30年前一位材料专家关于“汽车材料重要性”的论述,汽车人必看!
——原题《论汽车材料的重要性和二汽材料技术工作的指导思想》 ,来源《汽车科技》 1987年01期
作者:支德瑜 东风第二汽车制造厂总师室,中国知名材料技术专家
——原题《论汽车材料的重要性和二汽材料技术工作的指导思想》 ,来源《汽车科技》 1987年01期
作者:支德瑜 东风第二汽车制造厂总师室,中国知名材料技术专家
〔摘要〕国家第七个五年计划规定了汽车制造业应作为国家的重要支柱产业。马克思主义政治经济学认为作为劳动对象的材抖,是生产劳动三要素之一。第二汽车制造厂的生产实践表明劳动对象的费用,要占汽车成本四分之三以上。汽车材料,其主体为金属材料,是冶金工业与汽车工业的结合点。其用量巨大、品种规格繁多,生产供应上的矛盾多,情况变化也很大,需要汽车行业和各厂的领导以及专业人员给以特别的重视。
本文提出第二汽车制造厂在材抖技术工作中的几点指导思想:
1、汽车用材应当适应国家资源条件,在此基础上,认真开辟货源,确保供应。
2、开发汽车材料技术和工艺技术,创造生产条件,提高汽车质量。
3、在工艺和管理上下功夫,减少材料损耗,降低汽车成本,提高经济效益。
4、通过引进新材料,取得技术进步,并逐步促进国内建设生产。
汽车工业是机械工业中一个极为重要的分支。在美国,汽车工业、建筑工业和钢铁工业曾长期被认为是国民经济的三大支柱产业。我国汽车工业尚不发达,但1986年4月12日全国人大通过的《中华人民共和国经济和社会发展第七个五年计划》第十二章中已规定了“把汽车制造业作为重要的支柱产业”的任务,今后汽车工业对材料工业,首先是冶金工业的需求必然将有很大的增长。
第二汽车制造厂是我国自行设计和建设的新企业,它不仅是我国汽车工业中,也是全机械行业中投资最大、产值和上缴利税最多的企业。在我国汽车工业的今后发展中,必然还要起重要的作用,责任也特别重大。今从二汽的实践体会来反映汽车工业和材料工业,特别是冶金工业的关系。
一、材料在汽车生产上的重要性
1、从政治经济学观点来认识材料的重要性
根据马克思主义政治经济学的观点,人类进行生产劳动,不仅凭借人类自身所提供的劳动力,还要靠生产资料,即生产是人与物的结合。
生产资料有两种,即劳动资料和劳动对象。因此,劳动力、劳动资料和劳动对象共同构成了马克思所说的生产劳动三要素。
对于工业生产而言,劳动资料包括了厂房、机器设备和工艺装备(刀具、量具、夹具、辅具、铸、锻、冲模等等),而劳动对象则是原材料、燃料(即能源)和辅助材料。亦即,劳动资料构成了固定资金,而劳动对象构成了流动资金。
作为劳动对象主体的材料,一般在生产中只能使用一次:其主要部分进入了成品,其边角余料和废损件则成为废料,而废料只剩下少量的残余价值可供回收。因此可以认为:原材料的价值,基本上是一次性地转移到成品的价值中去了。燃料的价值也是一次性地转移于成品的。
