วิวัฒนาการและอนาคตของเหล็กกล้าสำหรับรถยนต์: จากงานฝีมือโบราณสู่วิศวกรรมยุคใหม่

บทนำ: ความสำคัญของเหล็กในอุตสาหกรรมยานยนต์

การใช้เหล็กในการผลิต รถยนต์ เป็นเรื่องสามัญสำหรับคนในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจของหลายคนเกี่ยวกับเหล็กกล้าสำหรับรถยนต์ ยังคงหยุดอยู่ที่ เหล็กคาร์บอนต่ำ แม้ว่าทั้งสองชนิดจะเป็นเหล็ก แต่เหล็กกล้าสำหรับรถยนต์ในปัจจุบันดีกว่าเหล็กเมื่อหลายสิบปีก่อนมาก มาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยและพัฒนาเหล็กกล้าสำหรับรถยนต์มีความก้าวหน้าอย่างมาก ในปัจจุบันแผ่นเหล็กกล้ายานยนต์มีความบางลงเรื่อยๆ และบางลง ตลอดจนคุณสมบัติความแข็งแรงและการทนทานต่อการกัดกร่อนของเหล็กได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้น ปรับปรุง มาก ในการรับมือ ตาราง ผลกระทบจากวัสดุใหม่ บริษัทเหล็กจำนวนมากจึงกำลังร่วมมือกับ รถยนต์ บริษัทพัฒนาเหล็กน้ำหนักเบา ความแข็งแรงสูง ที่ สามารถ แข่งขันกับ โลหะผสมอลูมิเนียม พลาสติก และวัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์คาร์บอนเสริมแรง

โรงงานหลอมเหล็กและถลุงเหล็ก

1. คำศัพท์ที่ไม่มีนิยาม: "เหล็กความแข็งแรงสูง"

ในตลาดรถยนต์สมัยใหม่ มีหลายแบรนด์อ้างว่าใช้ "เหล็กความแข็งแรงสูง" แต่คำนี้ขาดมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เป็นเอกภาพ เมื่อเทคโนโลยีของเหล็กพัฒนาขึ้น ค่าระดับความแข็งแรงที่เกี่ยวข้องกับฉลากนี้ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย สถานการณ์เช่นเดียวกับรถยนต์รุ่นที่ทำการตลาดว่าเป็นรุ่น "ใหม่", "ใหม่เอี่ยม" หรือ "เจนเนอเรชันต่อไป" ฝ่ายการตลาดมักจัดเหล็กที่มีค่ามากกว่า 300 MPa ว่าเป็น "เหล็กความแข็งแรงสูง" แม้ว่าเหล็กที่อยู่ภายใต้ร่มคำนี้จะมีความแตกต่างของความแข็งแรงได้สูงถึง 100%

เพื่อให้เข้าใจเรื่องเหล็กสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างชัดเจน เราจำเป็นต้องเรียนรู้ประวัติการพัฒนาของเหล็กก่อน

การพัฒนาเหล็กในประเทศจีน

จากทองสัมฤทธิ์สู่เหล็ก: นวัตกรรมของจีน

เหล็กมีประวัติศาสตร์ยาวนานย้อนกลับไปถึงช่วงยุคชุนชิวและยุคจ้านกั๋วในประเทศจีน (ประมาณ 770–210 ปีก่อนคริสตกาล) ในขณะนั้น โลหะที่ใช้แพร่หลายคือทองสำริด แต่ทองสำริดมีความเปราะเกินไปสำหรับการผลิตเครื่องมือหรืออาวุธที่ทนทาน วิศวกรชาวจีนโบราณจึงเริ่มนำวิธีการเผาถ่านเพื่อผลิตเหล็กกล่องที่มีลักษณะนุ่ม แม้ว่าเครื่องมือจากเหล็กในสมัยนั้นจะยังไม่มีข้อได้เปรียบมากเมื่อเทียบกับทองสำริด แต่ก็ได้วางรากฐานให้มีการพัฒนาด้านโลหกรรมในยุคต่อมา

