探析零部件用钢在汽车先进装备制造业中的应用

傅达旺

摘 要：零部件用钢将成为汽车先进装备制造业发展的主流趋势，故而需扩大其应用空间。在此之上，本文简要分析了零部件用钢的标准，并通过推广高品质齿轮钢技术、开拓汽车零部件用钢市场、打造先进装备钢制造平台、精准分析汽车钢产业前景等要点，以此促进我国汽车先进装备制造业的可持续发展。

关键词：零部件用钢 汽车先进装备制造业 节能汽车

Analysis on the Application of Steel for Parts in Automobile Advanced Equipment Manufacturing

Fu Dawang

Abstract：Steel for parts and components will become the mainstream trend in the development of advanced automotive equipment manufacturing， so its application space needs to be expanded. On top of this， this article briefly analyzes the standards of steel for parts， and promotes high-quality gear steel technology， opens up the steel market for auto parts， builds advanced equipment steel manufacturing platforms， and accurately analyzes the prospects of the automotive steel industry. This promotes the sustainable development of my country's advanced automotive equipment manufacturing industry.

Key words：steel for parts， advanced automobile equipment manufacturing， energy-saving automobiles

1 前言

据统计：我国截止到2019年上半年，汽车保有量已超过2.5亿，这表明燃油量的需求量正在逐年递增。为了避免我国出现燃油紧张现象，需加大节能汽车的研发力度，由此为汽车先进装备制造业开拓新的发展路径。而在其创新发展阶段，零部件用钢技术也将成为主要动力，由此贴合新时代环保节能理念。

2 零部件用钢的标准

2.1 弹簧钢

我国汽车零部件用钢具有一定的标准。其中弹簧钢作为汽车零部件的重要用钢类型，它在汽车板簧、气缸阀簧等部分有着突出价值。通常情况下，弹簧钢包括冷轧成型与外加热加工两种制造方式。在最新的标准中要求弹簧钢平面扁钢的厚度最大值为40mm，且宽度误差值在原有1%宽度值的基础上增加了1.00mm。其中针对弹簧钢的化学成分规定锰含量应为0.7%到1.0%之间，而磷硫含量应低于0.025%。基于此，在汽车制造环节应用零部件用钢技术时需参照相关标准。

2.2 易切削钢

易切削钢在生产时是以节约成本、提高切削工艺技术为基础而形成的一种钢种。随着易切削钢用量的增加，为了增强其环保性，针对原有标准进行了修正：要求含锡元素易切削钢的锡含量应保持在0.09%到0.25%之间，并且铋元素也应低于0.1%，但不小于0.04%。只有合理控制好零部件用钢材料中的元素含量，才能突显出较强的钢特性[1]。

2.3 轴承钢

轴承钢也是汽车零部件用钢中的重要钢种。其中高碳铬轴承钢占比可达到90%。在最新的标准规范中，要求氧含量应≤15ppm。至于钼元素的含量经过调整后设置在低于0.08%范围内。钛元素的具体含量应在0.3%到0.4%之间。当汽车零部件用钢能够满足最新钢部件规范时，可拥有良好的发展前景。

3 零部件用钢在汽车先进装备制造业中的应用要点

3.1 推广高品质齿轮钢技术

高品质齿轮钢技术将成为汽车先进装备制造业未来发展的重要钢种。由于高品质齿轮钢具有显著的环保特性，且投入成本较低，在正式使用后会产生较为稳定的运行状态，由此在汽车产业中具有广泛的应用空间。同时，高品质齿轮钢技术在外部热加工环节形变几率较小，进而为汽车行驶提供较强的驱动力。一般情况下，高品质齿轮钢技术在实际应用阶段应从以下两个重要指标展开研究，以便汽车产业能够拥有良好的发展前景：

其一，淬透性，在制造汽车零部件时，应对齿轮钢的质量加以检测，若淬透性较高，则代表其质量达标，属于高品质齿轮钢范畴。

其二，纯净度，纯净度能够直接反映出齿轮钢的疲劳极限值，进而总结出实际使用年限。而在齿轮钢中会受到内部氮氢、磷硫等元素的干扰而对齿轮钢受力情况带来重大影响。因此，在发展高品质齿轮钢技术时应当对其富含的元素含量进行确定，确保齿轮钢在汽车制造业中发挥出真正的承载负荷的作用。其中高品质齿轮钢需将具体的氧含量设置在低于10ppm范围内，且不宜在其中添加钛、钙等元素物质。若无法避免应将钛元素含量保持在0.01%左右，而钙元素含量应不超过0.0005%，这样才不会削弱汽车零部件性能。

比如在新能源汽车研发阶段，兴澄特钢在2018年研制出了新能源高品質齿轮钢，由此推动了新能源汽车产业的兴旺发展。

3.2 开拓汽车零部件用钢市场

汽车零部件用钢量可占据汽车总耗材量的70%，这表示在发展汽车先进装备制造业过程中，应进一步开拓汽车零部件用钢市场，促使汽车无论从性能还是质量上都能获得较大进步。汽车生产零部件用钢多半应用于汽车传动系统与发动机曲轴、油泵、转向悬架、轴承等部分，为了促使汽车先进装备制造业能够获得更广阔的发展前景，还应结合汽车零部件用钢情况积极增加用钢数量，并根据汽车研发方向确定零部件用钢品质。