但劳动资料价值的转移模式却有所不同。厂房和机器设备一般都可以使用若干年;工艺装备中的冲模和夹具,寿命往往可达数年。即使寿命较短的工装如锻模和刀具,一个也可用来制造成百上千的工件。这些劳动资料多半因磨耗或年久而需要维修,或因不值得修复及技术上陈旧而报废。在它们的有效使用期中,曾经生产过极大量的工件,它们自身的价值乃是多次性地、逐渐地转移到若干工件中去的。在产品的成本计算中,就根据这一特点,采取“摊销”的办法:即厂房设备的原始价值,在启用后分若干年摊销完毕,而工装一般按一定数量的工件分摊。
因此,即使是极其巨大的固定资产原值,当经过十年、二十年(机器),甚至五十年(房屋)而分摊到若干产品的身上时,每件产品所承担的金额就相对不大了。假设建设一个年产中型货车8万辆能力的巨型工厂的投资为20亿元,摊销于15年的产品共约120万辆,则每辆汽车摊到约1667元,这大体上是劳动资料在产品成本中所占份额的一个代表性概念数字。这一个数量级即使再加上大修费用和工艺装备费用,显然要比劳动对象在成本上的数量级要小得多。因为一辆中型货车要耗用黑色及有色金属材料近5吨,还要采购大量的横向协作产品,耗用大量动力,这部分的成本远超过1万元。
由于我国人民的生活水平尚低,对于劳动生产率相对较高的一部分企业而言,工资,即劳动力在产品成本中所占的份额也是不大的。
拿二汽的产品来说,现在劳动对象所转移的价值构成产品成本的四分之三以上,而劳动力和劳动资料两者所转移的价值总和,也只占成本的四分之一以下。
由此可见,一个工厂在基建期和生产期的经济活动是颇不相同的。基建期的重点是创造生产条件,即形成固定资产。基建期的主要任务,是根据工厂设计,把投资一次性地用于建造厂房和其他建筑物,采购和安装工艺设备,置办动力设施和第一套工艺装备,当然也还要聘请招收人员和给予必要的培训。生产期的任务则是重复循环地组织生产活动。为此,要运用流动资金不断采购原料燃料用以产出成品。当然在生产过程中,要对劳动资料的磨损不断进行维修和更新,要对劳动力进行必要的补偿,包括发放工资、提供医疗保健、以维持原有劳动力的恢复以及招工培训来补偿离退休和死亡。一个工厂,有了基建期提供的劳动资料,有了生产期源源不断提供的材料等劳动对象,便可以凭借人的活劳动组织生产出产品来。
因此,当我们以政治经济学的观点对生产作如上剖析时,就必须给材料工作,包括材料技术工作和供应工作以极大的重视。一个工厂的领导人,如果不是非常明确地认识到材料乃是生产中劳动三要素之一,而在产品的成本构成中,它无疑占了最大的比重的道理,他就不可能头脑清醒地进行领导,就会主次不分,不知道从那里去寻找经济效益,就不知道要在材料技术工作上,认真选派优秀的足数的职工长期孜孜不倦地开展工作;要在供应工作上,选派得力的人员;要为这些方面的工作,投入一定的资金,创造必要的物质条件。有些工厂从事汽车生产二三十年,还没有建立一支相对稳定的、有一定素质的专业技术队伍,可以说,这个工厂在这个有关汽车生产全局的重要方面,还没有真正入门。
2、从实践经验来认识汽车材料技术工作的重要性
我们可以分三点来阐述这个问题
(1)汽车生产用料的数量可观