ความก้าวหน้าในยุคสมัยราชวงศ์ฮั่น

ในช่วงราชวงศ์ฮั่น (202 ปีก่อนคริสตกาล–220 ปีคริสต์ศักราช) เตาที่ใช้กังหันช่วยเพิ่มอุณหภูมิในการหลอมแร่ และมีการพัฒนาเทคโนโลยีการเติมคาร์บอนเพื่อควบคุมระดับความแข็ง กระบวนการ "เทเหล็กแบบคนหลอม" ทำให้นักโลหกรรมสามารถกวนเหล็กหลอมเหลวในเตาปฏิกรณ์และเติมธาตุโลหะผสมได้ เมื่อรวมเทคนิคการพับและการตีเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน วิธีการเหล่านี้ช่วยสร้างเหล็กคุณภาพสูงที่นำมาใช้เป็นหลักในการผลิตอาวุธ หลุมฝังศพของยุคฮั่นที่ขุดค้นพบมักจะมีอาวุธประเภทนี้อยู่เสมอ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีการใช้งานอย่างแพร่หลาย

ความเชี่ยวชาญในยุคสมัยราชวงศ์ถัง

ถึงยุคราชวงศ์ถัง (ค.ศ. 618–907) ช่างตีเหล็กสามารถควบคุมปริมาณคาร์บอนในผลิตภัณฑ์เหล็กได้ จนผลิตเหล็กที่มีคาร์บอนอยู่ระหว่าง 0.5–0.6% ซึ่งตรงกับนิยามสมัยใหม่ของเหล็กกล้า โดยมีการพัฒนาเทคนิคต่างๆ เช่น การทำใบมีดแบบแซนวิช เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทั้งความแข็งและความเหนียว

เหล็กด้ามหยก

อาวุธเหล็กในรูปเป็นดาบเหล็กด้ามหยกจากจีนโบราณ สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีการหลอมโลหะในยุคนั้นมีความก้าวหน้ามาก อาวุธเหล็กถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย มีหลายประเภท เช่น มีดเหล็ก ขวาน เหจี หอก และลูกศร เหล็กได้แทนที่ทองสัมฤทธิ์อย่างสมบูรณ์ และมนุษยชาติก็เข้าสู่ยุคเหล็ก

มีดเหล็กกล้าที่ใช้ในยุคถัง y

ในยุคราชวงศ์ถังของจีน เทคโนโลยีการหลอมและตีเหล็กไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากนัก อย่างชัดเจน แต่อย่างไรก็ตาม จากประสบการณ์ที่สะสมมา ช่างตีเหล็กสามารถควบคุมปริมาณคาร์บอนในผลิตภัณฑ์เหล็กได้ ซึ่งมีดถังที่ใช้เป็นตัวอย่างนั้นมีปริมาณคาร์บอนประมาณ 0.5–0.6% ซึ่งอยู่ในช่วงของเหล็กกล้า

ในปัจจุบัน การควบคุมปริมาณคาร์บอนยังคงเป็นพื้นฐานสำคัญของการผลิตเหล็ก การปรับระดับคาร์บอนตามการใช้งานที่ต้องการ สามารถปรับคุณสมบัติของเหล็กให้มีความเหนียวและความแข็งได้ เพื่อให้มีดมีทั้งสองคุณสมบัตินี้ บรรพบุรุษของเราจึงได้คิดค้นเทคนิคต่างๆ เช่น การเคลือบและการประกบชั้นเหล็ก อย่างไรก็ตาม เทคนิคเหล่านี้อยู่นอกขอบเขตของบทความนี้

(การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่หนึ่ง )

การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่หนึ่ง

การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่หนึ่ง put การเปลี่ยนแปลงในการผลิตเหล็กสู่ระบบอุตสาหกรรม การก้าวกระโดดครั้งแรกของความต้องการเหล็กจากมนุษย์เกิดขึ้นในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรม การประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำทำให้มนุษยชาติหลุดพ้นจากการทำงานหนักด้วยแรงคนและแรงงานจากสัตว์เป็นครั้งแรก และเครื่องจักรที่ใช้เชื้อเพลิงช่วยยกระดับผลิตภาพของมนุษย์ไปสู่ระดับที่สูงขึ้นมาก

โรงงานทอผ้าในอังกฤษพึ่งพาเครื่องจักรไอน้ำและเครื่องทอผ้าที่ทำจากเหล็กกล้า

(รถจักรไอน้ำ )