以襄阳汽车用钢市场为例，该地区汽车零部件用钢实际所需43.5万t。随着新能源汽车的推广，该地区的用钢量逐年递增。目前，襄阳地区所生产的新能源汽车主要包括东风集团研发的高端轻型客车，现已突破30万辆。而在汽车种类不断趋于多元化方向发展的过程中，汽车零部件用钢量除了有所上升外，对于钢材品质也提出了新的要求。因此，汽车零部件用钢在汽车制造业发展中有着至关重要的作用，需借助用钢市场实现汽车零部件的高质量制造。

3.3 打造先进装备钢制造平台

在汽车先进装备制造业中应用汽车零部件用钢还需打造专业的平台，由此帮助汽车企业明确当前汽车研发制造的重要方向。以往在选择汽车零部件用钢的钢种时更加侧重于它的稳定性、强度等，而今需将侧重点转移到无毒性、节能性等方面，这也是新能源汽车生产的核心目标。在该平台上可对各个汽车产业所应用的用钢技术与制造工艺进行细致分析，确保所生产的汽车类型满足新时期环保节能需求。一方面，在制造汽车零部件时若选择合理的钢种将增加50%的汽车品质。尤其在当前汽车制造业的发展期间，打造一体化智能平台，可帮助汽车零部件生产商节约一定的投入成本，并且能提高工作效率，从而满足当前市场上较大的汽车需求量。只有在具备先进的钢制造平台情况下，才能促使汽车在零部件制造中获得高品质钢料，以此为汽车制造业取得卓越成就创造有利条件。

比如马鞍山钢材企业为了推动汽车制造业的高效发展，专门研发了高强钢，促使汽车制造业能呈现出轻量化特征。同时，高强钢的应用还可对汽车的抗压强度起到强化作用。其中应用高强钢生产的零部件可将面板厚度降低1.1mm，从而为汽车制造业的升级改造带来了新的动力[2]。

3.4 精准分析汽车钢产业前景

现下汽车先进装备制造业主要以生产节能型汽车为主要发展目标。不但要求汽车全面应用轻量化、柔性化技术，而且还鼓励各个汽车企业打造自主品牌，由此有效降低汽车能源损耗，并预计将油耗下调到5.9L/100km。而在这期间还需对钢产业的前景进行科学预测，这样才能促使汽车零部件用钢能在节约成本、提升质量的基础上为新能源汽车的量化生产提供重要助力。同时，汽车零部件用钢作为影响汽车产业发展速度的重要因素，需要不断进行优化，以此满足汽车生产需求。比如特殊钢分公司曾为高端汽车变速箱用钢研发了新型齿轮钢产品，并达到高达3万t的出口量，由此为汽车制造业的未来走向提供了重要指引，最终增加了市场活跃度。

从现下汽车销量来分析：在2014-2017年期间，我国汽车产业属于上升发展趋势，而自从进入到2018年，汽车销量明显下降。到了2019年，汽车生产量以及销售量同比下降7.5%、8.2%。在汽车产量不稳定变化环境里，我国于2020年上本年，汽车销量终于得到了回升，并于6月份增加11.6%，这表明零部件用钢在汽车产业中的需求量依旧有着较大的开阔空间。为了满足汽车销售的实际需求，应秉承着经济性、环保性原则加大零部件用钢研发力度，促使汽车产业逐渐达成良性发展目标。至于未来零部件用钢在制造业中的应用，具体可从共性技术方向予以研究。比如对于合金材料的强度与柔韧度、零部件用钢的腐蚀影响、疲劳极限等，这些均应成为零部件用钢的重要研究内容，以免受零部件用钢材料的质量问题干扰，而限制制造业的兴旺发展。只有零部件用钢自身材质良好，才能对制造业的发展带来促进作用，否则不但会影响汽车的销售量，而且还会延缓汽车装备制造业的创新发展速度。对此，相关人员应充分依据零部件用钢特性找到适合的优化途径。我国汽车现今已成为大众普遍的代步工具，甚至在运输业等方面也有着重大效用，故而要想在较短的时间内实现国民经济的稳步提升，应立足于零部件用钢质量，促使它在汽车先进装备制造业中展现出真正价值，最终满足汽车产业钢料所需。

4 结论

综上所述，在我国汽车先进装备制造业发展阶段，零部件用钢将作为核心动力推动汽车产业的高效发展。同时，在实践应用过程中还应从高品质齿轮钢技术、零部件用钢市场、先进装备钢制造平台、汽车钢产业前景等方面着手，促使我国零部件用钢技术能在未来汽车先进裝备研发领域体现出真正的价值。

参考文献：

[1]杜春玲.DMC2013特刊（二）之高端汽车模具先进制造技术及装备[J].金属加工（冷加工），2013（10）：3.

[2]彭斐.打造汽车制造技术与装备领域专业平台  记“2012现代车身先进制造技术发展论坛”[J].汽车与配件，2012（37）：16-18.