常用的沖壓材料鋼材通常有:各種鋼板、不銹鋼板、鋁板、銅板以及其他非金屬板材類
其中鋼板(包括帶鋼)的分類:
1、按厚度分類:(1)薄板(2)中板(3)厚板(4)特厚板
2、按生產(chǎn)方法分類:(1)熱軋鋼板(2)冷軋鋼板
3、按表面特征分類:(1)鍍鋅板(熱鍍鋅板、電鍍鋅板)(2)鍍錫板(3)復(fù)合鋼板(4)彩色涂層鋼板
4、按用途分類:(1)橋梁鋼板(2)鍋爐鋼板(3)造船鋼板(4)裝甲鋼板(5)汽車鋼板(6)屋面鋼板(7)結(jié)構(gòu)鋼板(8)電工鋼板(硅鋼片)(9)彈簧鋼板(10)其他
我們通常所說的沖壓鋼板板材,多是指薄鋼板(帶);而所謂的薄鋼板,是指板材厚度小于4mm的鋼板,它分為熱軋板和冷軋板。
熱軋,是以板坯(主要為連鑄坯)為原料,經(jīng)加熱后由粗軋機(jī)組及精軋機(jī)組制成帶鋼。從精軋最后一架軋機(jī)出來的熱鋼帶通過層流冷卻至設(shè)定溫度,由卷取機(jī)卷成鋼帶卷。冷卻后的鋼帶卷,根據(jù)用戶的不同需求,經(jīng)過不同的精整作業(yè)線(平整、矯直、橫切或縱切、檢驗(yàn)、稱重、包裝及標(biāo)志等)加工而成為鋼板、平整卷及縱切鋼帶產(chǎn)品。簡單來說,一塊鋼坯在加熱后(就是電視里那種燒的紅紅的發(fā)燙的鋼塊)精過幾道軋制,再切邊,矯正成為鋼板,這種叫熱軋。
冷軋:用熱軋鋼卷為原料,經(jīng)酸洗去除氧化皮后進(jìn)行冷連軋,其成品為軋硬卷,由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強(qiáng)度、硬度上升、韌塑指標(biāo)下降,因此沖壓性能將惡化,只能用于簡單變形的零件。軋硬卷可作為熱鍍鋅廠的原料,因?yàn)闊徨冧\機(jī)組均設(shè)置有退火線。軋硬卷重一般在6~13.5噸,鋼卷在常溫下,對熱軋酸洗卷進(jìn)行連續(xù)軋制。硬軋板由于沒有經(jīng)過退火處理,其硬度很高(HRB大于90),機(jī)械加工性能極差,只能進(jìn)行簡單的有方向性的小于90度的折彎加工(垂直于卷取方向)。
簡單來說,冷軋板,就是在熱軋板卷的基礎(chǔ)上加工軋制出來的。一般來講是熱軋---酸洗---冷軋這樣的加工過程。
由于冷軋板是在常溫狀態(tài)下由熱軋板加工而成,雖然在加工過程因?yàn)檐堉埔矔逛摪迳郎兀M管如此,人們還是稱由這種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出來的鋼板叫冷軋板。由于熱軋板經(jīng)過連續(xù)冷變型而成的冷軋板,在機(jī)械性能比較差,硬度太高。必須經(jīng)過退火才能恢復(fù)其機(jī)械性能,所以我們通常所使用的冷軋板都是有經(jīng)過退火處理的,因此硬度相對熱軋板要低一些,而韌性比熱軋板要好一些,表面質(zhì)量也好得多!沒有經(jīng)過退火的叫軋硬卷,軋硬卷一般是用來做無需折彎,拉伸的產(chǎn)品。
一、 冷軋板
1〉、冷軋普通薄鋼板
冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱,俗稱冷板。它是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶,經(jīng)過進(jìn)一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制,不產(chǎn)生氧化鐵皮,因此,冷板表面質(zhì)量好,尺寸精度高,再加之退火處理,其機(jī)械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板,在許多領(lǐng)域里,特別是家電制造領(lǐng)域,已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。
適用牌號:Q195、Q215、Q235、Q275;
符號:Q—普通碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服點(diǎn)(極限)的代號,它是“屈”的第一個漢語拼音字母的大小寫;195、215、235、255、275—分別表示它們屈服點(diǎn)(極限)的數(shù)值,單位:兆帕MPa(N/mm2);由于Q235鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性和焊接性等綜合機(jī)械性能在普通碳素結(jié)構(gòu)鋼中屬最了,能較好地滿足一般的使用要求,所以應(yīng)用范圍十分廣泛。
2〉、 冷軋優(yōu)質(zhì)薄鋼板
同冷軋普通薄鋼板一樣,冷軋優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板也是冷板中使用最廣泛的薄鋼板。冷軋優(yōu)質(zhì)碳素薄鋼板是以優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為材質(zhì),經(jīng)冷軋制成厚度小于4mm的薄板。
