前不久，有個(gè)朋友問(wèn)我，是否知道Salzgitter Flachstahl GmbH公司生產(chǎn)的一種被稱為“空氣硬化鋼”的鋼種？能不能找機(jī)會(huì)介紹一下？
我說(shuō)可以。
學(xué)而時(shí)習(xí)之，不亦樂(lè)乎？
其實(shí)，空氣硬化鋼并不新鮮，在工具鋼中較為常見。第一個(gè)空氣硬化級(jí)工具鋼是mushet鋼（Robert Mushet's Special Steel 【RMS】），在當(dāng)時(shí)被稱為空氣硬化鋼，或自硬化鋼。現(xiàn)代的空氣硬化鋼鉻含量高，熱處理變形小，可加工性好，具有較好的耐磨性和韌性。
主流的空氣硬化工具鋼以長(zhǎng)材（如方棒、扁鋼等）產(chǎn)品形態(tài)供貨較為多見。
今天介紹的Salzgitter Flachstahl GmbH公司的空氣硬化鋼，則是以扁平材狀態(tài)供貨的產(chǎn)品。在考慮了產(chǎn)品的成形性能和可焊接性的情況下，這種空氣硬化鋼在化學(xué)成分方面進(jìn)行了較大調(diào)整，大大降低了碳當(dāng)量。
目前，Salzgitter Flachstahl GmbH公司的空氣硬化鋼可歸屬于“成形后可熱處理鋼”（PFHT：post-forming heat-treatable）這一產(chǎn)品類別。
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LH? 800和LH? 900是Salzgitter Flachstahl GmbH公司的專有鋼牌號(hào)，尚未納入公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，其供貨狀態(tài)包括熱軋態(tài)和冷軋態(tài)。
從鋼分類規(guī)則看，它屬于合金化鋼，類似于12CrMoV69(材料號(hào)1.7734)，鋼廠出廠狀態(tài)稱為軟態(tài)，具有良好的成形性能(沖壓性能)，在制成零件并熱處理后(退火+硬化+回火)，具有高強(qiáng)度。
需要說(shuō)明的是，LH源自德文“l(fā)ufth?rtenden St?hlen”，即空氣硬化鋼的意思。以下把Salzgitter Flachstahl GmbH公司生產(chǎn)的空氣硬化鋼簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)H鋼。
LH鋼可用的成形方法有很多，它可通過(guò)沖壓、液壓成形(預(yù)制作焊管)或其他成形方法制作零件，隨后，零件可在保護(hù)性氣氛的熱處理爐內(nèi)進(jìn)行退火熱處理(奧氏體化)，隨后在空氣或保護(hù)氣體中自然冷卻并完成硬化，最終通過(guò)回火來(lái)消除應(yīng)力。因此，這種牌號(hào)的鋼也被俗稱為“空氣硬化鋼”。
良好的硬化性和耐回火性：除碳、錳外，鋼中還加入了其他合金元素，例如鉻、鉬、釩等，還包括了硼、鈦。
優(yōu)良焊接性：無(wú)論在軟態(tài)、空氣硬化態(tài)，或者軟態(tài)+空氣硬化態(tài)組合的情況下，LH鋼的可焊性都非常好。
優(yōu)良可鍍性：采用空氣硬化鋼制作的部件，在各種不同的鍍層工藝中(KTL、常規(guī)熱浸鍍鋅、高溫?zé)峤冧\)，均有良好的可鍍性。
注：
KTL工藝（電泳-浸入-清漆涂裝）：一種車廠常用的表面涂裝噴漆的方法，用KTL方法要比普通的噴漆更加耐腐蝕耐酸等。
常規(guī)熱浸鍍鋅：是指在440~460℃進(jìn)行的熱浸鍍鋅。
高溫?zé)峤冧\：是指在520~600℃進(jìn)行的熱浸鍍鋅。高溫?zé)峤冧\是一種解決包括含硅量高于0.25%在內(nèi)的所有含硅活性鋼鍍鋅問(wèn)題的可能途徑之一。
- 02 -
交貨狀態(tài)
LH?800和LH?900鋼的交貨狀態(tài)為熱軋鋼帶或冷軋鋼帶。鋼帶的寬度范圍為900mm~1450mm。
以熱軋鋼帶交貨時(shí)，厚度范圍為2.0 mm~6.00 mm，表面狀態(tài)默認(rèn)為酸洗，也可根據(jù)供需雙方的協(xié)議以熱軋態(tài)供貨。
以冷軋鋼帶交貨時(shí)，厚度范圍為0.70 mm~2.80 mm，表面質(zhì)量等級(jí)為A（符合DIN EN 10130的相關(guān)規(guī)定）。
由于熱軋帶鋼的表面質(zhì)量等級(jí)還未標(biāo)準(zhǔn)化，特殊的客戶要求，必須在訂貨前達(dá)成一致。
交貨依據(jù)是DIN EN 10021的規(guī)定。通常，對(duì)于冷軋鋼帶，尺寸及外形允許偏差應(yīng)符合DIN EN 10131的規(guī)定，對(duì)于熱軋鋼帶，尺寸及外形允許偏差應(yīng)符合DIN EN 10051的規(guī)定。也可以按照供需雙方約定的特殊條款交付。