รถจักรไอน้ำยังเป็นผู้บริโภคเหล็กกล้ารายใหญ่ พร้อมกับทางรถไฟที่ต้องสร้างตามไปด้วย ใน อังกฤษ โรงงานทอผ้า มีกลุ่มสตรีจำนวนมากที่ปฏิบัติงาน เกิดขึ้นจริงโดย เครื่องจักรเหล็กที่มีเสียงดัง ตลอดทั้งทวีปยุโรป มีการปูทางรถไฟจากเหล็กกล้า เครื่องจักรไอน้ำเริ่มเข้ามาแทนที่ the รถม้าที่ลากโดยม้าซึ่งเป็นพาหนะหลักในการเดินทาง เครื่องมือ. ตั้งแต่นั้นมา มนุษย์ก็ไม่สามารถดำรงชีวิตโดยปราศจากเหล็กกล้าได้ และความต้องการเหล็กกล้าก็เพิ่มขึ้นทุกวัน

(สายการประกอบรถยนต์ของบริษัทฟอร์ด มอเตอร์ ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สอง)

 การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สอง เชื่อมโยงรถยนต์เข้ากับเหล็กกล้า  วัสดุ .

(Xiaomi 'เอสยูวีรุ่นใหม่ล่าสุด: YU7

ตอนนี้ รถยนต์สมรรถนะสูงบางรุ่นยังคงผลิตจากเหล็กอยู่ โดย เหล็กกล้า ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สอง เมื่อรถยนต์เริ่มปรากฏขึ้น อุตสาหกรรมเหล็กกล้าได้พัฒนาไปสู่ระดับใหม่ ตั้งแต่นั้นมา สองภาคส่วนนี้จึงเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด แม้ว่ารถยนต์ในปัจจุบันจะไม่มีลักษณะเหมือน "เมอร์เซเดส-เบนซ์ หมายเลข 1" แล้ว แต่เหล็กกล้ายังคงถูกใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตรถยนต์ รวมถึงรถยนต์บางรุ่นในกลุ่มซุปเปอร์คาร์ด้วย

เกรดความแข็งแรงของเหล็กกล้าสำหรับอุตสาหกรรมรถยนต์  

เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงถูกนำมาใช้จริงในโครงสร้างรถยนต์รุ่นใหม่อย่างไร

ในรถยนต์สมัยใหม่ โครงสร้างตัวถังรถถูกสร้างขึ้นจากการ เชื่อมแผ่นเหล็กที่มีความแข็งแรงแตกต่างกัน วิศวกรจะเลือกเกรดเหล็กที่เหมาะสมตามระดับแรงที่แต่ละส่วนของโครงสร้างคาดว่าจะต้องรับไว้ ในบริเวณที่มีแรงกระทำสูง—ซึ่งการใช้เหล็กที่หนาขึ้นไม่สามารถทำได้—จะมีการนำ เหล็กความแข็งแรงสูงพิเศษ มาใช้งาน ตามคำกล่าวที่ว่า "ใช้เหล็กที่ดีที่สุดในจุดที่จำเป็นมากที่สุด"

แผนภูมิแสดงความแข็งแรงของเหล็กในตัวถัง: สิ่งที่แสดงและสิ่งที่ไม่ได้แสดง

แม้ว่าผู้ผลิตรถยนต์หลายรายจะอ้างว่าใช้ high-strength steel เหล็กความแข็งแรงสูง แผนภาพโครงสร้างตัวถังรถยนต์ , แต่ส่วนใหญ่แล้วแผนภูมิเหล่านี้จะแสดงเพียงบริเวณโดยรวมที่ใช้เหล็กที่มีความแข็งแรงมากขึ้น โดยไม่ได้ระบุ ค่าความแข็งแรงแรงดึงที่แน่นอน แบรนด์ที่มีชื่อเสียงซึ่งมีศักยภาพในการวิจัยและพัฒนาที่แข็งแกร่ง มักจะระมัดระวังมากกว่าในการเปิดเผยข้อมูลทางเทคนิคเช่นนี้

