都採用鋼製車身。混合結構和純鋁車身分別僅佔15%和12%。這是因為鋼的強度高,製造和加工方法穩定,並且具有成本優勢,是非常可靠的材料。

對於其他電池托盤項目,該公司開發了一種加強型深拉鋼盤,其成本約為同類鋁材的一半,重量僅增加7%。Patberg認為,這些例子證明鋼材在輕量化設計方面仍然具有潛力。更重要的是,可以在優化成本的情況下,獲得完美的車體結構。

另一項創新是高強度冷成型鋼的新製造工藝,強度可達1200兆帕。第一步是通過簡單的工具,製成預製件,不考慮回彈變形。然後使用標定工具,通過抗壓應力疊加精準測定回彈,最終將預製件打造成尺寸精確的幾何形狀。根據零部件的不同,這種多階段成形工藝,將原材料使用量減少15%,且重複性好,不需要後續處理。

然而,電動汽車的框架條件有所改變。實現電池續航里程最大化這一首要目標,主要通過優化汽車的電氣和電子部件。根據蒂森克虜伯鋼鐵公司的計算,減少100公斤的重量,僅能增加8公里的里程。此外,未來電動汽車的車身將採用彎曲性能最佳的簡單幾何形狀部件,減少使用具有理想深沖性能的複雜幾何形狀材料。電力驅動對車身安全提出新的要求,重量增加導致能耗更高,重量和驅動力的增加也將提升底盤的負載。基於這些新情況,蒂森克虜伯鋼鐵公司得出結論,與汽車的材料相比,客戶將更重視功能,同時,由於電動交通成本高,造價低的輕型鋼結構將得到更廣泛的應用。

蒂森克虜伯公司有針對性地補充鋼材等級和成形工藝。例如,一種新型熱成形鋼,具有特殊的氧化層,可將熱成形過程中的氫吸收率降低40%以上。 Patberg表示,這不僅減少材料損壞的風險,而且實現「成本的可持續性並節能」。

該公司使用這種新鋼材開發出虛擬的電動汽車車身,既能滿足安全需求,又符合成本要求,包括附屬裝置和電池托盤在內,重量只有430公斤。超過三分之二的殼體由高強度冷成型鋼製成,強度約600 ~ 1200兆帕,只有大約11%是高溫複雜成型的高強度鋼。另外,蒂森克虜伯公司使用強度非常高的混合鋼材,生產電池托盤。

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