我国汽车产量并不多,1985年只产了42万辆,占世界产量约1%,其中二汽的产量不到全国的四分之一。但二汽1985年的钢材用量已达三十多万吨,生铁用量近十万吨,两者合计要占国家钢材和商品生铁合计产量的1%左右。也就是说,全国自产的黑色金属,也只能维持一百个像二汽这样的企业进行生产。可是,实际上国家所产材料,不能全部用于生产,还得花大量于基建:如需要新建铁路、港口、电站、住宅,需要为油田打井和铺设管网、为煤矿支护巷道等等。此外,还有大量金属被消耗于维修,单是5.2万公里营业铁路线,一年得花多少金属来替换磨损和锈蚀的钢轨呢?何况汽车工业不仅有二汽一家,还有一汽,以及南京、济南、北京、天津、沈阳、上海等等许多汽车厂,无一不要消耗铁钢。仔细一想,国家要维持我们这些厂的生产,确实也很不容易。
根据已发表的1984年的统计数字,全国当年生产汽车31.64万辆,各汽车厂共耗用钢材83.57万吨。作为汽车工业来说,还有四类工厂,即各专用改装车厂共耗用25.64万吨;各车用发动机厂共耗用2.97万吨;各摩托车厂共耗用4.18万吨;特别是各汽车配件厂共耗用64.96万吨之多。五者合计全行业共耗用钢材181.32万吨,占84年全国钢材产量3372万吨的5.4%。
再说生铁,1984年汽车用生铁17.35万吨;专用改装汽车用1.97万吨;车用发动机用4.63万吨;摩托车用0.31万吨;汽车配件用1865万吨。五者合计,全行业共耗用生铁42.91万吨。该年全国商品生铁的产量数字没有公布,很可能汽车行业用铁百分率会比钢材还高一些。
世界产车大国的汽车用钢材,约占其钢材年产量的百分之十几至二十几;我国所达到的比重,比人们从汽车产量而估算的数值还要大一些,这是因为我国汽车总产量中,轿车只占约2%,而4吨以上的载货车,要占总产量的一半以上。1985年全国汽车产量42万辆,其用料量若折算成普通型轿车的用料当量,可能更接近于100万辆轿车的数字,加上我国制造工艺不够先进,供料尺寸不够满意,也增加了消耗量。导致配件厂用料偏多,这一方面是由于汽车零部件的寿命不高,另一方面是为了维持大量进口的“万国”牌车队,不得不生产一些配件,使这个行业的钢材用量竟达到主机厂用量的78%之多。
根据以上的数字和情况,可以认为,我国汽车工业的用料总量,虽然还比不上各产车大国,但也已是一个用料不少的行业。
若以汽车与其他机电轻工产品相比:
有些产品的产量大于汽车、甚至远大于汽车。如老三大件的自行车、缝纫机和手表,以及新四大件的电视机、收录机、洗衣机和电冰箱,还有数量更大的轴承、刀具等,但它们的自重都小,以致以上任何一项产品的用材总量都比不上汽车工业。
而那些自重与汽车相当、或远重于汽车的产品,如机床、工程机械、拖拉机、火车头、电站设备等,其年产量却一般为几十台、几百台或几千、上万台。与汽车相比,要差一个或二、三个数量级(手扶拖拉机量多、但较轻),所以它们各自的用料总量,也小于汽车行业。
在全世界范围来说,除了建筑行业的用钢数量外,没有任何行业的钢铁用量比得上汽车业。我国国情虽有所不同,如铁路系统用钢量很大,但汽车用材比重正在上升中,渐渐也已接近这种世界模式了。
我接触过冶金行业不少同志,有一位同志参观汽车厂后的观感是:“汽车真一身都是钢铁呀!”这个感性认识的确是非常正确地反映汽车业是钢铁主要用户的本质的!