การทำความเข้าใจศัพท์เฉพาะ

ในประเทศญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ เหล็กความแข็งแรงสูงมักเรียกกันว่า "เหล็กความตึงสูง (high-tension steel)" ความแข็งแรงของเหล็กมักวัดกันในหน่วย MPa (เมกะพาสคัล) เพื่อให้เห็นภาพ: 1 MPa เทียบเท่าแรงกดจากน้ำหนัก 10 กิโลกรัม (ประมาณน้ำหนักของแตงโมสองลูก) ที่ถูกกดลงบนพื้นที่ขนาดเพียง 1 ตารางเซนติเมตร โดยที่วัสดุไม่เกิดการเปลี่ยนรูป

การใช้งานอย่างชาญฉลาด ไม่ใช่ครอบคลุมทั้งหมด

จากการวิเคราะห์แผนภาพโครงสร้างตัวถัง จะเห็นได้ชัดเจนว่า เหล็กความแข็งแรงสูงพิเศษ (เช่น 1000 MPa หรือมากกว่า) ถูกนำมาใช้เฉพาะในส่วนประกอบบางส่วนเท่านั้น เช่น คานเสริมกันชนและบริเวณที่ต้องการความแข็งแรงเป็นพิเศษ . ส่วนใหญ่ของตัวถังยังคงผลิตจากเหล็กกล้า ที่มีความแข็งแรงระดับต่ำหรือปานกลาง ซึ่งสามารถขึ้นรูปได้ง่ายและมีต้นทุนที่ประหยัดกว่า การเลือกใช้วัสดุอย่างจำกัดแบบนี้มาจากทั้ง ความต้องการในการใช้งานและข้อจำกัดทางด้านการผลิต .

อย่าหลงเชื่อคำโฆษณาเกินจริง

เมื่อคุณพบเจอประโยคเช่น "ตัวถังรถของเราใช้เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงคลาส 1000 MPa" มันสำคัญที่จะต้องตีความข้อมูลเหล่านี้อย่างถูกต้อง ซึ่งไม่ได้หมายความว่าทั้งคันรถจะผลิตจากวัสดุขั้นสูงเพียงอย่างเดียว ในกรณีส่วนใหญ่ ชิ้นส่วนเฉพาะจุด เช่น คานเสริมประตูด้านข้าง อาจมีระดับความแข็งแรงถึงขั้นนั้น ส่วนโครงสร้างตัวถังอื่นๆ มักจะใช้วัสดุผสมที่ออกแบบมาเพื่อให้เกิดสมดุลระหว่างความปลอดภัย ต้นทุน และความสามารถในการผลิต

 3, วัสดุเหล็กชนิดใหม่ที่เหมาะสำหรับการขึ้นรูปด้วยแรงกด

การขึ้นรูปด้วยแรงกดเป็นวิธีหลักในการผลิตตัวถังรถ
ชิ้นส่วนตัวถังที่ยังคงติดอยู่ในแม่พิมพ์หลังจากการขึ้นรูปด้วยแรงกด

การเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงวัสดุก่อให้เกิดปัญหาในการแปรรูปที่ยากขึ้น รถยนต์ส่วนใหญ่ผลิตโดยกระบวนการกดขึ้นรูป (Stamping) ซึ่งเป็นการใช้แม่พิมพ์อัดวัสดุให้ได้รูปร่างตามแบบ—คล้ายกับการขึ้นรูปดินน้ำมัน (Play-Doh) ในปัจจุบัน ด้วยความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นของแผ่นเหล็กสำหรับรถยนต์ ทำให้กระบวนการกดขึ้นรูปมีความต้องการที่เข้มงวดมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ยังมีชิ้นส่วนที่ต้องการการดึงลึก (Deep-drawn) จำนวนมาก ทำให้วัสดุเสี่ยงต่อการแตกร้าวและยับ โดยเฉพาะในตำแหน่งมุมที่มักจะเกิด " dead corners " ระหว่างการกดขึ้นรูป ซึ่งมักจะเกิดรอยฉีกขาดและรอยยับเป็นประจำ สิ่งนี้ยังบ่งชี้ว่าเมื่อมีการกดขึ้นรูปแผ่นเหล็ก จะมีปัญหาเช่น การยืดตัวและการเสียดสีกับแม่พิมพ์อยู่เสมอ ซึ่งอาจก่อให้เกิดข้อบกพร่องในชิ้นส่วนที่ถูกกดขึ้นรูป เนื่องจากความเครียดภายในหรือความเสียหายบนพื้นผิว

