Page 14 - 机械工程材料2025年第三期
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马鸣图，等：论汽车材料研发和推广应用的EVI模式


              求，一方面可采用相同的材料，通过对零件不同部                            的21世纪卡车项目，以及美国能源部指定的重型商
              位进行不同的加热工艺或冷却工艺，使零件不同部                            用车轻量化目标等相关项目，都是以钢铁材料为主
              位获得不同的强度；另一方面，也可以针对同一零                            的汽车轻量化项目，并都取得了良好效果                  ［14］ 。
              件应用不同材料，通过激光拼焊连接，在相同的加
                                                                5 国内外企业典型的EVI活动
              热冷却工艺下使零件不同部位获得不同的强度。对
              AZ31B镁合金零件，宜采用温成形工艺制造。在整                          5.1 韩国POSCO公司的EVI活动
              车造型方面，充分考虑空气动力学特征和风阻灵敏                                 韩国POSCO公司是继日本JFE公司之后较早
              性，应用计算机模拟流体动力学以及风阻系数（0.28）                        提出EVI概念，并在国际上率先开展EVI活动的企
              的影响。通过优化设计，不仅实现了乘员仓顶部和                            业。在 2008 年于韩国松岛召开的全球首届EVI论
              电池包空间的最大化，同时也将电动车发动机和控                            坛上，POSCO公司的代表首先论述了EVI的模式和
              制系统安置在缩短的子框架内。经过前碰、后碰、                            内涵，并将SE、VE、VI、PP作为EVI模式的核心，
              偏置碰等测试后，第一代电动车安全碰撞标准达到                            对EVI的模式进行了详细说明和论述                 ［2，16］ ，并以开
              了五星级，并且在各种碰撞测试后电池均未发生损                            发用户所需要的产品为主题，展示和论述了普通高
              坏。白车身的静态弯曲刚度为15 857 N · mm               −1 ，扭    强度钢、先进高强度钢以及一代、二代、三代高强度
              转刚度为16 644 N · m · rad  −1 ，动态弯曲时的振动频             钢的性能以及相关应用前景；参会的汽车行业代表
              率为 51.2 Hz，扭转振动频率为47.4 Hz。全寿命周                    展示了轻量化的发展和需求。为了做好EVI工作，
              期二氧化碳排放量为12 328 kg，白车身制造成本为                       POSCO公司专门成立了汽车钢应用中心，与用户共
              1 018美元。                                          同开发新钢种的相关应用技术，满足用户对新钢种
                  在第一代电动车的开发以及所取得的成效基础                          应用的需求。POSCO公司秉承用户第一的理念，分
              上，2014年POSCO公司开发了第二代电动车。此                         专题介绍了满足用户需求所开发的一些新产品，例
              次开发旨在进一步提高车辆的舒适性和安全性，尤                            如：多相烘烤硬化钢（MP-BH Steel） ，烘烤后该钢具
              其是针对四轮驱动（4WD）的高端车辆，对其悬架                           有更高的屈服强度，烘烤硬化量高达80 MPa，有效
              结构进行了优化，以提高轻量化效果和舒适性。悬                            增加了零件的凹痕抗力，已应用于前挡泥板的制造；
              架采用热处理后的超高强弹簧钢，其抗拉强度达                             超级TRIP钢和DP钢，这两种钢利用分布于晶界的
                                         ［3］
              到 2 000 MPa，减 重 20%以上 。选用抗拉强度                     微合金化碳氮化物阻挡金属硅、锰等合金元素沿晶
              1 500 MPa的热成形钢和吉帕级的先进高强度钢，以                       界扩散，控制了钢材表面的氧化物形成，改善了退火
              及成形性良好的DP590和DP780先进高强度钢制造                        氧化物的形态，提高了钢材表面的抗氧化性能；结合
              30~60 kW · h的电池包托盘；电池包壳的上盖采用                      汽车厂轻量化需求开发超级和特级先进高强度钢，
              深冲性能良好的软钢，以保证电池包的安全性，与铝                           包括马氏体TRIP钢、超级贝氏体TRIP钢、孪晶诱
                                       ［3］
              制电池包相比，减重5%以上 。第二代电动车的碰                           发塑性钢等；与意大利菲亚特公司合作开发TWIP
              撞安全性达到五星级，小角度碰撞也取得了较好的                            钢，该钢被用于制作菲亚特车辆保险杠，通过改进
              效果。POSCO公司开发的全钢电动车车身在轻量                           TWIP钢的翻边延性，使其能够用于制造车轮，在应
              化、安全性方面都取得了很好的效果                ［15］ 。            用中取得了良好效果。
                  此外，美国的新一代汽车合作伙伴计划（the                              为改善板材的表面性能、摩擦性能、耐腐蚀性
              partnership for a new generation of vehicles，PNGV）  能和涂层的均匀性，以适用于制造车身的外板结构
              计划，欧盟的超轻汽车（super light car，SLC）计划，                件等，新开发的以静电气溶胶涂层固化的热浸镀锌
              国际钢协的ULSAB计划、 超轻钢汽车悬架（ultralight                  钢板（GI coating solidified with aerosols charged with
              steel auto suspension，ULSAS） 、超轻钢汽车覆盖件            electrostatic，GI-ACE板）镀层的锌花尺寸由原来的
             （ultralight steel auto cover，ULSAC）、超轻汽车车身-        1 000~2 000 μm细化到50~60 μm，改善了钢板的表
              先进汽车概念（ultralight steel auto body-advanced        面形貌、成形性能、耐腐蚀性能以及涂装后的清洁性
              vehicle concepts，ULSAB -AVC） 等，蒂森克虏伯公             能、光鲜性和均匀性。为改进合金化熔融镀锌钢板
              司的新型全钢车身项目，Arcelor Mittal公司的车身                   （GA板）的表面润滑性能，在其表面增加了润滑薄
              概念项目（S-in motion） ，美国的关于商用车轻量化                    膜，改进后的摩擦因数较原GA板降低了20%。与

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