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冲压常用材料的化学成分和力学性能  

2009-03-05 12:03:46|  分类: 机械手册 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、黑色金属冲压常用材料的化学成分和力学性能 - 胡思乱想 - 刚柔相济

1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能

1)深拉深钢板的化学成分  深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。其化学成分如表8—44所示。

表8—44  深拉深冷轧薄钢板的化学成分(GB/T5213—1985和GB/T710—1991)

钢板

化学成分(质量分数 %)

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Cu

Al

08Al

≤0.08

≤0.03

0.35~0.45

≤0.020

≤0.03

≤0.01

≤0.03

≤0.15

0.02~0.07

08F

0.05~0.11

≤0.03

0.25~0.50

≤0.040

≤0.04

≤0.25

≤0.10

≤0.25

08

0.05~0.12

0.17~0.37

0.35~0.65

≤0.035

≤0.04

≤0.25

≤0.10

≤0.25

10

0.07~0.14

0.17~0.37

0.35~0.65

≤0.035

≤0.04

≤0.25

≤0.15

≤0.25

15

0.12~0.19

0.17~0.37

0.35~0.65

≤0.040

≤0.04

≤0.25

≤0.25

≤0.25

20

0.17~0.24

0.17~0.37

0.35~0.65

≤0.040

≤0.04

≤0.25

≤0.25

≤0.25

(2)影响钢板冲压性能的主要因素  化学成分、金属组织、力学性能和表面质量等均影响冲压性能

在上述钢号中用量最大的是08钢,并有沸腾钢与镇静钢之分,沸腾钢08F价廉,表面质量好,但偏析比较严重,且有“应变时效”倾向,对于冲压性能要求高,外观要求严格的零件不适合。08Al镇静钢板价格较高,但性能均匀,“应变时效”倾向小,适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深 。

1)08钢中主要元素对冲压性能的影响(表8—45)

表8—45  主要元素对08钢冲压性能的影响

元素名称

对 冲 压 性 能 的 影 响

C

增加Fe C的数量,提高钢板的抗拉强度和屈服强度,降低塑性,使冲压性能恶化,特别是当Fe C出现于晶界时,对冲压性能的不利影响更大

Si

硅溶于铁素体中,强化铁素体的作用很大,增加强度,降低塑性,含硅量越低越好,深冲压钢板不能用硅脱氧

Mn

锰的直接影响不大,锰和硫形成MnS夹杂物,其数量和形态对冲压性能有影响

P

磷显著地增加强度和脆性,并有偏析倾向,易于形成带状组织,这些都对冲压性能不利

S

形成硫化物,其数量、形状和分布对冲压性能有很大影响,数量多、且呈细长条状分布的硫化物对冲压性能不利

Al

是镇静钢的最终脱氧剂,可与氮形成氮化铝,显著降低钢板的“应变时效”倾向,容易得到“饼形”铁素体晶粒,改善冲压性能。钢中铝的最佳含量为其质量分数 =(0.03~0.05)%

2)深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准(表8—46)

表8—46  深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别

钢板状态

钢 号 及 拉 深 级 别

ZF       HF

F

Z

S

08Al

05F,8F,10F

08b,15F,20F,08,10,15,20

05F,08F,10F,15F,20F,08b,08,10,15,20

冷轧

6,7,8或“饼形”

6,7,8,9或“饼形”

6,7,8

6,7,8,9

5,6,7,8,9

1)铝镇静钢08Al按其拉深质量分为三级:ZF—拉深最复杂零件;HF—拉深很复杂零件;F—拉深复杂零件

2)其他深冲薄钢板(包括热轧板)按冲压性能分级为:Z—最伸拉深件;S—深拉深件;P—普通拉深件

3)深拉深冷轧薄钢板的力学性能(表8—47)

表8—47  深拉深冷轧薄钢板的力学性能(GB/T5213—1985和GB/T710—1991)

钢号

级别

厚度/mm

/MPa

/MPa

/(%)

不 小 于

08Al

ZF

HF

F

 

 

全部

全部

>1.2

1.2

<1.2

260~330

260~340

260~350

260~350

260~350

200

210

220

220

240

44

42

39

42

42

0.66

0.70

08F

Z

S

P

≤4

280~370

280~390

280~390

34

32

30

08

Z

S

P

≤4

280~400

280~420

280~420

32

30

28

10

Z

S

P

≤4

300~420

300~440

300~440

30

29

28

15

Z

S

P

≤4

340~460

360~480

360~480

27

26

25

20

Z

S

P

≤4

360~500

360~510

360~510

26

25

24

4)深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度(表8—48)

表8—48  深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度

(GB/T5213—1985和GB/T710—1991)

钢板厚度

钢号及级别

08A1

08、08F

10、15、20

ZF

HF

F

Z

S

P

Z

S

Er值(杯突试验深度)不小于

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

9.5

9.8

10.3

10.6

10.8

11.2

11.3

11.5

11.7

11.8

12.0

9.3

9.6

10.1

10.5

10.7

10.8

11.0

11.2

11.3

11.4

11.6

11.8

12.0

12.1

12.2

12.3

9.1

9.4

9.9

10.3

10.5

10.7

10.9

11.1

11.3

11.4

11.5

11.7

11.9

12.0

12.1

12.2

9.0

9.4

9.7

10.0

10.3

10.5

10.8

11.0

11.2

11.3

11.5

11.6

11.8

11.9

12.0

12.1

8.4

8.9

9.2

9.5

9.9

10.1

10.4

10.6

10.8

11.0

11.2

11.4

11.6

11.7

11.8

11.9

8.0

8.5

8.9

9.3

9.6

9.9

10.2

10.4

10.6

10.8

11.0

11.2

11.4

11.5

11.7

11.8

8.0

8.4

8.6

8.8

9.0

9.2

7.4

7.8

8.0

8.2

8.4

8.6

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