(2)汽车用料品种、规格繁多,技术要求复杂
这是由汽车结构和制造工艺两个因素决定的。
A)汽车的结构比较复杂
按马克思主义经典说法,机器可分三类,即原动机、变换机和工作机,而汽车是集三者于一身:
汽车自备动力,汽车发动机就是一台原动机。汽车同时也有变换机:如起动机把蓄电池的电能变换为机械能;汽车发电机则把机械能变换成电能;空气压缩机又把机械能储存于高压空气中,再经刹车系统加以利用。但汽车的最主要功能乃是载人载货,这是工作机。
一身三任的汽车,其结构必然趋于复杂。
汽车的工作环境和负荷情况也比较复杂。不像许多种类的机器是在厂房内运行的,汽车却是要到大自然环境中去工作,要适应严寒酷暑、日晒雨淋、经受大风大雪,有的则要在海洋性或工业气氛污染的条件下工作。汽车也并不固定在一个地理位置,需要到高山、草地、甚至沙漠、沼泽、稻田中去运行。特别应当记得的是,我国平原只占国土面积的12%,而88%的面积是山地、丘陵、高原和盆地。日常所称山区是指山地、丘陵和比较崎岖的高原,共占全国土地面积的三分之二。所以中国的汽车正如中国民族特性一样,要求特别能吃苦耐劳,在恶劣环境下特别能战斗。目前,中国山区的道路有许多陡坡急弯,中国低等级道路所占比重极大,这增加了汽车运行的困难程度。在使用上,公共汽车往往超员、货运汽车经常超载。货运汽车还必需考虑各类货物的特性,有的笨重、有的轻抛、有的精细,有时还需运载活的牲畜动物。为了满足各种需要,专用车和改装车因此勃兴,`但大量通用型汽车乃旧要应付许多不同的运输要求。
汽车还得考虑人的因素,要满足人的生理(温度、通风、舒适),心理(审美感、安全感、以及驾驶室内满意的环境),工作条件(视野、噪声、照明、仪表监测、操作方便省力、机件少出故障和维修方便等)和安全(刹车、转向、人身保护…)等等要求。即使是载货汽车,至少也有一名司机长年累月地在车上工作和生活,需要为他提供较良好的条件。人们对汽车已不满足于备有一台收音机、还希望可选配录音机。国外有些长途货车设有卧铺和盟洗设施,甚至还有炊具。此外还要考虑尽可能不伤害行人。近年对汽车又提出减少排放有害废气成分的要求。
对汽车的这一些功能要求往往比对其他机器如机床或别的作业机器复杂,更比一般耐用消费品要复杂得多。为了更好地满足多方面的特殊要求,除汽车本身发生了品种上的分化(轿车和商用车,后者包括载货车、越野车、特种用途的改装车和公共汽车)以外,每一种汽车在结构上也出现了零部件品种多,数量大。例如最普通的EQ-140五吨货车,除了有外购的协作零部件或总成几百种以外,二汽自制件就有3625种共11320个零合件。这些制件(或外购件)都要采用各式各样的原材料来制作。在组织生产中,大量的零部件或其原材料,哪怕只短缺一种,或质量不合格,都足以使汽车生产被迫中断,因为汽车厂是不能够把不完整的汽车产品,哪怕只短少一颗螺丝钉,交付给用户的。只要短缺一种零件,汽车总技配线便要中止运行,庞大的汽车生产大厂,便不能(即使是暂时的)为国家提供产品。
B)大量的生产工艺,也使材料的品种规格、技术条件多样化。
由于社会对汽车的需要量比较大,不论从制造和装配的工艺上,或从维修配件的技术上,都要求零件具有互换性,这些都促使汽车生产采用了大量流水的生产方式和运用各种先进生产工艺。二汽生产上采用的机械锻压、水平锻压和材料的感应加热,对热轧钢材提出了各自的技术条件要求;自动机床和冷墩工艺对每种加工件都提出了冷拔钢材各自的直径(以毫米计,按小数点下两位数的尺寸数值)。此外,还有严格的表面质量要求;冷冲和冷弯工艺对钢板的要求也很严格;高频热处理和弹簧对材料表面有限制脱碳层的要求;铸造炉料也有多种技木要求。总之,每一种新工艺的采用,都往往伴生对材料的新要求,都使材料的品种规格趋于繁多,技术条件更加复杂。每一种汽车车型约需金属材料近千种不同的品种规格或技术条件。
