不銹鋼種類繁多,按組織結構可分為鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。按化學成分可分為鉻系不銹鋼、鉻鎳系不銹鋼和鉻錳系不銹鋼,分別對應于美國AISI標準的400、300和200系列。
由于不銹鋼具有耐高溫、防腐蝕、使用壽命長、對人體健康無害、可100%回收等優點,其應用領域在不斷擴展。很多高檔腕表,用的是316L不銹鋼,泡在海水里沒事。高級一點的勞力士,用的是904L不銹鋼,“耐腐蝕性”會更好一點。
可是,讓很多人奇怪的是,為什么汽車不用不銹鋼生產,這樣不就擺脫了生銹的困擾了嗎?的確,從理論上來說,使用不銹鋼車身,汽車使用壽命有望大幅度增長。那么車企為什么不用不銹鋼來造車呢?
造車成本太高
其實在歷史上,確實有廠家用不銹鋼造過車子,比如這輛保時捷911S。
保時捷911S車身由冷軋鋼制成,由機器和人力共同制造,但從未涂漆。根據路試車手托德曼(Tottmann)1972年對媒體的介紹,在行駛了15萬公里后,這輛車仍然沒有生銹的痕跡,無論走到哪里都是人們關注的焦點。
不銹鋼信息中心對這款定制的911非常滿意,超出了所有人的預期。盡管結果出乎意料地好,但由于制造成本高的驚人,托德曼曾經說過,這款特殊911的價格大約是普通911的兩倍。
如今,現代汽車的車架采用的是鍍鋅鋼板,每噸要四五千,而不銹鋼的價格是它的3倍,304不銹鋼板的價格每噸一萬五千塊。
對于現在的廠家來說,鍍鋅鋼板本來就好用,沒必要花更多的成本去用不銹鋼來造車。雖說不銹鋼的剛性很強,但是一旦發生事故,很難進行修復,這個時候就要花費更多的維修成本。
與汽車發展方向相違背
如今這個時代是節能減排的時代,全世界的汽車企業現在都在搞一件事,那就是輕量化,在保證強度的情況下,實現更輕的重量是目前最核心的思路。
鋁合金的密度為2.8克/立方厘米(大于3的很少),鐵的密度為7.8克/立方厘米,而不銹鋼的密度接近了8克/立方厘米,已經約為鋁合金的三倍了,這種情況下在同樣的材料體積下,不銹鋼就得比采用鋁合金重三倍。也比目前的大部分造車身用的普通鍍鋅板DC51D+Z要重(密度7.85左右)。
所以,不銹鋼的重量太重,如果用到車身上只會增加車輛重量,增加油耗,所以并不符合如今時代的發展潮流,注定不會被廠家所采用。
不適合沖壓加工
如今汽車現在使用的鈑金材料基本都是冷軋基料鍍鋅鋼板,多次沖壓成型,這就要求材料必須有很好的延展性,剛度強,不回彈。不銹鋼的延展性雖然很好,但是回彈性高,很難滿足多次沖壓和復雜成形的工藝要求。
更何況不銹鋼焊接、鉆孔都是很困難的。不銹鋼材質由于容易形成熱裂紋、膨脹系數大等問題使得實際焊接過程非常困難,先不說焊點的強度夠不夠,就這個熱膨脹系數大就非常影響焊接質量,想達到與鍍鋅板、鋁合金一樣的焊接強度,焊點至少要多一倍。
有鋁合金、鍍鋅板那么好操作的材料何必用不銹鋼呢?
安全得不到保障
不銹鋼本身的涂漆性也比較差,這對于車企來說,要么投入重金改善技術,要么就是都生產金屬色的產品。
不銹鋼的反光能力很強,走到哪里都相當于一個移動鏡子,誰要開燈照到它保準慌花你的眼。這是一個相當大的不安全因素。
另外在安全上,看似強度更大的不銹鋼還將帶來嚴重的安全問題。
一般在車身設計中,都會加入吸能盒、沖擊力的傳輸通道等設計,用車身材料本身的形變,來吸收碰撞產生的力量。
如果使用不銹鋼,那么車確實看起來如同坦克一樣“堅不可摧”,車本身吸收不了,那不就得都傳給車內最軟的人體了?這也就意味著,不銹鋼車身無法吸收撞擊能量,反而會使車內乘客受到更大的損傷。
車在收到碰撞之后,車架前后是需要變形吸能的,而車架則不能變形,而且還有保證車門可以打開。這個強度是不銹鋼無法達到的,一般不銹鋼屈服強度也就300MPa左右,做車架的高強鋼可以做到1000MPa。所以對安全性毫無保證,自然而然也就沒人用不銹鋼做汽車了。
目前的抗腐蝕技術成熟
不銹鋼還有另一個優點就是耐腐蝕,然而這個優勢在如今的科技面前,似乎不夠明顯。
現在汽車使用的鍍鋅鋼板,本身鍍鋅的目的就有防腐蝕的作用。當鍍鋅量為350g/m2的時候,鍍鋅鋼板在屋外的壽命,田園地帶15到18年,工業地帶3到5年。
除了材料本身的防銹,還可以通過涂裝工藝、空腔注蠟等方式對車身進行防銹處理,如今的防銹技術足夠成熟,車企自然就選擇放棄成本太高的不銹鋼了。