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白车身强度应该选择屈服强度还是抗拉强度?

100人浏览   2024-07-31 14:02:25

随着汽车的普及度日益提高,人们对汽车的需求也愈发增强。已经无法通过简单的性能参数或是设计理念来“打动”国人的钱包,人们更加重视汽车的安全性。针对这一新的消费痛点,不少汽车厂商使出浑身解数进行宣传。于是乎,我们便看到各种抢眼的数据,例如高强度钢占比高达XX %、A柱、B柱及防撞梁强度达到XXXX Mpa等等。这些数据结合车身结构分布图,各种颜色一通乱标,给人一种不明所以的感觉,仿佛在说:“小样儿这还拿不下你”。 然而,这些宣传真的能够让消费者放心购买吗?答案是未必。

对于普通消费者来说,想要真正理解这些数据和车身结构图实在太难了。即使强行去理解,也很难从这些繁琐的数据和图表中看出所以然来。更重要的是,这些宣传数据是否真实可靠也让人存疑。 因此,我们呼吁汽车厂商在宣传时应该更加注重信息的简洁明了和真实性。对于消费者来说,最关心的莫过于汽车的安全性能和可靠性,而这些都是可以通过简单的文字和真实的图片来传达的。


巧妙地利用了广大网友“懂,但又不完全明白”的心理。这里恰恰涉及了两个概念的混洧,即车身强度的屈服强度与抗拉强度。也就是说,厂商并未明确指出,我所宣传的车身强度是指屈服强度还是抗拉强度。就像一位男子在女生宿舍楼下高声喊出“我爱你”,却并未指明所爱之人的姓名。这种行为在汽车界中屡见不鲜。今天,就来为大家解析一下这两者之间的差异。

屈服强度,又被称为屈服应力,是指材料在开始产生永久且不可逆的塑性变形时,所需要施加的最小力量。如果移除施加的应力后材料能恢复其原始形状,那这种变形就属于弹性变形。在金属材料中,屈服强度有着广泛的应用,可以理解为使金属弯曲所需的力。

抗拉强度,也被称为极限强度,是指金属材料在被拉断前所能承受的最大应力值。也可以理解为使金属断裂所需的力。可以想象,一个钢材的屈服强度和抗拉强度之间必然存在一个先后关系。如果一个钢材的屈服强度是1000Mpa,那么它的抗拉强度肯定在1000Mpa以上。反之,如果其抗拉强度为1000Mpa,那么其屈服强度则肯定在1000Mpa以下。这就解释了为什么同样是1000Mpa,有些钢材会比其他的更硬。因为它们的屈服强度是1000Mpa,而你的可能是1000Mpa的抗拉强度。

那么,当汽车厂商在宣传白车身强度时,应该选择屈服强度还是抗拉强度呢?答案是屈服强度。这是因为,在屈服强度范围内,钢材产生的都是弹性变形;而一旦超出这个范围,钢材便可能迅速发生塑性变形。这时,钢材就不能再正常工作了。因此,钢材的强度等级应当以屈服强度来划分,而不应以抗拉强度作为标准。所以,对于汽车用钢来说,“屈服强度”无疑是我们应当首要关注的指标。 不过,由于抗拉强度的数值通常会相对更高,一些厂商更倾向于用抗拉强度来进行宣传。甚至有的厂商并不明确指出是抗拉强度还是屈服强度,而是统称为车身强度来替代。这无疑对于那些采用正常屈服强度来介绍的车企来说,就显得不太公平了。

当然,并非所有强调抗拉强度的汽车厂商都是不诚信的。实际上,在宣传车身关键部分的抗拉强度时,它比屈服强度更具参考价值。例如,前后防撞梁、A柱和B柱等部位,它们的主要作用是保护乘员的安全。在碰撞过程中,这些部分将承受大部分的冲击能量。如果它们发生断裂,将对车内乘员构成巨大威胁。因此,直接以抗拉强度作为标定更加直观。以马自达为例,早在2013年,该公司就为CX-5(北美版)开发了使用1800MPa抗拉强度的保险杠。顺便提一句,车辆的前防撞梁一般只覆盖到车头的60~65%,而车头两侧没有防撞横梁保护,这也是为什么大部分车辆在进行25%偏置碰撞时表现不尽如人意的原因之一。

根据世界汽车用钢联盟(WorldAutoSteel)的定义,汽车用钢已经经历了三次变革。第一代AHSS以铁素体为基础,提供基本的延展性,并借助不同比例的马氏体、贝氏体和残余奥氏体来增强强度和延展性。这些牌号与同等强度水平的高强度钢相比,整体成型性更优异。然而,由于微观结构成分硬度差异较大,某些应用中可能存在局部成型性的挑战。

第二代AHSS牌号则以完全奥氏体为基础,通过孪生变形机制提高强度与延展性。奥氏体不锈钢与其相似,因此也归为这一类别。这些牌号通常成本较高,因为需要复杂的轧机加工和高合金化,焊接难度也较大。

第三代AHSS是多相钢,旨在提高拉伸、剪切边和/或弯曲试验中的可成形性。这些钢依赖于贝氏体或马氏体中的残余奥氏体以及一定量的铁素体和/或沉淀物,以特定比例和分布发展出增强性能。

针对高强度钢和超高强度钢的等级划分,目前尚未达成统一的标准。有些企业选择980 MPa作为“超”高强度钢的起始阈值,而其他企业则采用更高阈值,例如1180 MPa或1270 MPa。对于这两种钢材的定义,生产者与用户之间并未达成普遍认可。然而,AHSS与UHSS之间的差别仅在于术语,它们并非独立的产品。实际上,制造过程中针对成型、连接或加工所采取的行动,最终取决于钢的种类、其厚度与机械性能。这些钢被称为“高级”还是“超高级”,并不会对其材料特性产生影响。

我国汽车工程学会将屈服强度大于210MPa但小于550MPa(即抗拉强度大于270MPa但小于700MPa)的钢定义为高强度钢,屈服强度大于550MPa(即抗拉强度大于700Ma)的钢定义为超高强度钢,其中热成形钢的屈服度甚至可以达到1000Mpa以上。对于屈服强度小于210MPa(抗拉强度小于270MPa)的钢,则被称为低强度钢。可见,我国对车身钢板强度的数值并不算很高。

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