(3)材料生产和供应上的问题很多,随时威协着汽车生产的正常运行
材料是冶金、化工……等原材料行业与汽车制造业的衔接点,往往存在着供需矛盾。我们有两方面的货源,即国内货源与国外货源。
我们的追求是每一项汽车材料,不论用量多寡,都有可靠的国内货源,这个要求尚未完全实现,例如刹车用管和轴瓦双金属带均无满意的国内资源;多规格的、特别是宽面汽车冲压冷轧板供货也极困难。
当前我们采用一部分进口材料作为补充,这也是形势必然。历年我国都要进口一部分钢材,每年的钢材供应量中,平均国产材约五分之四,进口材约五分之一。1985年情祝特殊,尽管我国冶金工业增产量不小,但仍需要大量进口,使供应量中三分之一以上为进口材。反映在二汽的材料供应货源上,国家进口比例小的年份,二汽也能在国内获得货源;反之,在国家较大量进口钢材的年份,我们的国内货源也萎缩,或品种、技术条件的谈判分歧增多,定货困难,不得不多进口作为补充。
目前,国外钢材市场,多年来基本是买方市场,我们的技术要求,多数容易得到满足,例如冷轧薄板的规格,长宽厚均可由用户任意选定,不像国内钢厂要限定用户只可选用少数几种宽度长度和厚度,并且趋向是越来越少。加上汽车材料还是国外的大路货质量较好,特别是价格较便宜。国家花定量外汇,进口汽车材料,所得总量较大。但是进口钢材总还是要耗用外汇的,进口量和进口的可能性受制约于外汇。
近年,国内外市场形势变化都很迅猛,国内汽车工业发展速度与冶金工业发展速度并不同步,国家计划体制中添入了市场机制,冶金产品的价格又发生了很大的变化,国内的外汇用量每年变化也十分巨大,使得材料的供应形势年年都有较大变化,时常需要巧作调节。汽车厂必需加强材料的质量管理,货源管理,定额管理,代用安排等,才能适应这种多变的环境,保证汽车的质量和支持汽车的增产,并为国家尽可能的节约物资、资金和外汇。
二、二汽材料技术工作的指导思想
1、汽车用材应当适应国家资源条件,在此基础上,认真开辟货源,确保供应
汽车材料用量既然如此巨大,不能设想主要依靠国外货源,应当立足于国内货源,而以国外货源作为一种可以利用的条件,作为国内货源的一种补充。因此,我们要时刻考虑材料的选用应适应国家的资源条件。
资源有两方面的涵义:第一是自然资源,第二是生产资源。自然资源是国家的根本性物质基础。需要通过先进的科学技术,最充分地利用我国丰富的自然资源,使之发挥最大的经济效益。另一方面,在我国短缺某种自然资源时,则要求探索有相等效果的代用物资,以便减少短缺物资的进口量,少占用紧张的外汇。
生产资源是自然资源的延伸。一个国家纵然富有某种自然资源,若未能得到开发、并经过加工转换成为某种可利用的有效形态,则此种自然资源仍只是一种潜在优势而已,并不能在生产上起现实作用。例如某些国家地下富藏着石油,但是未能开采,则仍然是贫油国。即使能开采原油,若未建立炼油工业,仍只得出口全部原油,其所需石油制品如汽油、柴油、煤油和润滑油等,仍必需全部进口。若未建立石油化工工业,则所需氮肥、乙烯、化纤、塑料、合成橡胶等,也必需全部进口。由此可见,决不能满足于拥有自然资源,还必须拥有生产资源,才能提供所需物资。
