常用金屬材料基礎(chǔ)知識日期：2007-10-231目錄常用鋼板牌號簡介鋼板性能指標(biāo)定義XX鋼板牌號命名體系簡介鋼板表面形貌對沖壓成型的影響2鋼板生產(chǎn)工藝流程3冷連軋低碳鋼板冷軋板是由熱軋板經(jīng)過酸洗后冷軋再退火得到的。酸洗的目的為了出去氧化皮；熱軋后再冷軋的目的是使晶粒進(jìn)一步變小，組織更加緊密，從而塑性好，強(qiáng)度高；退火目的是去除內(nèi)應(yīng)力，減少鋼的化學(xué)成分及組織的不均勻性，增加材料可塑性。冷軋板在常溫下的金相組織由合金固溶鐵素體和少量合金滲碳體組成。（鐵素體是碳溶解在Fe的體心立方晶胞中的固溶體，合金固溶鐵素體是指合金元素溶解在鐵素體中；滲碳體是Fe和C的穩(wěn)定化合物，合金滲碳體是合金元素與滲碳體形成穩(wěn)定的化合物）常用的牌號：ＤＣ０１、ＤＣ０３、ＤＣ０４、ＤＣ０６ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、

4加磷高強(qiáng)鋼冷軋高強(qiáng)度鋼板主要用磷強(qiáng)化,這是由于磷的強(qiáng)化能力很強(qiáng),約為硅的7倍,錳的10倍。只要鋼中磷含量≤0.12%,其對鋼的冷脆性影響甚微，還應(yīng)當(dāng)指出,隨著鋼中含碳量增加,磷的冷脆性傾向加大。加磷高強(qiáng)度鋼在組織上具有以下兩個特點：1)磷屬于置換固容強(qiáng)化,當(dāng)磷原子置換鐵原子時,在磷原子周圍產(chǎn)生彈性形變,引起晶格位移,從而使鋼強(qiáng)化。2)磷有利于在鋼板表內(nèi)層形成致密的保護(hù)層,提高了鋼板的耐腐蝕性能，其耐蝕性提高15%～30%，可以彌補(bǔ)高強(qiáng)度鋼板減薄對耐蝕性的不利影響。常用牌號：B170P1，B210P1，B250P15烘烤硬化鋼

BH值：鋼板在經(jīng)過2%的預(yù)應(yīng)變后放置在170±5度的溫度下保持20分鐘，然后進(jìn)行拉伸試驗，測得該試樣對2%預(yù)應(yīng)變時應(yīng)力的增加值。一般為30MPa。烘烤溫度提高,BH值增加,烘烤溫度在280℃時BH值達(dá)到最大值。XX公司涂裝的烘烤溫度最高間在180±10度。烘烤鋼的機(jī)理：有間隙固溶原子C、N的退火狀態(tài)薄板經(jīng)變形后導(dǎo)致基體內(nèi)位錯密度增加,C、N原子向位錯擴(kuò)散的距離縮短,隨著高溫時效處理（如烤漆溫度處理）,提高了C、N原子擴(kuò)散的熱激活能,促使其向位錯的擴(kuò)散加快。C、N原子在位錯處聚集,釘軋位錯,此時薄板再變形需要更高的屈服應(yīng)力常用的牌號；B140H1、B180H16雙相鋼

雙相鋼是由鐵素體和馬氏體兩相組織構(gòu)成的鋼板，馬氏體彌散分布在鐵素體基體上，馬氏體的體積百分比一般不超過20％。鋼板的強(qiáng)度主要由馬氏體的體積百分比的多少決定。常用的牌號：DP600、DP800。

7低合金高強(qiáng)鋼

低合金高強(qiáng)度鋼是在低碳鋼中添加少量的Ni或Ti等合金元素(總量不超過3%)，使其與C、N等元素形成碳化物、氮化物并在鐵素體基體上析出從而提高鋼的強(qiáng)度。這種鋼具有良好的成形性能和較高的強(qiáng)度，主要用于汽車座椅、橫梁等結(jié)構(gòu)件。常用的低合金高強(qiáng)度鋼有B340LA、B410LA、B280VK(寶鋼)等。8熱軋酸洗鋼板

熱軋板指在溫度t>800℃時軋制而成的晶粒較冷軋板粗大、含碳量較冷軋板高、塑性較冷軋板差的鋼板。其生產(chǎn)流程短，成本低，主要是用來制造汽車車架、車輪、車廂及底盤和結(jié)構(gòu)件。這種鋼板經(jīng)鹽酸酸洗在線平整和涂油，鋼板表面光潔平整，尺寸精度高，稱熱軋酸洗鋼板。可用它代替部分冷軋鋼板生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件和深沖件，以降低汽車成本。熱軋板有酸洗和非酸洗兩種，但汽車用熱軋板一般采用酸洗板。熱軋板按照成形特點分為冷成形用熱連軋鋼板及鋼帶、汽車結(jié)構(gòu)用熱連軋鋼板及鋼帶。常用牌號：SPHC、SPHD、SPHE、SAPH370、SAPH440、9鍍鋅鋼板

