豪华车制造已是铝合金的天下？QX50 say no！

汽车已经是人们生活中必不可少的一员，供求两旺的情景也是持续多年。刚刚结束的北京车展，又有很多豪华车型「粉墨登场」。这些新车很大程度上刺激着汽车消费者的购买欲望，而每款新车的推出同样会受到汽车媒体的高度关注。节能减排可以说是现在最热的话题，当然还有就是电动车，从控制排放和环境保护的角度来看电动车发展是行业大势所趋。厂商们在推出新车时为了降低油耗从而降低排放，往往会使用更前沿的动力匹配，但从降低油耗来讲，最直接的貌似应该还是降低车身重量来得更实际些，所以新车型出来一般都会宣传——我们减重了XX公斤。

知友们肯定知道现如今汽车使用的主要材质无外乎就那么几种：钢材、铝材、真皮、木材、复合材料那肯定是一样都不能少，而这些材质中最为人熟知的车身制造材料应该是钢材，而最近几年的豪华车界使用全铝车身的厂家是越来越多，从广义上认为重量上的优势大于一切。难道说豪华车制造已是铝合金的天下？这么普遍常见的问题，答案其实各有千秋。







上面我们谈到豪华车很多车型都开始使用铝合金材质，铝材在对车身减重方面的贡献的确很大，但在考虑到铝材优势的同时，我们不得不考虑它的特点问题，铝合金车身修复难度较大，而且必须使用专用工具，所以很多时候都是只换不修。而钢材恰恰韧性很好，修复的难度要小很多，所以两种材质都各具优势。然而，应用在汽车上的钢材区别也很大，如何最大限度地使用其材料特点也是一门艺术。







在当下今非昔比的加工技术下，有一种钢材和我们一般情况下说的钢材不太一样。在揭秘之前，我们先要了解何为钢。

钢通常来说就是含碳量更低的铁，在差异的加工技术下，反应出差异的属性特点。现在人们的生活中到处都会出现钢的身影，比如经常出现在我们餐桌上的刀叉就是由不锈钢加工而成，具有很好的耐腐蚀性和美观性。

汽车生产中用到的钢材类型也很多，但能起到提升安全性并且还能确保车辆轻量化前提的钢材大概只有现在我们说的高强度钢材了，一般情况下钢材强度指标有如下几个：屈服强度、拉伸强度，但在汽车使用的钢材中，屈服强度指标更为重要（原因在后面揭晓）。通常我们会按照屈服强度级别来划分，当然这也是大多数业内人的共识，可分为高强度钢（210MPa≤屈服强度≤550MPa）和超高强度钢（屈服强度≥550MPa）。有的知友可能不太清楚什么是屈服强度，屈服强度就是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力，那么我们来简单说屈服强度就是指金属发生永久性形变时所受到力的最大强度，举个例子可能更好理解，比如：我们双手握一个铁棒，能把它弄弯的最大力，就是这个铁棒的屈服强度。







这个指标在车辆碰撞安全性能中至关重要。车辆在遇到碰撞危险时，车辆A、B柱、保险杠和驾驶室框架部分将会承受巨大力量，尽量减小变形，保护驾乘人员的安全。所以我们会看见，最为负责任的汽车厂商，他们的产品在前后保险杠，乘员舱的A、B柱和车门底边，以及结构受力框架都是使用更高成本的高强度钢材。因为发生碰撞时这些地方受到的力量是最大的，那到底有多大，我们可以利用冲量定律来计算一下。

假设碰撞前的瞬间车速为v1，碰撞后车速为v2，碰撞时间为t，

则Ft=mv2-mv1，

根据这个公式，当我们知道车辆重量m后，我们可以轻松计算出撞击力F。F一般情况下会很大，造成车身结构性变形，而这个时候就需要超高强度钢材帮助，来抵御强大撞击力对车身的冲击，从而在吸收碰撞力量的同时，减小乘员舱的变形。







就在2018北京国际车展上，有个全新车型宣称首次使用了超高性能（Super High Formability，SHF）980 MPa高强度钢，他就是全新英菲尼迪QX50。 

超高性能（Super High Formability，SHF）980 MPa高强度钢该如何理解呢？通俗讲就是一平方厘米面积可以承受9.8吨的力量而不变形，钢材性能在优异的设计和先进工艺的保障下得到优化，比前款QX50的抗扭刚度提升了23％。在同等标准下一般钢材使用量就会降低，车身也就更轻量化，因为高强度热成型钢材取代了大量加强作用的普通钢材。但是全新英菲尼迪QX50用了980MPa高强度钢就这么牛，哪些传说中XX牌子使用的「1500Mpa」钢材又是怎么回事呢？数字对比下差太远了吧。




大家别忘了，我们上面提到高强度钢材的另一指标——拉伸强度。拉伸强度是金属由均匀形塑性变向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。举个通俗的例子就是把一根金属一端固定，另一端增加拉力，金属在变形前的最大拉力值就是这根金属的最大拉伸强度。从一般正常角度来讲，厂商会宣传其使用钢材的屈服强度指标，但也有不少的例外。这些例外的厂商会变换标准而宣传钢材的拉伸强度。高强度钢材在汽车上的重要作用就是提升其安全标准，保护驾乘人员的安全。而车身运用高强度钢材的部位在遇到碰撞时，最需要的是屈服强度更强，驾驶室尽量控制变形量，为车内人员提供安全空间，这个时候可以最大限度的保护车内人员的安全。而拉伸强度指标高其实是很难更好的保护车内乘员，大家可以想象一下，碰撞的时候有多少几率会把车辆拉长呢？







所以，一些车宣传使用超过1500MPa高强度钢材，其数字指的是拉伸强度，而屈服强度表现却不高，相比全新英菲尼迪QX50的980MPa还是有相当差距。这样做是不是有些不地道了呢？不过很多消费者还是会被蒙蔽，觉得哪些款车特别安全。钢材的类型很多，消费者还真要懂得一些小知识，擦亮了双眼来选车。







那问题又来了,为什么你敢肯定说全新英菲尼迪QX50使用的超高性能（Super High Formability，SHF）980 MPa高强度钢的强度指标就是屈服强度呢？因为绝大部分豪华车型使用钢材的拉伸强度都非常高，恰恰屈服强度指标的最高境界也就无限接近1000Mpa。如果全新英菲尼迪QX50公布车身使用的超高强度钢材的拉伸强度，其数字会更高，看未来是不是有所公布。这下知友们就明白了吧，里面的道道很多滴，选择本分宣传的厂商产品可是关系到驾乘安全的哟。







综上所述，车辆使用钢材的屈服强度指标才是保证安全的关键指标，在豪华车级别中，车辆制造不仅会有铝合金材质的应用，还会有更多高强度和超高强度钢材的合理应用，这些高强度的钢材同样可以达到大幅减重并提升安全指标的目的，并且使用经济性更高。所以如果说豪华车制造已是铝合金的天下，那么全新英菲尼迪QX50肯定要 say no！多种材质的优化使用可以在保证超高安全标准的同时兼顾车身减重，降低排放和优化燃油经济性，这也是英菲尼迪匠心独具的造车哲学。