由于自然资源在地球上的分布是不均衡的,因此在我们充分开发利用本国富产资源的过程中,便会逐步形成带有中国特征的材料体系,促进我国汽车材料技术的不断发展。这种带有本国特征的汽车技术,将是我国对世界汽车技术的一种贡献,成为世界汽车技术的一个组成部分。
从这样的观点出发,我们就应该十分重视和了解国家的以及本地区的自然资源的勘探开发情况和生产资源的形成及利用情况。要经常根据可靠的信息和国家的政策,通过与冶金工业部门的合作和自己的艰苦研究开发工作及货源开辟工作,及时调整汽车产品的用材组成(资源的开发利用是有时间因素的!),使之与资源的开发,大体上同步发展,以保证汽车的质量和保证材料能够充分供应。
2、开发汽车材料技术和工艺技术,创造生产条件,提高汽车质量
正因为汽车上零部件品种多、数量大,因此在材料和工艺技术学科上有何突破,很有可能在汽车上找到一定的适用点。如果有大面积应用的前景,并创造出生产条件(往往需要追加投资,也有不需要投资的。)付诸实施,就可能得到影响深远的效果,例如提高了产品质量或降低了制造成本。
二汽建设和生产中不乏事例:
(1)球墨铸铁
明年是英国铸铁研究协会(BCIRA)1947年首先申请球铁专利的四十周年,将召开国际学术会议以志庆祝。我国对球铁的开发很敏感,早在五十年代便已广泛应用。汽车行业中,南京汽车厂走在前列,所产跃进牌载货车的发动机曲轴均为球铁制造。二汽65年筹建时,依靠南汽包建了珠光体球铁曲轴车间,但技术上有所发展。二汽也曾依靠南汽,首先作了稀土-镁铁素体球铁的开发工作,并根据试验成果,设计建设了规模庞大的铁素体球铁铸件生产基地——二汽铸造二厂。现在二汽每年球铁铸件产量已达到约5万吨,大概是全国最大的球铁生产基地,与英国全国汽车业球铁件产量相当。
解放牌汽车的底盘铸件采用可锻铸铁材质,这是一汽引进的苏联技术,而苏联技术又来源于美国。二汽初采用球铁时,是一项创新,厂内外许多人都不放心。反映在产品图上,材质定为“球铁QT40-10或可锻铸铁KT35-10”,这一个“或”字,就是球铁这一新生事物当时尚未获得完全确认的历史记录。二汽初投产时,可锻铸铁仍占一定比重,只是在实践中,球铁的优越性日益明显,其地位才日益巩固。1983年起,球铁继续蚕食可锻铸铁的份额,现在铁素体球铁已发展到总重的94%,可锻铸铁件已被压缩到仅剩一些小零件,仅占总重的6%。
二汽开始采用球铁时,仍保留退火工艺。尽管试验室结果,球铁完成退火仅需可锻铸铁退火时间的三分之一,但大量生产时,全炉铸件的预热时间很长,因此总退火时间约需可锻铸铁退火时间的三分之二,仍旧比较费工费时,优越性不够突出。退火仍带来了铸件变形、表面氧化等副作用,有校正和抛光清理的困难。于是二汽又酝酿着进一步的改革,即采用铸态球铁。经过几年小心翼翼、摸着石子过河、循序渐进的试探过程,终于使铸态铁素体球铁件投入了大量生产。现在铸态件的比例已占65%,累计几年节约电能一千万度以上。校正清理方便、生产周期加快,成本大幅度下降,取得很大的经济效益。
铸态铁素体球铁的强度较高,σb平均值为48.7公斤/毫米2,比退火球铁的42.5高6.2公斤/毫米2之多,比可锻铸铁平均值37高了近三分之一。其延性平均值达17.2%,虽比退火球铁的20.4%略低,仍比可锻铸铁的13.7%高3.5%,其冲击值αK为9.0公斤·米/厘米2,比退火球铁的10.1略低,仍是一种很安全可靠的韧性材料。二汽用铸态球铁已生产汽车二十万辆,都能安全行驶。