鋼帶按批檢測(cè)。每個(gè)檢驗(yàn)批由不大于20噸的同牌號(hào)，同厚度的鋼帶組成。對(duì)于重量大于20噸的單個(gè)鋼卷則單獨(dú)成批。
- 03 -
LH鋼的化學(xué)成分（熔煉分析）：
化學(xué)成分（熔煉分析）% | ||||||||
牌號(hào) | C | Mn | Si | P | S | Al | Ti 1) | Cr |
LH800 LH900 | 0.07-0.15 | 1.60-2.10 | 0.15-0.30 | 0.020 | 0.010 | 0.020-0.060 | 0.010-0.050 | 0.50-1.00 |
B | Mo | V 2) | ||||||
0.0015-0.0060 | 0.10-0.40 | 0.05-0.12 | ||||||
1),2)微合金元素：Ti，V≤0.15% | ||||||||
LH鋼沿著焊接方向的拉伸試驗(yàn)的力學(xué)性能
(交貨狀態(tài)為軟態(tài)、未熱處理)
牌號(hào) | 屈服強(qiáng)度Rp0.2/Rel （MPa） | 抗拉強(qiáng)度 Rm （MPa） | 最大力塑性延伸率 Ag（%） | 斷后伸長(zhǎng)率 （%） | n值 |
冷軋鋼帶 | |||||
LH800 | 290-420 | 450-580 | ≥14 | A80≥25 | ≥0.14 |
LH900 | 310-430 | 480-600 | ≥13 | A80≥24 | ≥0.13 |
熱軋鋼帶 | |||||
LH800 | 260-400 | 460-650 | - | A50≥25 | - |
LH900 | 290-410 | 480-670 | - | A50≥24 | - |
熱處理后 | |||||
LH800 LH900 | - | 800-1000 | - | A5≥13 | - |
經(jīng)熱處理(即退火+空氣硬化+回火)后，該鋼的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1000MPa，總伸長(zhǎng)率A5≥13%。
現(xiàn)有的LH鋼硬化后的特征值數(shù)據(jù)，是基于特定的工藝或特定的零件獲得的，由用戶負(fù)責(zé)完成零件的最終狀態(tài)。
在軟態(tài)下，通過(guò)熱浸鍍鋅工藝處理后，鋼也可獲得的屈服強(qiáng)度增加值約為80 MPa，與烘烤硬化的效果基本相當(dāng)。
金相組織(冷軋鋼帶、交貨狀態(tài)為軟態(tài)、未處理)
LH?800和LH?900在其軟態(tài)(熱軋或冷軋)下交付時(shí)，典型的金相組織為：鐵素體基體+碳化物析出，并有少量的殘余奧氏體，典型的晶粒尺寸≥9 ASTM。
金相組織(交貨狀態(tài)為回火態(tài))
在熱成形過(guò)程中，通過(guò)加熱，鋼的組織將相變?yōu)閵W氏體狀態(tài)（在保護(hù)氣體氣氛中加熱至950℃以上為最佳）。
隨后，鋼成形為部件后，在空氣（或保護(hù)氣體氣氛中）中冷卻，獲得了馬氏體組織，也即獲得了高強(qiáng)度的部件。通過(guò)隨后的回火，可釋放被硬化部件的內(nèi)應(yīng)力。同時(shí)，硬化部件的硬度被適度降低，從而獲得所需的韌性值。
LH鋼的成形性
LH?800和LH?900鋼在軟態(tài)下，具有非常好的冷成形性能；在淬火和回火狀態(tài)下，具有很高的強(qiáng)度，最終零件還保留了一定的可成形性。
- 04 -
LH鋼是專門為汽車工程而研制的。可以預(yù)期，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越多。
LH鋼在冷軋交貨狀態(tài)下具有很好的成形能力，因此適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。在空氣或保護(hù)氣體中冷卻熱處理后，可達(dá)到極高強(qiáng)度。
這種鋼是專門為滿足汽車輕量化設(shè)計(jì)和制造的要求，并確保卓越的車輛碰撞性能而開發(fā)的。由于成品零件的機(jī)械性能非常好，因此可以顯著減輕車身重量。
由于兼具較好的成形性能和硬化能力，使Salzgitter Flachstahl GmbH生產(chǎn)的LH?800和LH?900特別適合于制作需要承受“高靜應(yīng)力和高動(dòng)應(yīng)力”的焊接組件，以及汽車行業(yè)中與承重和安全相關(guān)的組件。
例如橫梁，B柱，底盤件，A柱加強(qiáng)管，各種不同的結(jié)構(gòu)元件。
LH鋼帶還可用于生產(chǎn)符合EN 10305 -2或EN 10305-3標(biāo)準(zhǔn)的高頻焊接精密管。在這種情況下，客戶可一站式采購(gòu)?fù)煞值谋馄讲暮凸懿摹＿@些用LH鋼制成的管材特別適合于液壓成形應(yīng)用。
