近年來，汽車行業(yè)正向著高品質(zhì)、輕量化的方向不斷發(fā)展，如何在額定牽引功率下，盡可能降低能耗以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的高運(yùn)能和低成本，即如何打造綠色交通裝備已成為當(dāng)今社會(huì)討論的主題。在汽車制造業(yè)中，不銹鋼材料由于強(qiáng)度高，相對(duì)質(zhì)量比較輕，特別是受沖擊以后，吸收能量比其他金屬材料強(qiáng)，安全性能好，且與普通碳鋼車輛相比具有重量輕、使用壽命長(zhǎng)，制造組裝工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，使得不銹鋼在汽車制造業(yè)中的使用呈世界性擴(kuò)展趨勢(shì)，具有很大的潛在市場(chǎng)。

1.不銹鋼在汽車行業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

不銹鋼車體的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)階段：

1）僅以外車身板為不銹鋼的外板不銹鋼車；2）碳鋼底架的半不銹鋼車；3）全不銹鋼車；4）輕量化不銹鋼車。

汽車行業(yè)是當(dāng)前發(fā)展最快的不銹鋼應(yīng)用領(lǐng)域。

近十年來，日本汽車用不銹鋼的消費(fèi)量已從平均10公斤增至30公斤，美國(guó)已超過40公斤。大客車、地鐵、高速鐵路用車等公共交通運(yùn)輸工具也廣泛采用了不銹鋼。

美國(guó)的Budd 公司最早于1932年把不銹鋼材料用于車輛制造，研制出世界上第一臺(tái)不銹鋼鐵路客車，日本和德國(guó)等分別在國(guó)家鐵路和城軌車輛普遍使用不銹鋼和鋁合金等多種材料。

現(xiàn)在，日本、美國(guó)、瑞典等國(guó)已大量使用不銹鋼車輛。日本從80年代開始推廣，目前其不銹鋼火車車輛已達(dá)60％。轎車工業(yè)是不銹鋼應(yīng)用的開發(fā)重點(diǎn)。

我國(guó)最早生產(chǎn)不銹鋼車是在1987年，長(zhǎng)春某客車公司采用0Cr18Ni9(304)材料，使用傳統(tǒng)的電弧焊工藝生產(chǎn)了車體為不銹鋼的地鐵車輛的制造。與碳鋼車體相比，不銹鋼車體減輕了2 噸左右，已經(jīng)通過靜強(qiáng)度試驗(yàn)，這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)掌握輕量化不銹鋼車體的設(shè)計(jì)與制造。2003年7月，我國(guó)自行研制生產(chǎn)時(shí)速達(dá)到100 km 的的首列不銹鋼城軌客車在長(zhǎng)春成功下線，這也是我國(guó)第一輛城市軌道客車。

在上個(gè)世紀(jì)90 年代之前，受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約，各種碳鋼車為主要需求，對(duì)于不銹鋼和鋁合金等高檔次車輛幾乎沒有需求。進(jìn)入90 年代以后，隨著生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于高檔次車輛的需求大大增加。上海、廣州、武漢和重慶的城市軌道交通選用鋁合金車；天津市濱?？焖佘壍澜煌ㄟx用不銹鋼車；北京市承辦2008 奧運(yùn)會(huì)，主要使用不銹鋼車；青藏鐵路考慮采用不銹鋼鐵路客車。今年底，北京地鐵15號(hào)線車輛將采用國(guó)內(nèi)首次自主研發(fā)的不銹鋼地鐵車輛產(chǎn)品，全線總配車將達(dá)15列，其中兩列為整備車。

軌道車輛輕量化和高檔化發(fā)展的要求，將會(huì)是今后軌道車的主要發(fā)展方向。

2.車用不銹鋼材料的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

不銹鋼不但有耐腐蝕性能，還有良好的物理性能和表面質(zhì)量，在汽車制造中得到廣泛的使用，目前應(yīng)用部件主要有以下幾類。

1）排氣系統(tǒng)用不銹鋼，大部分為鐵素體不銹鋼，是汽車不銹鋼應(yīng)用最多的部件。根據(jù)排氣系統(tǒng)的部位不同，部件結(jié)構(gòu)、氣體溫度和腐蝕環(huán)境等都有較大差別。因此，汽車排氣系統(tǒng)除了要求不銹鋼材料具有高溫強(qiáng)度和耐高溫氧化性以外，還要求其具有耐高溫腐蝕性、熱疲勞特性等性能。409L，436L等都是常用的不銹鋼鋼種。

2）汽車燃油箱用不銹鋼。涂鍍普碳鋼一般為汽車燃油箱傳統(tǒng)用鋼，但用不銹鋼制造的燃油箱除了沒有燃油滲漏的危險(xiǎn)，并且具有卓越的耐腐蝕性和良好的成形性能，并可以省去或簡(jiǎn)化涂裝過程，而且易于回收。304L，JFE-SX1等都是常用的不銹鋼鋼種。