(2)蠕墨铸铁
蠕铁在国际上实际应用远晚于球铁。二汽在1980年用以批量试制发动机的排气管,解决了高山地区汽车连续上陡坡,排气管红热;汽车继又连续下坡,排气管又冷却,一般灰铁铸件抵抗不了这种热疲劳而很快开裂的难题。现在这种材料已正式投产两年多了,有二十万辆汽车的良好实践经验。此外,还试制了三千个蠕铁变速箱壳体,在考验中。
蠕铁的投产,除必须开发蠕化剂、确定铁水成分和蠕化工艺等技术外,还需创造生产条件。主要有两项:一、宜在铸造厂建立专用生产阵地,防止浇冒口、废品等返回料的混杂。我厂在1982年建成了专用生产线,保证了大规模投产的条件。二、机械加工生产线上,要能对付比灰铸铁困难的切削工序。我厂排气管生产线上,勉强吞下了蠕铁件这一苦果,但变速箱壳体加工线能力不强,需要另建新线,才能迎接大量的蠕铁铸件。改用蠕铁件,可以提高产品强度和质量,并可酌减壁厚,减轻汽车自重和节省原材料,势在必行。
(3)弹黄硼钢
传统的55S2iMn或60Si2Mn弹簧钢成分适合我国资源条件、是我国常用钢号,但是它有淬透性微嫌不足和易脱碳的弱点。二汽采用厚片弹簧的设计,在筹建期便与冶金工业一起,开发了降硅加钒、硼55SiMnVB弹簧硼钢,性能优于传统钢号。
在弹簧总成设计中,不仅采用了增片厚、减片数和增加长度的措施,并且还采用了单面双槽的异型经济断面。在工艺上则采用了中频感应加热,取代了传统的炉内加热;采用了单片夹紧成形摆动淬火,代替传统的十面弯曲淬火机,以获得更充分和均匀的淬透条件;再加上应力喷丸强化和静电喷漆红外线烘干等新工艺,使二汽的钢板弹簧在产品设计、制造工艺和材料开发上配套地达到了较高的技术水平,并已大量稳定生产十余年。1985年美国福特汽车公司、日本爱知钢厂等外宾都认为二汽这套技术比他们知道的多片弹簧生产扶术先进。作者1984-1985年参观过英国和澳大利亚的弹簧生产厂家,都没有类似的技术。弹簧厂另一项技术方向是采用少片变断面簧,采取引进国外轧机的方式,即将到货调试。
(4)渗碳硼钢
当硼钢四十年代在美国首先出现时,人们认识到随着钢中碳量的递增,硼的作用递减。由于渗碳零件表层含碳量已达0.80%左右,人们认为硼钢不宜用作渗碳之用,当时美国SAE钢号标准中只有其它硼钢,不列渗碳硼钢。客观上人们已把渗碳钢看作硼钢的禁区,无人问津。
五十年代我国开发硼钢时,并未放弃对渗碳钢领域的探索。冶金部标准YB6-59总结了硼钢的研究成果,共纳标15种硼钢,其中渗碳硼钢共有7种之多,反映了我国在硼钢的开发上站在世界的前列。这些钢中有20MnTiB钢曾被一汽在五十至七十年代大量应用过。二汽在筹建时即选用了20MnVB钢,这是当时纳入二汽编制的长春汽车研究所的研究成果。二十年来,大冶钢厂对此钢做了许多生产开发工作,二汽也作了许多实际工作以适应硼钢的特性,迄今已耗用了20MnVB钢材近3万吨。20MnVB钢和小拖拉机行业与大冶钢厂后来开发的25 MnTiBRe钢是我国用量最大的渗碳硼钢,后者并未纳冶标,可以说20MnVB钢是我国最重要的渗碳硼钢。
我们从实践中认识到硼钢是可以用作渗碳钢的。虽然硼在渗碳工件表层的作用不明显,但对于工件的次表层和心部却有作用。由于硼强烈地提高了钢材的淬透性,可以保证零件的心部达到较高的硬度值,从而节约了较多的合金元素,尤其对于像EQ-140汽车后桥那种大模数齿轮,更有特殊的效益。二汽近五十万辆汽车成功地应用了渗碳硼钢,就是实践作出的有力证明。
