不鏽鋼種類繁多,按組織結構可分為鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼、馬氏體不鏽鋼、雙相不鏽鋼和沉澱硬化不鏽鋼。按化學成分可分為鉻系不鏽鋼、鉻鎳系不鏽鋼和鉻錳系不鏽鋼,分別對應於美國AISI標準的400、300和200系列。
由於不鏽鋼具有耐高溫、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充套件。很多高檔腕錶,用的是316L不鏽鋼,泡在海水裡沒事。高階一點的勞力士,用的是904L不鏽鋼,“耐腐蝕性”會更好一點。
可是,讓很多人奇怪的是,為什麼汽車不用不鏽鋼生產,這樣不就擺脫了生鏽的困擾了嗎?的確,從理論上來說,使用不鏽鋼車身,汽車使用壽命有望大幅度增長。那麼車企為什麼不用不鏽鋼來造車呢?
造車成本太高
其實在歷史上,確實有廠家用不鏽鋼造過車子,比如這輛保時捷911S。
保時捷911S車身由冷軋鋼製成,由機器和人力共同製造,但從未塗漆。根據路試車手託德曼( Tottmann ) 1972年對媒體的介紹,在行駛了15萬公里後,這輛車仍然沒有生鏽的痕跡,無論走到哪裡都是人們關注的焦點。
不鏽鋼資訊中心對這款定製的911非常滿意,超出了所有人的預期。儘管結果出乎意料地好,但由於製造成本高的驚人,託德曼曾經說過,這款特殊911的價格大約是普通911的兩倍。
現在,現代汽車的車架採用的是鍍鋅鋼板,每噸要四五千,而不鏽鋼的價格是它的3倍,304不鏽鋼板的價格每噸一萬五千塊。
對於現在的廠家來說,鍍鋅鋼板本來就好用,沒必要花更多的成本去用不鏽鋼來造車。雖說不鏽鋼的剛性很強,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
現在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(大於3的很少),鐵的密度為7.8克/立方厘米,而不鏽鋼的密度接近了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,不鏽鋼就得比採用鋁合金重三倍。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,不鏽鋼的重量太重,如果用到車身上只會增加車輛重量,增加油耗,所以並不符合現在時代的發展潮流,註定不會被廠家所採用。
不適合衝壓加工
現在汽車現在使用的鈑金材料基本都是冷軋基料鍍鋅鋼板,多次衝壓成型,這就要求材料必須有很好的延展性,剛度強,不回彈。不鏽鋼的延展性雖然很好,但是回彈性高,很難滿足多次衝壓和複雜成形的工藝要求。
更何況不鏽鋼焊接、鑽孔都是很困難的。不鏽鋼材質由於容易形成熱裂紋、膨脹係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,就這個熱膨脹係數大就非常影響焊接品質,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、鍍鋅板那麼好操作的材料何必用不鏽鋼呢?
安全得不到保障
不鏽鋼本身的塗漆性也比較差,這對於車企來說,要麼投入重金改善技術,要麼就是都生產金屬色的產品。
不鏽鋼的反光能力很強,走到哪裡都相當於一個移動鏡子,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,看似強度更大的不鏽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、衝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。
如果使用不鏽鋼,那麼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,不鏽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。
車在收到碰撞之後,車架前後是需要變形吸能的,而車架則不能變形,而且還有保證車門可以開啟。這個強度是不鏽鋼無法達到的,一般不鏽鋼屈服強度也就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鏽鋼做汽車了。
目前的抗腐蝕技術成熟
不鏽鋼還有另一個優點就是耐腐蝕,然而這個優勢在現在的科技面前,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。
除了材料本身的防鏽,還可以通過塗裝工藝、空腔注蠟等方式對車身進行防鏽處理,現在的防鏽技術足夠成熟,車企自然就選擇放棄成本太高的不鏽鋼了。