由于LH鋼良好的成形性能，因此，即使是最復(fù)雜的零件，也可以在免除中間退火工序的情況下完成制作。
- 05 -
LH鋼使用注意事項(xiàng)：
使用LH鋼的鋼制品公司，應(yīng)驗(yàn)證性能計(jì)算、施工和加工方法與材料要求的一致性。需要采用符合當(dāng)前技術(shù)水平的合適的成形技術(shù)，并可按需要進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)用途的不同，這種鋼材在加工過(guò)程中，可使用防銹劑或成形輔助劑(預(yù)潤(rùn)滑油、熱熔膠)進(jìn)行處理。
Salzgitter Flachstahl GmbH的LH鋼，可適用所有的電焊技術(shù)。用戶可按照常規(guī)的電焊技術(shù)規(guī)則，進(jìn)行手工焊接或機(jī)械化焊接。焊接LH鋼時(shí)，無(wú)需添加昂貴的，高質(zhì)量等級(jí)的填充材料。
如果用LH鋼制作鋼結(jié)構(gòu)，那在設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用借助接頭，能把應(yīng)力(作用力)從一個(gè)部件轉(zhuǎn)移到下一個(gè)部件的結(jié)構(gòu)形式。
如果這種鋼與其他強(qiáng)度較低的鋼連接在一起，則接頭的強(qiáng)度取決于強(qiáng)度較低的鋼。
用戶使用LH鋼時(shí)，必須考慮以上這些因素。
目前，salzgitter-flachstahl公司已用RobuSal?800取代了LH?800，RobuSal?900取代了LH?900。
RobuSal?是一種以極端穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度著稱的鋼。
在這里，salzgitter-flachstahl公司使用了刺槐樹拉丁文名稱"robinia pseudoaccia”，在拉丁語(yǔ)中，“刺槐”是一種非常堅(jiān)硬的木材，非常耐用，這一名稱體現(xiàn)了這種鋼材的材料特性。相關(guān)的性能數(shù)據(jù)也進(jìn)行了局部?jī)?yōu)化，最新的詳細(xì)技術(shù)信息，可登錄salzgitter-flachstahl的官網(wǎng)查詢。
- 06 -
日前，看了一個(gè)小視頻，播放的是臺(tái)灣的四歲小神童曦曦，解答家長(zhǎng)粉絲們關(guān)于職場(chǎng)人生的問(wèn)題，奶聲奶氣的孩子，感覺腦洞好大。
有家長(zhǎng)問(wèn)：“每天工作，覺得好累，為什么你這樣有活力？”曦曦回答：“為錢做事容易累，為理想做事能夠耐風(fēng)寒，為興趣做事則用不倦怠，這樣你懂嗎？”
愛覺不累。
話雖不錯(cuò)，但這么有哲理的話，從一個(gè)四歲小朋友的嘴里說(shuō)出來(lái)，有種怪怪的感覺。
參考資料
https://www.weibo.com/u/5753839864?nick=%E8%90%8C%E8%90%8C%E5%B0%8F%E9%85%B1%E5%B0%B8&is_all=1
https://www.salzgitter-flachstahl.de/fileadmin/footage/MEDIA/gesellschaften/szfg/informationsmaterial/produktinformationen/kaltgewalztes_feinblech/eng/lh800.pdf
https://www.salzgitter-flachstahl.de/fileadmin/footage/MEDIA/gesellschaften/szfg/informationsmaterial/produktinformationen/kaltgewalztes_feinblech/eng/lh900.pdf
https://www.salzgitter-flachstahl.de/fileadmin/footage/MEDIA/gesellschaften/szfg/informationsmaterial/produktinformationen/warmgewalzte_produkte/eng/robusal_r_800.pdf
https://www.salzgitter-flachstahl.de/fileadmin/mediadb/szfg/informationsmaterial/produktinformationen/warmgewalzte_produkte/eng/robusal900.pdf
https://www.salzgitter-flachstahl.de/en/products/the-highlight-brands/robusalsupsup.html
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