现在国际上对硼钢可以用于渗碳钢也有了新的估价。美国SAE钢种自六十年代起增添了94B15和94B17两个硼钢钢号,二十多年来未再增添钢号,这两个钢号也未被删除。其他各国象苏联、法国也都有硼钢,特别西德蔡夫厂有专用渗碳硼钢,大量用于制作齿轮。
(5)其他新材料
为提高汽车零件质量,二汽还采用了一些新材料,已投产项目有21-4N排气阀钢,中磷耐磨铸铁用于气缸套,铬铂冷硬铸铁用于挺杆体,高强度锰黄铜用于压铸同步器谁环,采用了几种宽轮辆用异形型钢,采用了一些精密铸件、铁粉末冶金件和钢塑衬套等。与冶金厂一起准备和已在试验开发中的有镀铝钢板、耐大气腐蚀钢、含磷钢板和双相钢、非调质中碳钢等。
3、在工艺和管理上下功夫,减少材料消耗,降低汽车成本,提高经济效益
企业必须创造财富,讲求经济效益,为社会主义建设提供积累。现在有许多技术人员和管理人员缺乏经济观念,这是一种不良倾向。企业职工应当要树立主人翁当家理财的思想,有牢固的成本观念。
材料费用是产品成本中的大头,人人应当关心省料省费问题。汽车材料成本是几千个单项材料的消耗定额和单价的乘积之和。单价决定于所选用材料的品种、质量、定价和包装、运输等附加费用。对任何一种材料,或降低消耗定额、或降低单价,都可产生一定的降低成本的效果。正因为材料是无处不有的劳动对象,人人日常接触着一种或几种材料,因此全厂人人对降低材料费用使得上劲,专业从事材料技术工作或管理工作的人,更是英雄有用武之地。对于大量生产的汽车厂而言,小小一个改进措施,每年能带来巨大的增产节约效果,若再按一个车型的有效寿命约巧年,有些零件总成有效寿命更长,来认真测算,往往能算出难以置信却又十分实在的效益来。
4、通过引进新材料取得技术进步,并逐步促进国内建点生产
有些汽车用新型材料,国内不生产、或质量不过关,只好先从国外进口,再促进国内建点生产。采用这些国外新材料,可促进汽车技术进步。
我国在第一个五年计划初建汽车工业时,第一汽车厂所用汽车材料大部分进口,然后促进国内生产,达到全部品种均有生产点,实践证明,这是技术进步的有效方式之一。
当前二汽生产上已采用,还必需进口的材料有刹车系统用的小径焊管(双层卷焊管,也可考虑优质加镀层的直缝管),和铝基钢背双金属轴瓦钢带。从提高汽车质量出发,还应考虑采用镀铝钢板以制造消声器和某种镀锌深冲板(国外有树脂型ZINCROmetaL,单面或双面热镀锌板、单面或双面电镀锌板和商业名称叫NEURALYT的锌/镍镀层板。
编后:
材料也同样是汽车工业的基础。由于我国汽车工业发展水平较低和自主研发的水平及模式的特点,导致国内很多汽车企业对汽车材料的重要性认识不足。汽车材料技术的发展与汽车核心关键技术的掌握密切相关。要实现汽车的各种性能,离不开材料技术的应用。汽车业应积极寻求合适的材料和工艺来满足整车的性能需求与目标的达成。
1985年中国汽车产量仅42万辆,今年已经有超过了当年的50倍。因此,如今的汽车业应该更加重视汽车材料的发展。中国汽车材料网作为行业门户网站旨在为行业搭建一个汽车材料与工艺的关联技术与资源交流平台,提升我国汽车材料的应用水平。
关于汽车材料馆
中国汽车材料网以“材料应用提升汽车性能”为宗旨,建立《汽车材料馆》,今天(中国汽车材料网上线6周年)正式开馆公测,在线展示“汽车创新材料解决方案”。
《汽车材料馆》主要用户:整车企业材料工程师、产品工程师和采购工程师等。可以帮助原材料企业降低参展的费用,打通“技术链”与“供应链”。