主要分為電鍍鋅鋼板和熱鍍鋅鋼板，目前XX公司用的鍍鋅鋼板都是熱鍍鋅鋼板，原因是熱鍍鋅的成本比較低。是鍍純鋅的。鍍純鋅的耐蝕性好。熱鍍鋅鋼板的成本要比基板的價格高出800元/噸。熱鍍鋅鋼板的鍍層又分為純鋅和鋅-鐵合金。鍍鋅鋼板對焊接性能有較大影響。10車身鋼材的的性能指標(biāo)標(biāo)車身鋼材常常用的基本本性能指標(biāo)標(biāo)有：屈服強(qiáng)度、、抗拉強(qiáng)度度、伸長率率、應(yīng)變強(qiáng)強(qiáng)化指數(shù)n，即加工工硬化指數(shù)數(shù)塑性應(yīng)變比比r值，即即寬度方向向和厚度方方向的變化化比值彈性模量E硬度11屈服強(qiáng)度金屬試樣在在靜拉力（（5mm/min））試驗過程程中，載荷荷不再增加加，而試樣樣仍繼續(xù)發(fā)發(fā)生變形的的現(xiàn)象，稱稱為“屈服服”。是永永久塑性變變形的開始始?？估瓘?qiáng)度金屬試樣在在拉力試驗驗時，拉斷斷前所能承承受的最大大應(yīng)力，單單位為MPa。12伸長率金屬在拉力力試驗時，，試樣拉斷斷后，其標(biāo)標(biāo)距部分所所增加的長長度與原始始標(biāo)距長度度的百分比比，稱為伸伸長率。應(yīng)變強(qiáng)化指指數(shù)n鋼材在拉伸伸中實際應(yīng)應(yīng)力（縱軸軸）－應(yīng)變變（橫軸））曲線的斜斜率。其物物理意義是是，n值高高，表示材材料在成形形加工過程程中變形容容易傳播到到低變形區(qū)區(qū)，而使應(yīng)應(yīng)變分布較較為均勻，，減少局部部變形集中中現(xiàn)象，因因此n值對對拉延脹形形非常重要要。n反應(yīng)應(yīng)了材料開開始屈服以以后，繼續(xù)續(xù)變形時材材料的應(yīng)變變硬化情況況，它決定定了材料開開始發(fā)生頸頸縮時的最最大應(yīng)力。。13塑性應(yīng)變比比r值r值表示鋼鋼板拉伸時時，寬度方方向與厚度度方向應(yīng)變變比之比值值。r值越越大，表示示鋼板越不不易在厚度度方向變形形（越不容容易開裂）），深沖性性越好。ｒｒ值是表征征深沖性的的重要指標(biāo)標(biāo)。真實應(yīng)力———應(yīng)變曲曲線材料開始屈屈服以后，，繼續(xù)變形形將產(chǎn)生加加工硬化。。但材料的的加工硬化化行為，不不能用工程程應(yīng)力-應(yīng)應(yīng)變曲線來來描述。因因為工程應(yīng)應(yīng)力σ=F/A,工工程應(yīng)變δδ＝ΔL/L0。。應(yīng)力的變變化是以不不變的原始始截面積來來計量，而而應(yīng)變是以以初始的試試樣標(biāo)距長長度L0來來度量。但但實際上在在變形過程程的每一瞬瞬時試樣的的截面積和和長度都在在變化，這這樣，自然然不能真實實反映變形形過程中的的應(yīng)力和應(yīng)應(yīng)變的變化化，而必須須采用真實實應(yīng)力-應(yīng)應(yīng)變曲線。。14彈性模量彈性模量E表示材料料在外載荷荷下抵抗彈彈性變形的的能力。鋼鋼鐵的彈性性模量一般般為２１００ＧＰａ，，不同類型型的材料，，其彈性模模量可以差差別很大。。材料的彈彈性模量主主要取決于于結(jié)合鍵的的本性和原原子間的結(jié)結(jié)合力，改改變材料的的成分和組組織會對材材料的強(qiáng)度度(如屈服服強(qiáng)度、抗抗拉強(qiáng)度)有顯著影影響，但對對材料的剛剛度影響不不大。例如鐵(鋼鋼)的彈性性模量為210GPa，是鋁鋁(鋁合金金)的三倍倍(EAl≈70GPa)。。彈性模量量是和材料料的熔點成成正比的，，越是難熔熔的材料彈彈性模量也也越高。15布氏硬度a.布氏氏硬度試驗驗的基本原原理布氏硬度的的測定原理理是：在直直徑D的鋼鋼珠上，加加一定負(fù)荷荷P，壓入入被試金屬屬的表面，，根據(jù)金屬屬表面壓痕痕的陷凹面面積F凹計計算出應(yīng)力力值。