適用牌號:08、08F、10、10F
符號:08、10—鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的含碳量,以平均碳含量×100表示;F—不脫氧的沸騰鋼;b—半鎮(zhèn)靜鋼,Z—一般脫氧的鎮(zhèn)靜鋼(有時無字母表示)。
例如:08F表示其平均含碳量為0.08%的不脫氧沸騰鋼;由于08F鋼板的塑性好,沖壓性能也好,大多用來制造一般有拉延結(jié)構(gòu)的鈑金件制品。
拉延級別:Z—最深拉延級,S—深拉延級,P—普通拉延級
表面質(zhì)量:Ⅰ—高級的精整表面、Ⅱ—較高級的精整表面、Ⅲ—普通的精整表面
3〉、 深沖壓用冷軋薄鋼板
深沖壓冷軋薄鋼板多半用鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼,屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。由于它的塑性非常好,具有優(yōu)良的深拉延特性,所以被廣泛用于需要比較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的深拉延的制品上。
適用牌號:08A1
符號:08-鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的含碳量,以平均碳含量×100表示;A1-使用鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼。
表面質(zhì)量:Ⅰ-特別高級精整表面,Ⅱ-高級精整表面,Ⅲ-較高級精整表面;
拉延性能級別:ZF-可拉延最復(fù)雜件,HF-可拉延很復(fù)雜件,F(xiàn)-可拉延復(fù)雜件。
4〉、 日本冷軋?zhí)妓乇′摪?/p>
適用牌號:SPCC、SPCD、SPCE
符號:S-鋼(Steel)、P-板(Plate)、C-冷軋(cold)、第四位C-普通級(common)、D-沖壓級(Draw)、E-深沖級(Elongation)
熱處理狀態(tài):A—退火、S-退火+平整、8—(1/8)的硬質(zhì)、4—(1/4)的硬質(zhì)、2—(1/2)的硬質(zhì)、1—硬質(zhì)。
拉延性能級別:ZF—用于沖制拉延最復(fù)雜的零件,HF—用于沖制拉延很復(fù)雜的零件,F(xiàn)—用于沖制拉延復(fù)雜的零件。
表面加工狀態(tài):D—麻面(軋輥經(jīng)磨床加工后噴丸處理),B—光亮表面(軋輥經(jīng)磨床精加工)。
表面質(zhì)量:FC—高級的精整表面,F(xiàn)B—較高級的精整表面。狀態(tài)、表面加工狀態(tài)、表面質(zhì)量代號、拉延級別(僅對SPCE)、產(chǎn)品規(guī)格及尺寸、外形精度(厚度和/或?qū)挾取㈤L度、不平度)。
5 〉、 德國冷軋?zhí)妓乇′摪?/p>
適用牌號:st12、st13、st14、st15、st14-T
符號:ST-鋼(Steel)、12-普通級冷軋薄鋼板、13-沖壓級冷軋薄鋼板、14-深沖級冷軋薄鋼板、15-特深沖級冷軋薄鋼板、14-T-超級冷軋薄鋼板。
表面質(zhì)量:FC-高級的精整表面,F(xiàn)B-較高級的精整表面。
表面結(jié)構(gòu):b-特別光滑、g-平滑、m-無光澤、r-粗糙。
6〉、 俄羅斯冷軋?zhí)妓乇′摪?/p>
適用牌號:CT-3kП、08kП、08ПC
符號:CT-普通鋼、kП-沸騰鋼、ПC-鎮(zhèn)靜鋼。
產(chǎn)地:俄羅斯
7〉、 我國與上述三個國家的標(biāo)準(zhǔn)鋼板牌號近似對照(見表1)
二、熱軋板
用于沖壓生產(chǎn)的熱軋板厚度一般≤16mm,深沖壓一般≤8mm。熱軋板表面質(zhì)量可分為FA和FB兩個級別。熱軋板表面處理方式可采用酸洗表面和非酸洗表面兩種方式。
常見的沖壓用非酸洗表面熱軋板多為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼材質(zhì)。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是含碳小于0.8%的碳素鋼,這種鋼中所含的硫、磷及非金屬夾雜物比碳素結(jié)構(gòu)鋼少,機(jī)械性能較為優(yōu)良。按含碳量不同可分為三類:低碳鋼(C≤0.25%)、中碳鋼(C為0.25-0.6%)和高碳鋼(C>0.6%)。按含錳量不同分為正常含錳量(含錳0.25%-0.8%)和較高含錳量(含錳0.70%-1.20%)兩組,后者具有較好的力學(xué)性能和加工性能。此類板多用于汽車、航空工業(yè)及其他部門。其鋼的牌號為沸騰鋼:08F、10F、15F;鎮(zhèn)靜鋼:08、08AL、10、15、20、25、30、35、40、45、50。25及25以下為低碳鋼板30及30以上為中碳鋼板。
