冷轧板的专业知识.doc

文章一：冷轧板的专业知识冷轧板带用途很广，如汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。 冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，也称冷轧板，俗称冷板，有时会被误写成冷扎板。冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。 一、适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275；SPCC（日本牌号）；ST12（德国牌号） 符号标识意义：1、Q普通碳素结构钢屈服点（极限）的代号，它是屈的第一个汉语拼音字母的大小写；195、215、235、255、275分别表示它们屈服点（极限）的数值，单位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最好，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。 2、S-钢（Steel）、P-板（Plate）、C-冷轧（cold）、第四位C-普通级（common）。 3、ST-钢（Steel）、12-普通级冷轧薄钢板、 4、标记：尺寸精度尺寸钢板品种标准 冷轧钢板：钢号技术条件标准 标记示例：B-0.57501500-GB708-88；钢板、标准号Q/BQB402，牌号SPCC，热处理状态退火+平整（S），表央加工状态为麻面D，表面质量为FB级的切边（切边EC，不切边EM）钢板、厚度0.5mm，B级精度，宽度1000mm，A级精度，长度2000mm，A级精度，不平度精度为PF.A，则标记为：钢板ECQ/BQB 402-SPCC-SD-FB/（0.51000A2000A-PF.A）； 冷轧钢板：Q225-GB912-89 主要产地有：宝钢、鞍钢、本钢、武钢、邯钢、包钢、唐钢、涟钢、济钢等 二、冷轧普通薄钢板：由普通碳素结构钢或低合金结构钢冷轧制成。冷轧板表面质量较好。具有良好的冲压性能。对其要求要保证冷弯和杯试验合格，常用于汽车等行业和镀层板的原料。 冷轧优质薄钢板：主要包括各种优质钢冷轧薄板，最常用的是碳素结构钢板，尤其是深冲压用冷轧薄钢板，是由低碳优质钢08Al冷轧的薄板，钢板按表面质量分为三组；、，分别表示特别高级、高级、较高的精整表面,按拉延级别分为ZF、HF、F级（代表用于冲制拉延最复杂、很复杂、复杂的零件）,根据钢板厚度允许偏差，又分为A、B两级精度、广泛用于汽车拖拉机工业。 冷轧钢板，表面光洁，加工优良，用于汽车、冰箱、洗衣机等家电，以及产业设备、各种建筑材料。随着经济发展，冷轧钢板已被称为现代社会的必须材料。 冷轧产品的分类： 热轧酸洗、轧硬卷、普通冷轧、镀锌（电镀锌、耐指纹、热镀锌）、镀铝锌、电镀锡、彩涂、电工钢（矽钢片）等。 1、热轧酸洗分为原厂酸洗板（卷）和加工酸洗板，原厂酸洗是厂家酸洗好之后涂油、包装再发货，一般表面质量好，在某些领域以取代冷轧板（价格比冷轧卷要低一些）。加工酸洗是贸易商从厂家拿到热轧卷后全专门的酸洗厂酸洗、开平或分条。2、轧 硬 卷：在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。 产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。3、冷轧产品种类 （1）退火后加工成普通冷轧； （2）有退火前处理装置的镀锌机组加工镀锌； （3）基本不需要加工的面板。 常用钢号 CDCM - SPCC （SPCD、SPCE、ST12、ST13、ST14、BLC、BLD、BUSD、BUFD、BSUFD等），但其性能基本相同。 4、镀锌；5、镀铝锌：是采用连续熔融镀层工艺把55%的铝和43.4%的锌及1.6%的硅镀覆到钢板表面。