集装箱材质可根据不同用途使用不同材质制造,主要分为五类:钢质、铝合金质、玻璃钢质、不锈钢质、木质。钢质集装箱使用钢材制造,优点是强度大、结构牢、焊接性高、水密性好、价格低廉;缺点是重量大、防腐性差。铝合金集装箱使用铝合金材料造成,优点是重量轻、外表美观、防腐蚀、弹性好,易加工以及加工费、修理费低、使用年限长;缺点是造价高,焊接性能差。玻璃钢集装箱使用玻璃钢材料造成,优点是强度大、刚性好、内容积大、隔热、防腐、耐化学性好、易清扫、修理简便;缺点是重量大,易老化,拧螺栓处强度降低。不锈钢集装箱的制造材料为不锈钢,主要用于冷藏集装箱;木质集装箱使用木材打造,用于运输轻质货物,由于强度太低,基本被淘汰。▼下图为一个铝质集装箱,集装箱制造材质可以从箱底的叉运孔来判断,有两个叉运孔的是铝质,有多个叉运孔的是玻璃钢质,没有叉运孔的就是钢质的集装箱了。
我们重点来了解钢质集装箱和铝合金集装箱的制造材质知识,就先从钢质集装箱开始吧。钢质集装箱的制造材料主要有两种:第一种是耐候钢,即CORTEN合金钢;第二种是不锈钢,即MGSS不锈钢和HGSS不锈钢。所谓“耐候钢”指的是一种介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢,冶炼时通过添加一定比例的铜、镍以及少量耐腐蚀元素制成。它的特点是具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性,耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍。耐候钢对于我们而言其实并不陌生,比如说常见的输电线路的铁塔、汽车底盘、钢结构桥梁等等,只要有耐腐蚀、耐磨需求的地方都有它的身影。▼下图为使用耐候钢制作围栏的高档小区,耐候钢特别耐腐蚀,也就是我们常说的“不容易生锈”,其耐腐蚀程度接近常规武器用钢,仅次于不锈钢,在过去是制造集装箱的主要材料。
不锈钢则是制造集装箱最理想的材料,但由于价格比较高,所以只能使用在冷藏集装箱的制造上,世界上几乎所有冷藏集装箱的冷藏集装箱外侧板、外顶板、外门板、波纹底板等部位都需要要使用到MGSS不锈钢和HGSS不锈钢。再来说一说合金铝集装箱,制造铝合金集装箱的铝材最常用的是6061和6082两个型号。6061合金铝其实是一种航天铝材,在过去主要用来制造飞机,蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱,以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等,自铝冶炼产能上升以后,这类高端材料才具备制造集装箱的条件。6061合金铝的主要成分是硅和镁,其中硅的比例为0.8%,镁0.4%,其次是0.25%的锌、1.5%的钛以及其他元素。它的特点是抗拉强度达到了205Mpa,屈服强度55.4Mpa,弯曲极限强度228Mpa,另外抗腐蚀性能仅次于MGSS不锈钢。▼下图为使用不锈钢制造的冷藏式集装箱(也成为“保温集装箱”),由于不锈钢的重量与耐候钢基本相等,所以这类集装箱的箱底同样没有可供叉车叉运的叉运孔,不锈钢的价格过于昂贵,所以只是用在这类特殊用途上的集装箱制造上。
6082合金铝则是一种能够热处理可强化的铝合金板材,具有中等强度和良好的焊接性能、耐腐蚀性,主要用于交通运输和结构工程工业,比如桥梁、起重机、屋顶构架、运输机、运输船等,在集装箱上的使用不及6061。该型合金铝的主要成分是硅、镁、铁、锰,硅含量1.3%、镁1.2%、铁0.5%、锰0.4%,各种成分的添加比例非常大,抗拉强度却与6061差不多,这也是它在集装箱制造上使用不多的原因。集装箱堪称人类有史以来创造的伟大奇迹之一,这就意味着它是一门大生意,因此集装箱制造材质的研究一直都受到各个经济大国的重视。钢质集装箱价格便宜,但是自身重量过大,在无形中会增加运输成本,铝合金集装箱价格略高,而自重却比钢质集装箱要低30%,所以未来铝合金集装箱势必会代替钢质集装箱。这表示哪个国家在铝合金技术上领先,就能在国际贸易中占据优势,相信这也是近年来国家大力扶植铝合金产业的原因吧。▼下图为合金铝车间生产出来的6061合金铝圆杆,它的主要用途就是制造集装箱,铝被称为“万能金属”,不同的冶炼配比能得到不同性能的合金铝,目前铝合金技术已经发展到能够制造铝质坦克、装甲车防弹装甲的水平了,因此未来铝质集装箱完全取代钢质集装箱是完全有可能实现的。