熱軋酸洗板是以優(yōu)質(zhì)熱軋薄板為原料,經(jīng)酸洗機(jī)組去除氧化層,切邊,精整后,表面質(zhì)量和使用要求(主要是冷彎成型或沖壓性能)介于熱軋板和冷軋板之間的中間產(chǎn)品,是部分熱軋板和冷軋板理想的替代產(chǎn)品。與熱軋板相比,酸洗板的優(yōu)勢主要在于:1)表面質(zhì)量好,由于熱軋酸洗板去除了表面氧化鐵皮,提高了鋼材的表面質(zhì)量,便于焊接、涂油和上漆。2)尺寸精度高,平整后,可使板型發(fā)生一定變化,從而減少不平度的偏差。3)提高了表面光潔度,增強(qiáng)了外觀效果。4)能減少用戶分散酸洗造成的環(huán)境污染。與冷軋板相比,酸洗板的優(yōu)勢在于在保證表面質(zhì)量使用要求的前提下,使用戶有效的降低采購成本。目前,許多企業(yè)對鋼材的高性能、低成本提出越來越高的要求。隨著軋鋼工藝技術(shù)不斷進(jìn)步,熱軋薄板的性能正向冷軋板接近,使“以熱代冷”在技術(shù)上得以實(shí)現(xiàn)。可以說,酸洗板是介于冷軋板和熱軋板之間的性能價格比比較高的一種產(chǎn)品,有著良好的市場發(fā)展前景。但是從目前看,酸洗板在我國各個行業(yè)的使用才剛剛起步,專業(yè)的酸洗板生產(chǎn)從2001年9月寶鋼酸洗生產(chǎn)線投產(chǎn)開始。
酸洗板市場主要體現(xiàn)在以下四個方面:替代冷軋、替代熱軋、替代進(jìn)口和替代小酸洗。其中替代進(jìn)口和小酸洗實(shí)際上是已有的市場,市場有限也不可能完全替代。而隨著汽車、機(jī)械、輕工等行業(yè)的快速發(fā)展,企業(yè)面臨這市場競爭帶來的巨大的壓力,對產(chǎn)品成本和產(chǎn)品質(zhì)量要求日益提高,酸洗板以其較高的性價比完全替代部分冷板和熱板,必將逐漸為用戶所認(rèn)可。酸洗熱軋板表面可以涂油防銹處理。
日本的熱軋板牌號通常表示為:SPHC——首位S為鋼Steel的縮寫,P為板Plate的縮寫,H為熱 Heat的縮寫,C為商業(yè)Commercial的縮寫,整體表示一般用熱軋鋼板及鋼帶。
SPHD——表示沖壓用熱軋鋼板及鋼帶; SPHE——表示深沖用熱軋鋼板及鋼帶。
三 熱鍍鋅薄鋼板
1〉、連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板
連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板或白鐵皮,是厚度0.25~2.5mm的冷軋連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶,鋼帶先通過火焰加熱的預(yù)熱爐,燒掉表面殘油,同時在表面生成氧化鐵膜,再進(jìn)入含有H2、N2混合氣體的還原退火爐加熱到710~920℃,使氧化鐵膜還原成海綿鐵,表面活化和凈化了的帶鋼冷卻到稍高于熔鋅的溫度后,進(jìn)入450~460℃的鋅鍋,利用氣刀控制鋅層表面厚度。最后經(jīng)鉻酸鹽溶液鈍化處理,以提高耐白銹性。
鋼板表面美觀、有塊狀或樹葉狀鍍結(jié)晶花紋,且鍍層牢固,有優(yōu)良的耐大氣腐蝕性能,同時,鋼板還有良好的焊接性能和冷加工成型性能。與電鍍鋅板表面相比,其鍍層較厚,主要用于要求耐腐蝕性較強(qiáng)的扳金件。
適用牌號:Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY
結(jié)構(gòu)分類代號:Z-正常鋅花:按正常冷卻速度結(jié)晶而獲得的鋅花,可作一般用途:X-小鋅花:冷卻小鋅花經(jīng)過光整處理,適于深沖和超深沖加工及表面粗糙度要求低的場合。
加工性能代號:PT-普通用途、JY-機(jī)械咬合、SC-深沖、CS-超深沖、JY-結(jié)構(gòu)。
鋅層重量代號:Z100、Z200、Z275;鍍鋅層重量是指鋼板兩面含鋅的總量,以每平方米鋼板上含鋅克數(shù)表示(g/m2),如Z100表示其含鋅量不小于100g/m2。
2〉、日本熱浸鍍鋅薄鋼板
適用牌號:SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3
鋅層代號:Z12、Z18、Z20、Z22、Z25、Z27
符號:S-鋼(Steel)、G-冷軋(Cold)、第四位C-普通級(common)、D-沖壓(Draw);1、2-沖壓級、3-深沖級;Z-鍍鋅層(Zine)、12,…,27-鋅附著量×10g/m2。
3〉、德國熱浸鍍鋅薄鋼板
適用牌號:St01Z、St02Z、St03Z、St04Z、St05Z
鋅層代號:100、180、200、275、350、450