产品特点：（1）有良好的耐久性，与镀锌钢板相比寿命更长；（2）有良好的耐热性，与镀锌钢板相比在高温下更不容易变色；（3）具有良好的热反射性；（4）具有银白色的华丽表面；（5）具有与镀锌钢板相近的加工性能和喷涂性能；（6）具有良好的焊接性能。应用范围：要求很高的在用镀锌板的行业。6、电镀锡（马口铁）：采用弗罗斯坦式不溶性阳极电镀锡工艺加工。7、彩涂；8、电工钢（矽钢片）文章二：冲压件硬度的检测方法 冲压件是金属加工、机械制造领域最常用的零件。冲压件加工是利用模具使金属板带发生分离或成形的加工方法。其应用范围十分广阔。 冲压件加工包括冲裁、弯曲、拉深、成形、精整等工序。冲压件加工的材料主要是热轧或冷轧（以冷轧为主）的金属板带材料，例如碳钢板、合金钢板、弹簧钢板、镀锌板、镀锡板、不锈钢板、铜及铜合金板、铝及铝合金板等。金属材料的硬度检测在冲压件加工过程中具有十分重要的意义。冲压行业的硬度检测可分为如下三部分： 1、原材料的进厂检测。 2、模具的硬度检测。 3、冲压件中间产品和冲压件成品的硬度检测。 现分别介绍如下：1、 金属板材的硬度检测 冲压件材料的硬度检测，其主要目的就是确定购入的金属板材退火程度是否适于随后将要进行的冲压件加工，不同种类的冲压件加工工艺，需要不同硬度级别的板材。热轧钢板通常较厚，钢材标准中一般规定用布氏硬度计来检测硬度。洛氏硬度计检测热轧钢板也是可行的，可以采用HRB标尺。便携式洛氏硬度计用于测试热轧钢板，可以在不取样的条件下进行测试，操作很简便。 各种用于冲压件加工的冷轧钢板主要采用洛氏硬度计来检测硬度，通常用HRB标尺，较硬的用HRC标尺。薄板材料可以用维氏硬度计，也可以用表面洛氏硬度计HRN或HRT标尺。用于冲压件加工的黄铜板的硬度可以用洛氏硬度计的HRB标尺进行检测。较软的黄铜板和紫铜板采用HRF标尺。较薄的板材采用HRT标尺。 用于冲压件加工的铝合金板可用韦氏硬度计检测，材料厚度大于13 mm时可改用巴氏硬度计，纯铝板或低硬度铝合金板应采用巴氏硬度计。用于冲压件加工的各种金属的极薄板材都可以采用表面洛氏硬度计的HR30T标尺并配合金刚石点砧座，用这种方式测试HR30Tm硬度值。测试的薄板厚度可小于0.05mm。这种试验方法在国家标准GB/T 230.1-2004的附录A中被规定。也可以采用表面洛氏硬度的HR15T和HR45T标尺，测试后换算成HR30Tm硬度值。 沈阳天星公司生产的PHR系列便携式洛氏/表面洛氏硬度计可以在材料仓库或销售现场使用，对入厂的板材进行检验可以不必取样。它还可以将原材料的检验前移到采购阶段。可以携带仪器到钢材厂或钢材市场去选购材料，确认板材硬度符合要求后再采购。2、 冲压件模具的硬度检测 冲压件模具的主要材料是模具钢（包括工具钢和高速钢），有时还要用到硬质合金。冲压件模具通常要求具有很高的硬度和耐磨性，热处理是必不可少的。模具钢的硬度检测主要采用洛氏硬度计，测试HRC硬度值。当模具较大，不便移动时可采用里氏硬度计。硬质合金的硬度检测采用洛氏硬度HRA标尺。 为了得到高的表面硬度和耐磨性，许多冲压件模具和冲压件模具配件都要进行表面热处理，例如表面渗氮。对于这样的模具人们非常关心它的表面硬度和硬化层深度。对于体积不太大，移动方便的冲压件模具，可直接在表面洛氏硬度计上测试其表面硬度HRN值。体积较大，不易移动的只好采用切割试样的办法，取样后在表面洛氏硬度计上测试HRN值。也可以用维氏硬度计测试HV值。还有一种办法是用相同材料制成小块试片，在相同条件下进行热处理，然后测出试片的硬度值，以此来估计冲压件模具的硬度。 本公司生产的PHR系列便携式表面洛氏硬度计可以用于一部分小型冲压件模具表面硬度的测试。遗憾的是这种仪器的最大开口只有50mm，许多大一些的冲压件模具无法测试。开口为100mm和200mm的表面洛氏硬度计正在研制中，届时很大一部分冲压件模具都可以在现场测试了。 