(เหล็กโครงสร้างตัวถังรถยนต์)

การกระจายความบางของแผ่นโลหะ  

เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ข้างต้น ผู้ผลิตจำเป็นต้องศึกษารูปทรงที่เปลี่ยนไปของแผ่นเหล็กในระหว่างกระบวนการปั๊มเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการฉีกขาด อย่างไรก็ตาม มักจะมีความขัดแย้งอยู่เสมอว่าความแข็งแรงของแผ่นเหล็กสูงเท่าไหร่ .แผงด้านข้างเป็นชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดในการปั๊มของรถยนต์ทั้งคัน และเป็น คือ ชิ้นส่วนที่ยากที่สุดในการขึ้นรูป ดังนั้น ผู้ผลิตจึงทำการศึกษาแรงภายในของแผ่นเหล็กในขณะปั๊ม เพื่อกำจัดแรงดันภายในที่สะสมไว้ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในเวลาเดียวกัน การศึกษาความหนาของชิ้นส่วนที่ปั๊มขนาดใหญ่สามารถบ่งชี้ได้ว่าส่วนใดของแผ่นเหล็กถูกยืดออกอย่างรุนแรง และความลึกในการปั๊มระดับใดที่สามารถรับประกันได้ว่าแผ่นเหล็กจะไม่ฉีกขาด

เหล็กชนิดใหม่สามารถแก้ปัญหาการขึ้นรูปโดยการเเทกและการประมวลผลที่ยากลำบากอันเนื่องมาจากความแข็งแรงของวัสดุสูง เพื่อแก้ปัญหาการเเทกเหล็กความแข็งแรงสูงอย่างถาวร เหล็กชนิดใหม่กำลังถูกนำไปใช้ในกระบวนการผลิตตัวถังรถยนต์ ซึ่งเนื้อของเหล็กชนิดนี้เป็นเฟอร์ไรต์ที่มีความนุ่มและเหนียวดี มีมาร์เทนไซต์ที่มีความแข็งดีฝังอยู่ภายใน จึงขึ้นรูปได้ง่ายขึ้นในระหว่างกระบวนการเเทก และชิ้นงานที่ได้มีความแข็งแรงค่อนข้างสูง

(ชิ้นส่วนโลหะแผ่นสำหรับเสา A ของรถยนต์ )

ชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูงบางส่วนที่ผ่านการอบความร้อน

สำหรับตำแหน่งเช่นเสา B ที่จำเป็นต้องเสริมความแข็งแรงเป็นพิเศษ ผู้ผลิตบางรายใช้กระบวนการอบความร้อน ชิ้นส่วนเสา B ที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกให้ความร้อนและทำให้เย็นตัวเร็ว เพื่อทำให้โครงสร้างผลึกภายในของเหล็กสมบูรณ์ยิ่งขึ้น กระบวนการนี้คล้ายกับการขึ้นรูปด้วยดินเหนียว จากนั้นจึงให้ความร้อนเพื่อให้เซรามิกส์แข็งตัว โดยทั่วไปชิ้นส่วนที่ผ่านการอบความร้อนแบบนี้มักมีลักษณะเป็นสีดำ

3.ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กสำหรับรถยนต์

(คอยล์เหล็กสำหรับการผลิยานยนต์ )

รถยนต์ผลิตจากเหล็กโลหะผสมต่ำ

ปัจจุบันเหล็กกล้าสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์จัดอยู่ในประเภทเหล็กโลหะผสมต่ำ ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของเหล็ก โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยธาตุเหล็กเป็นหลัก และมีเพียงส่วนเล็กน้อยของธาตุโลหะผสม เช่น คาร์บอน ซิลิคอน ฟอสฟอรัส ทองแดง แมงกานีส โครเมียม นิกเกิล เป็นต้น เนื้อหาของธาตุโลหะผสมเหล่านี้จะไม่เกิน 2.5%