布氏氏硬度的符符號以HB標(biāo)計。b.布氏氏硬度試驗驗的優(yōu)缺點點和適用范范圍優(yōu)點：代表表性全面，，因為其壓壓痕面積較較大，能反反映金屬表表面較大體體積范圍內(nèi)內(nèi)各組成相相綜合平均均的性能數(shù)數(shù)據(jù)，故特特別適宜于于測定灰鑄鑄鐵、軸承承合金等具具有粗大晶晶粒或粗大大組成相的的金屬材料料。試驗數(shù)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，，試驗數(shù)據(jù)據(jù)從小到大大都可以統(tǒng)統(tǒng)一起來。。缺點：１、、鋼球本身身變形問題題。對HB>450以上的太太硬材料，，因鋼球變變形已很顯顯著，影響響所測數(shù)據(jù)據(jù)的正確性性，因此不不能使用。。２、不宜于于某些表面面不允許有有較大壓痕痕的成品檢檢驗，也不不宜于薄件件試驗。16洛氏硬度值值的規(guī)定生產(chǎn)上用得得最多的是是A級、B級和C級級，即HRA(金鋼鋼石圓錐壓壓頭、60kgf負(fù)負(fù)荷)，HRB(1/16"鋼球壓頭頭、100kgf負(fù)負(fù)荷)和HRC(金金鋼石圓錐錐壓頭、150kgf負(fù)荷)，而其中中又以HRC用得最最普遍。因為洛氏硬硬度是以壓壓痕陷凹深深度t作為為計量硬度度值的指標(biāo)標(biāo)。在同一一硬度級下下，金屬愈愈硬則壓痕痕深度t愈愈小，愈軟軟則t愈大大。如果直直接以t的的大小作為為指標(biāo)，則則將出現(xiàn)硬硬金屬t值值小從而硬硬度值小，，軟金屬的的t值大從從而硬度值值大的現(xiàn)象象，這和布布氏硬度值值所表示的的硬度大小小的概念相相矛盾，也也和人們的的習(xí)慣不一一致。為此此，只能采采取一個不不得已的措措施，即用用選定的常常數(shù)來減去去所得t值值，以其差差值來標(biāo)志志洛氏硬度度值。此常常數(shù)規(guī)定為為0.2mm(用于于HRA、、HRC)和0.26mm(用于HRB)。。17洛氏硬度試試驗的優(yōu)缺缺點洛氏硬度試試驗避免了了布氏硬度度試驗所存存在的缺點點。它的優(yōu)優(yōu)點是：1)因有硬硬質(zhì)、軟質(zhì)質(zhì)兩種壓頭頭，故適于于各種不同同硬質(zhì)材料料的檢驗，，不存在壓壓頭變形問問題；2)壓痕小小，不傷工工件表面；；3)操作迅迅速，立即即得出數(shù)據(jù)據(jù)，生產(chǎn)效效率高，適適用于大量量生產(chǎn)中的的成品檢驗驗。缺點是：用用不同硬度度級測得的的硬度值無無法統(tǒng)一起起來，無法法進(jìn)行比較較。18維氏硬度的的測定原理理和布氏硬硬度相同,也是根據(jù)據(jù)單位壓痕痕陷凹面積積上承受的的負(fù)荷，即即應(yīng)力值作作為硬度值值的計量指指標(biāo)。所不不同的是維維氏硬度采采用錐面夾夾角為136°的四方角錐錐體，由金金鋼石制成成。之所以以采用四方方角錐，是是針對布氏氏硬度的負(fù)負(fù)荷P和鋼鋼球直徑D之間必須須遵循P/D2為定定值的這一一制約關(guān)系系的缺點而而提出來的的。采用了了四方角錐錐，當(dāng)負(fù)荷荷改變時壓壓人角不變變，因此負(fù)負(fù)荷可以任任意選擇，，這是維氏氏硬度試驗驗最主要的的特點，也也是最大的的優(yōu)點。19四方方角角錐錐之之所所以以選選取取136°，是是為為了了所所測測數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)與與HB值值能能得得到到最最好好的的配配合合。。因因為為一一般般布布氏氏硬硬度度試試驗驗時時，，壓壓痕痕直直徑徑d多多半半在在0.25D到到0.5D之之間間，，當(dāng)當(dāng)d＝＝0.375D時時，，通通過過此此壓壓痕痕直直徑徑作作鋼鋼球球的的切切線線，，切切線線的的夾夾角角正正好好等等于于136°。。