表面热处理冲压件模具的硬化层深度可以用维氏或努氏硬度计检测。检测方法可参考网站上笔者的其他文章。 在测试经过表面热处理的冲压件模具钢硬度时，有一种错误的做法值得纠正。这就是在这种场合不适当地使用里氏硬度计。里氏硬度计的优点是轻便，带有电脑，使用简单，换算成各种硬度值都很方便。但是它的问题是只能测试厚重的工件，测试具有单一材质的工件。对于具有表面硬化层的工件无法测试出准确的硬度值，因为这种工件已经不是单一材质了。这是由里氏硬度计的原理决定的。布、洛、维三种常用硬度计都是采用静态测试原理，都是将一个硬质压头缓慢地压入试样表面，然后测试压痕深度或尺寸，确定硬度值的大小。而里氏硬度计采用的是动态测试原理。它是将一个规定质量的球体以规定速度冲击试样表面，测试它初速度与反弹后速度之差，以此来确定试样的硬度值。里氏硬度计是靠测试材料的反弹力确定硬度的。它施加给试样的动能要沿作用力方向传递到很深的部位（至少要深达几厘米）。要理解这一点，只要看一下里氏硬度计的标准硬度块有多厚就清楚了。假如，有两个同样尺寸，同样硬度的工件，表面又用相同的工艺进行了氮化处理，氮化层硬度相同，只是厚度一个为0.5mm，另一个为1.0mm。这时如果用里氏硬度计测试工件的硬度，显然会得出不同的结果。很明显它测出来的硬度值既不是氮化层的硬度，也不是基材的硬度，而是二者共同作用的结果，因表面层的厚度不同，必然会得出不同的结果。结论是里氏硬度计不能用于具有表面硬化层的工件。3、冲压件中间产品和冲压件制成品的硬度检测。 冲压件中间产品和冲压件制成品的硬度检测都可以采用洛氏硬度计。有些冲压零件比较小，还具有较复杂的形状，可以作为平面的只有一点点，这样的冲压件无法在普通台式硬度计上检测。本公司生产的便携式洛氏/表面洛氏硬度计可以配上一个测试小零件专用的点式砧座，它的支承面很小，许多形状复杂的小冲压件都可以用这种仪器检测。该仪器如果配上一个由铸铁制成的支承座，还可以放到桌面上当台式机使用，可以对成批的小冲压件做逐件检测。 对于各种金属的薄板冲压件，可以用本公司生产的便携式表面洛氏硬度计检测。对于极薄的冲压件，可以用本公司的便携式表面洛氏硬度计配合金刚石点砧座测试其HR30Tm硬度。对于冲压成细筒状的冲压件，可以用本公司生产的便携式管材洛氏硬度计检测，冲压件内孔直径可以小到4.8mm。总之，硬度检测对于金属冲压件加工行业来说十分重要，绝大部分情况下都可以采用洛氏硬度计进行测试。本公司生产的便携式洛氏/表面洛氏硬度计由于便于携带、精度高、价格低、测试简便。在冲压件加工行业有着广泛的应用前景。这种仪器值得关注和采用。文章三：冷轧薄板、薄钢带硬度检测冷轧薄钢板，简称冷轧钢板、冷轧薄板、冷轧板、冷板等。它还包括不锈钢板、弹簧钢板、矽钢片、镀锌板、镀锡板、镀铝板等。冷轧薄钢带，简称冷轧钢带、冷轧带钢、钢带、带钢、薄钢带、冷轧卷等。还包括不锈钢带、镀锌钢带、镀锡钢带等。 冷轧薄钢板、薄钢带（以下简称冷轧薄板）主要用于零件的冲压加工，而冷轧薄板的力学性能十分重要，它直接关系到板材的冲压性能。冷轧薄板是以不同的热处理状态分级的，不同硬度的材料，用于不同的加工方法。国家标准GB/T 13237-1991优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带将冷轧薄板大致分为三级，P级用于普通冲压，S级用于深度冲压，Z级用于最深度冲压。中国冶金标准YB/T 5059-1993低碳钢冷轧钢带将冷轧薄板按硬度分为五级，即：TR（特软）、R（软）、BR（半软）、DY（低硬）和Y（冷硬）。其实通过一定的冷轧变形程度和冷轧后热处理程度的适当配合，可以在广泛的范围内满足用户关于材料力学性能方面的要求。冷轧薄板根据用户加工上的要求可以分成更多的级别。例如：日本工业标准JIS G3141-1996冷轧碳素钢钢板和钢带的分类除分为一般用（spcc）、冲压用(spcd)和深冲压用（spce）三类外，还细分为退火、标准调质、1/8硬、1/4硬、1/2硬、全硬等级别。 