เหล็กโลหะผสมต่ำมีสมบัติการแปรรูปและการรับแรงที่ยอดเยี่ยม พร้อมทั้งมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี สำหรับเหล็กคาร์บอนต่ำธรรมดา เมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติจะเกิดชั้นออกไซด์สีน้ำตาลแดงซึ่งมีโครงสร้างหลวมมาก เรียกกันทั่วไปว่าสนิม ในทางตรงกันข้าม เหล็กโลหะผสมต่ำจะสร้างชั้นออกไซด์สีน้ำตาลเข้มที่มีโครงสร้างแน่นซึ่งยึดติดกับพื้นผิวเหล็กอย่างมั่นคง ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันไม่ให้เนื้อเหล็กด้านในถูกกัดกร่อนเพิ่มเติมจากสภาพแวดล้อมภายนอก กลไกการป้องกันสนิมชนิดนี้มีลักษณะคล้ายกับของโลหะผสมอลูมิเนียมและโลหะผสมสังกะสี โดยที่เหล็กโลหะผสมต่ำจำเป็นต้องใช้เวลานานหลายปีกว่าจะเกิดชั้นสนิมป้องกันที่คงทนถาวร โดยสีของชั้นสนิมจะเปลี่ยนจากเหลืองจางไปเป็นสีน้ำตาล ส่วนโลหะผสมอลูมิเนียมจะสร้างชั้นสนิมป้องกันได้แทบจะทันที

เหล็กกันสนิมแบบ Weathering steel มักถูกนำไปใช้งานโดยไม่ต้องปกป้องจากสภาพอากาศ เช่น ใช้เป็นผนังอาคาร

เหล็กกันสนิมเกิดเอฟเฟกต์ทางศิลปะพิเศษหลังจากที่ชั้นสนิมได้ก่อตัวขึ้น จึงกลายเป็นวัสดุก่อสร้างที่ได้รับความนิยมอย่างสูงจากนักออกแบบแนวหน้า

ด้วยคุณสมบัติพิเศษนี้ เหล็กผสมต่ำจึงถูกเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าเหล็กกันสนิม (เหล็กทนทานต่อการกัดกร่อนจากอากาศ) โดยปกติแล้วเหล็กกันสนิมจะถูกนำไปใช้ในการผลิตยานพาหนะ เรือ สะพาน ตู้คอนเทนเนอร์ เป็นต้น โดยผิวหน้าของวัสดุเหล่านี้มักจะถูกทาสี อย่างไรก็ตาม ในงานตกแต่งภายในและสถาปัตยกรรมนั้นมีความนิยมใช้เหล็กกันสนิมแบบไม่เคลือบ เพราะสามารถใช้งานโดยไม่ต้องกังวลปัญหาสนิมกัดกร่อนทะลุ และยิ่งไปกว่านั้น ชั้นสนิมสีน้ำตาลที่เกิดขึ้นยังให้เอฟเฟกต์ทางศิลปะเฉพาะตัว ทำให้แผ่นเหล็กกันสนิมที่เชื่อมด้วยรอยเชื่อมเป็นวัสดุยอดนิยมสำหรับใช้ทำผนังด้านนอกของอาคารพิเศษ

เนื่องจากคุณสมบัติของเหล็กที่ดีขึ้น ผู้ผลิตรถยนต์จึงเริ่มลดขั้นตอนการป้องกันสนิมลง

สำหรับรถยนต์นั้น ผู้ผลิตจำนวนมากเริ่มใช้สารเคลือบกันสนิมจากโรงงานน้อยลง โดยที่เรียกกันทั่วไปว่า "เกราะกันช่วงล่าง" ในทางพูดธรรมดา กันล่างของรถยนต์รุ่นใหม่มากมายถูกออกแบบให้แผ่นเหล็กเปลือยถูกเปิดเผยโดยตรง ซึ่งมีเพียงสีรองพื้นจากโรงงานและสีทับหน้าที่ตรงกับโทนสีภายนอกเท่านั้น สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่ารถยนต์เหล่านี้ได้ผ่านกระบวนการเคลือบสีรองพื้นแบบอิเล็กโทรโฟรีซิส (Electrophoretic coating) และการพ่นสีทับหน้าเท่านั้น พื้นที่ที่อาจโดนเศษกรวดกระเด็นกระทบบริเวณล้อหน้าด้านหลังเท่านั้นที่มีการเคลือบด้วยยางอ่อนบางๆ เพื่อป้องกันไม่ให้เศษกรวดที่ถูกขว้างขึ้นมาจากการหมุนของล้อทำลายแผ่นเหล็กช่วงล่าง เปลี่ยนแปลงเหล่านี้ดูเหมือนสะท้อนความมั่นใจของผู้ผลิตในคุณสมบัติกันสนิมของผลิตภัณฑ์ตนเอง