符號:St-鋼(Steel),01-一般用、02-機(jī)械咬口用、03-沖壓用、04-深沖用、05-深沖用;Z-鍍鋅層(Zine);100-鋅附著量(二面)100g/m2、275-鋅附著量275h/m2、350-鋅附著量350g/m2。
表面結(jié)構(gòu)代號:Z-用常鋅花、X-小鋅花、G-光整鋅花。
表面處理代號:L-鉻酸鈍化、Y-涂油、LY-鉻酸鈍化加涂油。
表面質(zhì)量代號:FA-普通級、FB-較高級、FC-高級。
尺寸、外形精度代號:厚度:PT.A-普通精度、PT.B-高級精度;寬度:PW.A-普通精度、PB.B-高級精度;長度:PL.A-普通精度、PL.B-高級精度;不平度:PF.A-普通精度、PF.B-高級精度。
四、電鍍鋅薄鋼板
1〉、連續(xù)電鍍鋅冷軋薄鋼板
指電鍍鋅作業(yè)線上在電場作用下,鋅從鋅鹽的水深液中連續(xù)沉積到預(yù)先準(zhǔn)備好的鋼帶表現(xiàn)上得到表面鍍鋅層的過程。
適用牌號:DX1、DX2、DX3、DX4
鋅層代號:14、28、42、56、70,其兩位數(shù)表示鋅在鋼板表面的附著量(g/m2)。
符號:D-電鍍、X-鋅、1-商品級、2-沖壓級、3-深沖壓、4-結(jié)構(gòu)級。
軋制精度代號:A-高級精度,B-普通精度。
表面處理代號:P-磷酸鹽處理,C-鉻酸處理,O-涂油,N-耐指紋處理。
2〉、日本電鍍鋅薄鋼板
適用牌號:SECC(原板SPCC)、SECD(原板SPCD)、SECE(原板SPCE)
鋅層代號:E8、E16、E24、E32
符號:S-鋼(Steel)、E-電鍍(Electrodeposition)、C-冷軋(Cold)、第四位C-普通級(common)、D-沖壓級(Draw)、E-深沖級(Elongation)。
鋅層代號:E-電鍍鋅層,8、16、24、32表示鋅附著量,單位為g/m2,鍍層厚度(單面)1.4μ、4.2μ、7.0μ。
表面處理代號:C-鉻酸系處理、O-涂油、P-磷酸系處理、S-鉻酸系處理+涂油、Q-磷酸系處理+涂油、M-不處理。
五、電鍍錫板
電鍍錫薄鋼板和鋼帶,也稱馬口鐵,英文縮寫為SPTE,是指兩面鍍有商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板或鋼帶,通常厚度≤0.6mm。錫主要起防止腐蝕與生銹的作用。它將鋼的強(qiáng)度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中,具有耐腐蝕、無毒、強(qiáng)度高、延展性好的特性,可用作罐頭的包裝材料,電纜內(nèi)外護(hù)皮,儀表電訊零件,電筒等小五金。
六、不銹鋼板
耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。又稱不銹耐酸鋼。實(shí)際應(yīng)用中,常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異,前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕,而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素,當(dāng)鋼中含鉻量達(dá)到1.2%左右時,鉻與腐蝕介質(zhì)中的氧作用,在鋼表面形成一層很薄的氧化膜( 自鈍化膜),可阻止鋼的基體進(jìn)一步腐蝕。除鉻外,常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等,以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。
不銹鋼通常按基體組織分為:
1、鐵素體不銹鋼。含鉻12%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 ,耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。
2、奧氏體不銹鋼。含鉻大于18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質(zhì)腐蝕。
3、奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn),并具有超塑性。
4、馬氏體不銹鋼。強(qiáng)度高,但塑性和可焊性較差。
5、沉淀硬化型不銹鋼。具有有很好的成形性能和良好的焊接性,可作為超高強(qiáng)度的材料在核工業(yè)、航空和航天工業(yè)中應(yīng)用。
按成分可分為Cr系(SUS400)、Cr-Ni系(SUS300)、Cr-Mn-Ni(SUS200)及析出硬化系(SUS600)
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