Введение. Сегодня выбор автомобильной стали диктуется тремя основными тенденциями: уменьшить массу автомобиля

Сегодня выбор автомобильной стали диктуется тремя основными тенденциями: уменьшить массу автомобиля, снизить затраты на его производство и повысить степень безопасности транспортного средства для пассажиров, пешеходов и окружающей среды. Следует уточнить, что под автомобильной сталью понимается стальной прокат для кузовов, колес, подвесок, топливных баков и пр. Сталь, входящая в состав двигателя, узлов трансмиссий и покупных изделий, относиться к машиностроительной.

Одним из важнейших событий в мировой автомобильной промышленности в последнее десятилетие явилось создание консорциума ULSAB (Ultra Light Steel Auto Body), в который вошли 36 крупнейших фирм-производителей из 18 стран [1]. Целью создания консорциума было поддержание конкурентоспособности стальной продукции в автомобилестроении на фоне роста применения материалов-заменителей. Проект ULSAB-AVC (AVC -Advanced Vehicle Concepts) направлен на разработку концепции прогрессивного автомобиля, который за счет применения более совершенных материалов и технологий гарантированно отвечал бы всем текущим и перспективным требованиям по экологичности, безопасности, производственной эффективности.

Одной из ключевых задач в указанных проектах стала минимизация массы кузова, так как она составляет 20-30% от массы автомобиля. Для решения этой задачи используют стали различных классов прочности при их оптимальном соотношении.

Если сорок лет назад автомобильные кузова изготавливали преимущественно из низкоуглеродистой раскисленной алюминием стали (08Ю), то в настоящее время разработаны и применяются в большом количестве стали различных типов. Классификационными признаками являются прочностные свойства (характеризуемые пределом текучести или пределом прочности) и пластичность (характеризуемая полным удлинением при растяжении продольных образцов).

Для использования конструкторскими службами более предпочтитесльной считают классификацию, предложенную фирмой United States Steel (USS). В данной классификации автомобильная сталь разделена по коструктивно-прочностным признакам на четыре класса [2]:

- низкоуглеродистая сталь;

- сталь с повышенным сопротивлениям остаточным вмятинам;

- высокопрочная сталь;

- усовершенствованная высокопрочная сталь.

Виды сталей для автомобильной промышленности представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Виды сталей для автомобильной промышленности.

Усовершенствованные высокопрочные стали образуют класс AHSS и появились в связи с реализацией концепции автомобиля ULSAB-AVC. Их принципиальное отличие от традиционных высокопрочных сталей заключается в применении и развитии концепции управляемого фазового состава. Управление фазовым составом начинается на металлургическом заводе и заканчивается в технологических процессах автомобилестроительного производства.

Общие требования к автомобильной стали представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 - Общие требования к автомобильной стали.

ULSAB-AVC концепция предполагает замену деталей кузова автомобиля, изготовленных из традиционных марок сталей, на детали из современных автомобильных сталей, которые, благодаря своей микроструктуре, характеристикам и возможности изготовления холодной штамповкой, могут заменить детали традиционно изготавливающиеся горячей штамповкой, что удешевляет производство.

Рисунок 3 - Кузов автомобиля по концепции ULSAB-AVC C-Class и

PNGV-Class.

Использование современных высокопрочных автомобильных марок сталей делает возможной реализацию современной концепции безопасности водителя и пассажиров, за счёт упрочнения стоек, крыши, днища автомобиля.

Рисунок 4 - Использование высокопрочных марок стали для упрочнения
элементов кузова.

Рекомендованные марки автомобильной стали в типовом автомобиле по концепции ULSAB-AVC представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 - Рекомендованные марки автомобильной стали в типовом автомобиле по концепции ULSAB-AVC.