Skład blachy karoseryjnej tłumaczy, czemu auta z lat 70. dziurawiły się szybciej niż współczesne — nawet przy gorszym lakierze.
Skład chemiczny i metalurgia blach karoseryjnych przeszły ewolucję od prymitywnych stali niestopowych o niskiej czystości do zaawansowanych stali wielofazowych, stopów aluminium i kompozytów.
Poniżej znajduje się szczegółowe zestawienie składu i specyfiki metalurgicznej w poszczególnych epokach:
Okres
Główny materiał
Skład chemiczny (kluczowe pierwiastki)
Grubość blachy
Zabezpieczenie antykorozyjne i proces
1910–1930
Stal niestopowa głębokotłoczna (walcowana na gorąco/zimno)
C: 0,08–0,15%
Mn: 0,30–0,60%
Si: <0,03%
P: do 0,05%
S: do 0,05%
1,0–1,5 mm
Brak cynkowania; podkłady olejne, lakiery nitrocelulozowe (od lat 20., np. Duco)
1931–1950
Stal miękka uspokojona/nieuspokojona (Low Carbon Steel)
C: 0,06–0,12%
Mn: 0,25–0,50%
Si: <0,04%
P: <0,03%
S: <0,035%
0,9–1,2 mm
Brak cynkowania karoserii; fosforanowanie natryskowe (Bonderizing) pod podkład
1951–1970
Stal niskowęglowa głębokotłoczna (DQ / DDQ)
C: 0,04–0,10%
Mn: 0,20–0,45%
Si: <0,03%
P: <0,025%
S: <0,025%
Al: 0,02–0,06% (odtlenianie)
0,8–1,0 mm
Podkłady alkidowe/epoksydowe nanoszone zanurzeniowo; pod koniec lat 60. wdrożenie wczesnej anafory (ED)
1971–1990
Stale mikrostopowe (HSLA) i stale IF (Interstitial-Free)
C: 0,002–0,08%
Mn: 0,15–0,80%
Ti: 0,01–0,05%
Nb: 0,01–0,04%
P, S: <0,015%
0,7–0,9 mm
Cynkowanie ogniowe (HDG) i elektrolityczne (EG) — początkowo jednostronne, od lat 80. obustronne; kataforeza (KTL)
1991–2010
Stale AHSS 1. generacji (Dual Phase, TRIP), stopy Al
C: 0,06–0,18%
Mn: 1,2–2,2%
Si: 0,2–1,5%
Cr/Mo: do 0,5%
Al (poszycie): Al-Mg-Si (seria 6xxx)
0,65–0,8 mm
100% obustronnie ocynkowana blacha (powłoki czystego Zn lub cynkowo-żelazowe Galvannealed Zn-Fe ~10% Fe); kataforeza katodowa
2011–2026
Multi-Material: AHSS 2./3. generacji, stal borowa (22MnB5), stopy Al i Mg
C: 0,10–0,25%
Mn: 1,5–3,0%
B: 0,002–0,005% (stale do tłoczenia na gorąco)
Al: stopy 6016, 6111, 5182
0,55–0,75 mm (poszycie), 1,0–2,0 mm (struktura)
Powłoki cynkowo-magnezowo-aluminiowe (ZM / Zn-Al-Mg), powłoki Al-Si na stali borowej; podkłady nanoceramiczne (bezfosforanowe z cyrkonem)
Kluczowe cechy metalurgiczne w poszczególnych okresach
1910–1930: Stale zawierały relatywnie dużo zanieczyszczeń metalurgicznych (siarka i fosfor), co skutkowało kruchym pękaniem. Aby uzyskać odpowiednią sztywność, stosowano grube arkusze (powyżej 1 mm).
1931–1950: Wprowadzenie ciągłego walcowania na zimno pozwoliło na lepszą kontrolę grubości ziarna i parametrów plastyczności. Zawartość węgla została obniżona, aby ułatwić głębokie tłoczenie skomplikowanych błotników i dachów.
1951–1970: Masowe wdrożenie stali odtlenianych aluminium (Al-killed steel). Spadek zawartości węgla do poziomu poniżej 0,08% drastycznie poprawił podatność na tłoczenie bez ryzyka powstawania linii Lüdersa (pasma plastycznego płynięcia na powierzchni).
1971–1990: Przełom mikrostopowy. Dodatki tytanu i niobu w stalach bezatomowych (IF – Interstitial Free) pozwoliły związać wolne atomy węgla i azotu, dając blachę o znakomitej podatności na gięcie przy jednoczesnym wzroście wytrzymałości. Powszechne stało się seryjne cynkowanie galwaniczne i ogniowe.
1991–2010: Wprowadzenie stali dwufazowych (DP – Dual Phase o strukturze ferrytyczno-martenzytycznej), które pozwoliły zredukować grubość poszycia do 0,7 mm bez utraty odporności na wgniecenia. Na szerszą skalę do elementów zewnętrznych (maski, klapy bagażnika) weszły stopy aluminium serii 6xxx (utwardzane wydzieleniowo podczas wygrzewania lakieru w piecu).
2011–2026: Nowoczesne nadwozia to konstrukcje hybrydowe (multi-material mix). Klatka bezpieczeństwa tłoczona jest na gorąco ze stali borowej (np. 22MnB5 o wytrzymałości na rozciąganie powyżej 1500 MPa), panele zewnętrzne to ultracienkie stale IF lub aluminium, a tradycyjne cynkowanie wypierane jest przez powłoki Zn-Al-Mg o wielokrotnie wyższej odporności antykorozyjnej na krawędziach ciętych.