所所以以通通過過維維氏氏硬硬度度試試驗驗所所得得到到的的硬硬度度值值和和通通過過布布氏氏硬硬度度試試驗驗所所得得到到的的硬硬度度值值能能完完全全相相等等，，這這是是維維氏氏硬硬度度試試驗驗的的第第二二個個特特點點。。此此外外，，采采用用四四方方角角錐錐后后，，壓壓痕痕為為一一具具有有清清晰晰輪輪廓廓的的正正方方形形，，在在測測量量壓壓痕痕對對角角線線長長度度d時時誤誤差差小小，，這這點點比比用用布布氏氏硬硬度度測測量量圓圓形形的的壓壓痕痕直直徑徑d要要方方便便得得多多。。還還有有，，采采用用金金鋼鋼石石制制壓壓頭頭可可適適用用于于試試驗驗任任何何硬硬質(zhì)質(zhì)的的材材料料。。20和布布氏氏、、洛洛氏氏硬硬度度試試驗驗比比較較起起來來，，維維氏氏硬硬度度試試驗驗具具有有許許多多優(yōu)優(yōu)點點。。它它不不存存在在布布氏氏那那種種負(fù)負(fù)荷荷P和和壓壓頭頭直直徑徑D的的規(guī)規(guī)定定條條件件的的約約束束，，以以及及壓壓頭頭變變形形問問題題；；也也不不存存在在洛洛氏氏那那種種硬硬度度值值無無法法統(tǒng)統(tǒng)一一的的問問題題。。而而它它和和洛洛氏氏一一樣樣可可以以試試驗驗任任何何軟軟硬硬的的材材料料，，并并且且比比洛洛氏氏能能更更好好地地測測試試極極薄薄件件(或或薄薄層層)的的硬硬度度，，這這點點只只有有洛洛氏氏表表面面硬硬度度級級才才能能做做到到。。但但即即使使在在這這樣樣的的條條件件下下，，也也只只能能在在該該洛洛氏氏級級內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行行比比較較，，和和其其它它硬硬度度級級統(tǒng)統(tǒng)一一不不起起來來。。此此外外洛洛氏氏由由于于是是以以壓壓痕痕深深度度為為計計量量指指標(biāo)標(biāo)，，而而壓壓痕痕深深度度總總比比壓壓痕痕寬寬度度要要小小些些，，故故其其相相對對誤誤差差也也越越大大些些。。因因此此，，洛洛氏氏硬硬度度數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)不不如如布布氏氏、、維維氏氏穩(wěn)穩(wěn)定定，，當(dāng)當(dāng)然然更更不不如如維維氏氏精精確確。。21總的的來來說說，，維維氏氏硬硬度度試試驗驗具具有有另另外外兩兩種種試試驗驗的的優(yōu)優(yōu)點點而而摒摒棄棄了了它它們們的的缺缺點點，，此此外外還還有有它它本本身身突突出出的的特特點點————負(fù)負(fù)荷荷大大小小可可任任意意選選擇擇。。唯唯一一的的缺缺點點是是硬硬度度值值需需通通過過測測量量對對角角線線后后才才能能計計算算(或或查查表表)出出來來，，因因此此生生產(chǎn)產(chǎn)效效率率沒沒有有洛洛氏氏高高。。22鋼板板表表面面狀狀況況介介紹紹麻面面鋼鋼板板定定義義：：麻面面鋼鋼板板表表面面由由無無數(shù)數(shù)微微觀觀的的凸凸峰峰和和凹凹谷谷組組成成,這這些些凹凹谷谷可可以以儲儲存存沖沖壓壓時時形形成成的的金金屬屬碎碎屑屑和和潤潤滑滑油油，，因因而而麻麻面面鋼鋼板板比比光光面面鋼鋼板板具具有有更更好好的的抗抗擦擦傷傷性性能能和和成成形形性性能能，，目目前前麻麻面面鋼鋼板板已已廣廣泛泛用用于于汽汽車車車車身身的的生生產(chǎn)產(chǎn)。。23麻面鋼板生生產(chǎn)工藝：：將平整輥用用噴丸、激激光等三種種方法加工工成表明毛毛化的平整整輥，然后后用毛化的的平整輥對對冷軋退火火的鋼板進(jìn)進(jìn)行平整就就得到了麻麻面鋼板。。噴丸毛化的的平整輥的的表面形貌貌是隨機(jī),無序的,也是很難難控制的。。激光毛化的的平整輥的的表面形貌貌是有規(guī)律律的,也是是可以控制