(เกราะคุ้มกันโครงรถ )

แผ่นป้องกันโครงรถ Xiaomi SU7

องค์กรที่มีความเชี่ยวชาญจะติดตั้งแผ่นป้องกันโครงรถแบบพลาสติก

ใต้แผ่นป้องกันยังมีแผ่นเหล็กที่ผ่านการบำบัดแบบง่ายๆ เท่านั้น ผู้ผลิตบางรายที่ละเอียดรอบคอบติดตั้งแผ่นพลาสติกป้องกันใต้ท้องรถ แผ่นเหล่านี้ไม่เพียงแค่แยกแผ่นเหล็กของโครงรถจากการกระแทกของกรวดหินเท่านั้น แต่ยังช่วยจัดระเบียบการไหลเวียนของอากาศใต้ท้องรถอีกด้วย ใต้แผ่นพลาสติกป้องกันเหล่านี้ แผ่นเหล็กของโครงรถมีเพียงชั้นเดียวที่เป็นไพรเมอร์

เหล็กสำหรับรถยนต์ไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างสุ่มสี่สุ่มห้า การตัดสินใจของนักธุรกิจในการลดต้นทุนมักจะจบลงด้วยการเสียประโยชน์ใหญ่หลวงเพื่อประหยัดเล็กน้อย และวิศวกรไม่สามารถขัดคำสั่งเจ้านายได้

ทุกสิ่งล้วนมีข้อยกเว้น และข้อยกเว้นมักเกิดขึ้นบ่อยในประเทศจีน เมื่อไม่กี่ปีก่อน แบรนด์รถยนต์ภายในประเทศรายหนึ่งใช้เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำในการผลิตรถยนต์ ส่งผลให้โครงรถผุพังภายในเวลาสองปี และกรณีเช่นนี้ก็เพิ่งกลับมาปรากฏให้เห็นอีกครั้งในช่วงหลัง บางครั้งการตัดสินใจของผู้บริหารที่ทำไปตามอำเภอใจนั้นน่าตกใจอย่างแท้จริง เมื่อนักธุรกิจเข้าไปแทรกแซงการอภิปรายทางเทคนิค เสมอว่าผลลัพธ์ที่ได้มักคาดเดาไม่ได้

อนาคตของเหล็กสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์

ปัจจุบัน ความหนาของแผ่นเหล็กที่ใช้ในรถยนต์ได้ลดลงจนถึงระดับ 0.6 มม. ซึ่งผมเชื่อว่าได้แตะถึงขีดจำกัดของความหนาของเหล็กแล้ว หากแผ่นเหล็กบางลงไปกว่านี้ แม้จะมีความแข็งแรงสูง ก็อาจทำให้เสียความมั่นคงเชิงโครงสร้างที่เป็นคุณสมบัติ inherent ของวัสดุไป แผ่นเหล็กสำหรับรถยนต์กำลังเผชิญกับความท้าทายที่เพิ่มมากขึ้นจากวัสดุใหม่ๆ น้ำหนักอะตอมของธาตุเหล็กกำหนดไว้ว่าความหนาแน่นของเหล็กไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ และแนวทางการลดน้ำหนักโดยการทำให้บางลงก็ดูเหมือนจะไปไม่ถึงที่หมายอีกต่อไป อลูมิเนียมอัลลอยด์กำลังค่อย ๆ ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในรถยนต์ระดับสูง SUV ที่ผลิตจากอลูมิเนียมทั้งหมด รวมถึงรถยนต์ซีรีส์ 5 และ A6 ที่ใช้อลูมิเนียมในการผลิตโครงสร้างด้านหน้า ก็บ่งชี้ถึงแนวโน้มนี้อย่างชัดเจน