¿Cuáles son las ventajas en términos de rendimiento de la utilización del acero inoxidable en los cuerpos de automóviles?
Debido a que la carrocería hecha de materiales ligeros puede reducir efectivamente los costos de mantenimiento del vehículo y ahorrar energía, los automóviles que utilizan carrocerías de acero inoxidable han sido favorecidos por muchos fabricantes. Con el rápido aumento de la demanda en el mercado de vagones subterráneos tipo B para uso doméstico y el desarrollo maduro de los procesos de fabricación de carrocerías de acero inoxidable, las aplicaciones de este material se han extendido ampliamente.
La fabricación de carrocerías de automóviles hechas de acero inoxidable ligero requiere el uso de materiales de acero inoxidable específicos para cada tipo de vehículo, generalmente los tipos 301L y 304. Dado que el contenido de níquel y cromo en el acero inoxidable 301L es menor que en el 304, su relación límite de fluencia (es decir, la relación entre la resistencia a la fluencia y la resistencia a la tracción) también es inferior a 0.8; por lo tanto, el rendimiento en procesos de estampado es mejor con el acero inoxidable 301L. En cuanto a la resistencia de la carrocería, que es una preocupación común, en realidad se puede mejorar mediante procesos de estampado en frío, así que no hay motivo para preocuparse.
Debido a que la carrocería del vehículo ferroviario está expuesta a fuertes vibraciones, condiciones climáticas externas, así como cargas de pasajeros grandes e inestables durante un largo período de tiempo en funcionamiento, la forma estructural general, el rendimiento y los indicadores de nivel técnico de la carrocería se ven afectados principalmente por los materiales utilizados en su construcción.
Al diseñar la estructura de un vehículo ferroviario, los requisitos básicos para los materiales utilizados en los componentes de la carrocería y la decoración interior son: deben poseer la alta resistencia y rigidez necesarias para cada componente, ser de peso ligero, resistentes al envejecimiento, a la contaminación y al desgaste, así como a las condiciones climáticas adversas (calor, ruido, etc.). Además, deben contribuir a mejorar el entorno de trabajo (aislamiento térmico, mejor aislamiento acústico) y aumentar la comodidad del pasajero (reducción de vibraciones, entre otros).
Aplicaciones de acero inoxidable en vehículos presentan una conductividad térmica relativamente baja y un coeficiente de expansión térmica relativamente alto. La eficiencia de conducción del calor del acero inoxidable austenítico es solo alrededor de un tercio en comparación con otros tipos de acero inoxidable; por lo tanto, el calor generado durante el proceso de soldadura no se disipa rápidamente, y una gran cantidad de energía térmica se concentra en la zona de la soldadura. Además, la estructura austenítica del acero inoxidable es bastante inestable. Entre los 500°C y los 800°C, los carburos de cromo se precipitan a lo largo de las fronteras de grano, lo que provoca corrosión en dichas zonas debido a la disminución del contenido de cromo. Como resultado, la resistencia a la deformación (rendimiento) y la resistencia a la tracción también disminuyen rápidamente.
Además, el coeficiente de expansión térmica del acero inoxidable es aproximadamente 1,5 veces mayor que el del acero inoxidable común, lo que provoca una deformación mucho más significativa al ser sometido al mismo calor. Por ello, no se utiliza la soldadura por arco en el proceso de fabricación de carrocerías de acero inoxidable, sino que se emplea principalmente la soldadura por resistencia puntual. La resistencia específica de los materiales de acero inoxidable utilizados en vehículos es aproximadamente 6 veces mayor que la del acero carbonado, y generalmente no son magnéticos.
