所谓的硼钢,是指汽车上的热成型钢,因为在这种钢材中加入了硼元素,所以又称作硼钢。是指将钢板经过950°C的高温加热之后一次成形,然后又迅速冷却,全面提升了钢板强度,经过这样处理的钢材称之为热成型钢。
热成型钢具有极高的材料强度和机械安全性。一般的高强度钢板的抗拉强度在400-450MPa左右,而热成形钢抗拉强度高达1300-1600 MPa,屈服度达1000Mpa之上,每平方厘米能承受10吨以上的压力,为普通钢材的3-4倍,其硬度仅次于陶瓷,但又具有钢材的韧性。把这种材料用在车身上,在车身重量几乎没有太大变化情况下,承受力提高了30%,使汽车的车身强度更好。
如何理解热成型钢板的强度概念呢?我们来做一个对比。美国海军伯克级导弹驱逐舰使用的结构材料其屈服强度为550MPa级,法国海军“凯旋”级核潜艇耐压壳体所使用钢屈服强度为980MPa级。也就是说,热成型钢板的强度高于战舰和核潜艇所使用的钢材。
有一个实验,将一台车的B柱加强板所采用的热成型钢板,分别用鲁格10/22运动步枪、64式手枪、92式手枪射击,热成型钢都没有被击穿,只是留下了弹痕。
在汽车上,使用热成型钢的部位,用钻头是钻不动的,它上面的孔都是用激光切割的。由于强度、硬度极高,发生变形时不容易纠正,所以维修时是非常困难的。
在世界上,热成型钢板的原材料为欧洲钢铁巨头帝森-克虏伯和安赛洛-米塔尔的专利产品,所有钢板均需从欧洲进口,目前中国也仅在长春和上海有两条生产线可以加工热成型钢板。它的成本比普通钢材要高得多,至少是普通钢材的5~8倍,这也是很多汽车厂家不愿意大量使用热成型钢的原因。
热成型钢一般用在最需要保护的乘员舱位置,比如A、B柱、车门防撞梁、前纵梁、地板横梁、铰链加强板等部位,将乘员舱围成了一个坚固的笼型,极大的提高了车身的抗碰撞能力和整体安全性,在发生碰撞时不易变形,更好的保护车内乘员的安全。
一般越高级的汽车,热成型钢用的越多,车身越坚固。汽车的A级、B级、C级、D级,还真不仅仅是车身的大小之分,使用的材料上也有很大的差别。比如以安全著称的沃尔沃,车身上的热成型钢使用比例就非常高;还有法国的雪铁龙C5、德国的奔驰、宝马、奥迪等等。这些高级别的车型都大量的使用了热成型钢,而日系车用量相对较少。在国产车中,奇瑞汽车热成型钢使用的比例是最高的,而有些车型全车都没有使用热成型钢。
还有一个让人非常气愤的事,那就是有些车企内外有别,在不同的国家使用不同的标准。比如说大众速腾,在美国和加拿大生产的车型和在中国大陆生产的车型使用的热成型钢比例差异巨大。下图为北美版第六代Jetta(也就是新速腾)的和国产新速腾材料分布示意图,其红色区域所表示的便是车身中强度最高的、屈服强度超过1000MPa的"热成型钢",北美版从A柱一直延伸至C柱位置并包含整个B柱,几乎囊括了车辆的整个侧围,甚至包括中央的传动通道也采用了局部的热成型钢材质。在整个白车身中热成型钢的使用率达到了15%;而中国版热成型钢所占用的比例不足10%,底盘中央传动通道和后门框位置的"红色"热成型钢变为"黄色"普通高强度钢,由此一来乘员舱结构发生了一些明显的变化,车身的强度肯定不如北美版的,发生碰撞时中国版更容易变形,对乘员的保护也比较差。难道中国人的命真的不如老美的值钱?