3）汽車車架用不銹鋼。不銹鋼制造的組合式車架最大的特點(diǎn)是剛度大，不銹鋼在保證足夠高的重量比和強(qiáng)度的同時(shí)，還具有良好的韌性、塑性、成形性以及焊接性。組合式汽車車架設(shè)計(jì)與不銹鋼材料的優(yōu)良性能相結(jié)合，便可使制造出得汽車抗撞擊性能好、重量輕、安全可靠性高且壽命長(zhǎng)，此外，這樣的車架還可以完全回收利用。409L、3Cr12、304L等都是常用的不銹鋼鋼種。

4）汽車不銹鋼零部件。主要有不銹鋼密封圈和熱交換器，密封圈一般采用301不銹鋼，熱交換器一般使用SUS304、SUS430和SUS409L等不銹鋼材料。

5）汽車裝飾用不銹鋼。汽車上的其他一些外裝件除本身應(yīng)具備的功能外，同時(shí)也具有裝飾功能。生產(chǎn)企業(yè)在小型汽車上使用不銹鋼嵌條、天線、車輪蓋等，在大型客車、車輛的扶手、安全欄桿、吊手桿上也采用不銹鋼。為了降低成本，后視鏡主要采用SUS430J1L系不銹鋼，部分高級(jí)轎車的后視鏡采用SUS436J1L系不銹鋼；汽車雨刷多采用SUS430、SUS304、SUS301等；頭燈護(hù)圈采用SUS430等鋼種。汽車上的安全裝置也經(jīng)常使用不銹鋼。例如安全帶緊線器采用SUS301不銹鋼，安全氣囊的傳感器和增壓泵主要使用SUS304和SUS304L不銹鋼，ABS感應(yīng)環(huán)采用SUS434、SUS444等鋼種。

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，不銹鋼在汽車工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣，在車架、排氣系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件等制造中的重要性日益突出。

由含11％～12％Cr的不銹鋼制造的汽車車架或汽車整體外殼，常用的牌號(hào)有00Cr11Ti、0Cr11Ni4Ti、00Cr12NiTi等。一些國(guó)家已將不銹鋼相繼用于大型公共汽車、煤炭運(yùn)輸車、城市地鐵車輛等，實(shí)際使用情況證明：在運(yùn)行120萬千米后，外露的框架部分仍處于完好的狀態(tài)，涂層剝落的裸露的部分未見腐蝕跡象，車內(nèi)沒有任何涂層保護(hù)的部分，未發(fā)現(xiàn)銹蝕，表面完好。

從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的觀點(diǎn)出發(fā)，一些歐美國(guó)家汽車的排氣系統(tǒng)常選用0Cr11Ti型鐵素體不銹鋼，日本基本上是采用13Cr~17Cr鐵素體不銹鋼及其改進(jìn)型，在部分零部件上也使用Cr-Ni奧氏體不銹鋼。汽車零部件用不銹鋼基本上是0Cr18Ni9和Cr17型鐵素體不銹鋼，汽車主要的不銹鋼零部件主要有氣缸密封圈和安全帶卷曲裝置，材料牌號(hào)一般用1Cr17Ni7；1Cr13、0Cr18Ni9、0Cr17Ni12Mo2等用于汽車緊固件；0Cr17、0Cr18Ni9用于油冷卻器板式換熱器；0Cr17一般可用于頭燈護(hù)圈、大型客車扶手、安全欄桿等。

日本于20世紀(jì)90年代初，每年用于汽車工業(yè)的不銹鋼大約在10萬～13萬噸。不銹鋼用于汽車工業(yè)，除具備本身的功能外，還具有裝飾性，增加了汽車的觀賞性。

國(guó)產(chǎn)不銹鋼車要想形成批量和降低成本,重點(diǎn)是要解決好不銹鋼車材料國(guó)產(chǎn)化問題。日本和韓國(guó)等國(guó)的不銹鋼車采用的都是車輛專用的奧氏體高強(qiáng)度冷軋不銹鋼板,這種材料的化學(xué)成分、機(jī)械性能和表面花紋都已形成標(biāo)準(zhǔn)。2011年，我國(guó)成功生產(chǎn)出鐵路客車重要部位用雙相不銹鋼，并替代了進(jìn)口產(chǎn)品，已成功用于地鐵車輛。

3.結(jié)語

目前，中國(guó)在不銹鋼車成本方面的還沒有準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)資料。根據(jù)日本的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，在制造成本方面，鋁合金車體的制造成本遠(yuǎn)高于不銹鋼車和碳鋼車。不銹鋼車體的造價(jià)水平稍高于碳鋼車體。從維修費(fèi)用看，不銹鋼車維修費(fèi)用最低。從輕量化水平看，不銹鋼車體要稍重于鋁合金車體。綜合考慮制造、維修和能耗方面的費(fèi)用，不銹鋼車要大大低于鋁合金車和碳鋼車，所以不銹鋼車是最經(jīng)濟(jì)的車輛，具有很大的發(fā)展前景。