在冷轧薄板力学性能的检测方面，一些标准只规定了拉伸试验，另一些标准除拉伸试验外还规定了硬度试验。 中国标准GB/T 13237-1991就只规定了冷轧薄板的拉伸试验，技术要求如表一所示： 表一：交货状态的钢板和钢带的力学性能牌 号抗拉强度/MPa伸长率10/%不小于拉延级别ZS和PZSP08F27536527538034323008、08A1、10F2753902754103230281029541029543030292815F3154303154502928271533545033547027262520355490355500262524253905402423304405902221354906352019405106501845530685165054071514 日本标准JIS G3141-1996冷轧碳素钢钢板和钢带对冷轧薄板规定了拉伸试验，也规定了硬度试验，该标准的力学性能要求如下： 表二：标准调质和退火的钢板、钢带的拉伸试验值牌号抗拉强度/MPa 不小于伸长率/% 不小于试样按以下公称厚度/mm0.250.250.400.400.600.601.01.01.61.62.52.5SPCCSPCDSPCE（270）270270（32）3436（34）3638（36）3840（37）3941（38）4042（39）41435号试样轧制方向 表三：标准调质和退火的钢板、钢带的硬度值调质区分符号硬度 最大HRBHV退火A57105标准调质S65115 注：厚度小于0.6mm的钢板和钢带，原则上不进行拉伸试验。 表四：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬材料的拉伸试验值调质区分符号抗拉强度/MPa伸长率/% 最小试样1/8硬8290410255号试样轧制方向1/4硬4370490101/2硬2440590硬1550 表五：1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬状态的硬度值调质区分符号HRBHV1/8硬1/4硬8450716580951301151501/2硬硬21748985135185170 注：HRB和HV，仅选用其中之一。 英国标准BS 1449/1.9-1991厚板、薄板和钢带第一部分：碳素钢和碳锰钢厚板、薄板和钢带具有成形性能的冷轧窄钢带技术条件对冷轧薄板分级为CS1（铝镇静稳定化超深冲）、CS2（超深冲）、CS3（深冲）、CS4（冲压或成形）、CS14（折边）、CS15（商品级）。这项标准的力学性能要求如表六所示： 表六：钢材交货时的力学性能轧制状态和级别退火（A）或平整冷轧（SP）状态硬度HV1)2)最大屈服强度Re1)/MPa最小抗拉强度Rm1)/MPa最小伸长率A1) /% 最小弯心直径1)（180o弯曲）原始标距LO50mm80mmCS1A9514027038（36）0aSP10514027036（34）0aCS2A9514027036（34）0aSP10014027036（34）0aCS3A100（140）（280）（34）（32）0aSP110（140）（280）（34）（32）0aCS4A105（140）（280）0aSP115（140）（280）0a 注：1）窄钢带交货应符合，或者硬度和弯曲试验，或者拉伸和弯曲试验，但硬度和拉伸试验不应同时进行。 2） 对于SP（平整冷轧）状态，与镀层精整（PL）或镜面光洁度（MF），或以“无拉伸痕”交货的钢材组合，最大硬度可以提高5个HV或抗拉强度可以提高20MPa。 3） 牌号CS2、CS3和CS4的硬度值仅适用于沸腾钢。 如上所述，冷轧薄板的力学性能可以通过拉伸试验来检测，也可以通过硬度试验来检测。由于硬度试验设备简单、易于掌握，试验效率