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1、金屬件相關知識,一:公司目前常用金屬材料簡介 二:Shielding 回跳硬度測 定法(如肖氏硬度、里氏硬度)等，而在現場生產中常用的 是壓入硬度測定法，即佈氏硬度、洛氏硬度等。,A.布氏硬度(HB): 它是用一定直徑的球體(淬硬鋼球或硬質合金球)，以相應 的試驗力壓入被測鋼料表面，經規定保持時間后卸除試驗 力，用測量表面壓痕直徑來計算硬度的一種壓痕硬度方法。 B.洛氏硬度(HRC): 洛氏硬度值是用洛氏硬度相應標尺刻度滿量程(100)與殘余 壓痕深度增量之差計算硬度值，HR值可直接從表盤顯示數 字中得出。,彈性不鏽鋼標準 0.12、0.15、0.20、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6

2、、0.7、0.8、0.9(mm)十一種規格 材料狀態要求-固溶 化學成份 目前公司使用的最常用的兩種不鏽鋼為SUS301和SUS304奧氏體不鏽鋼帶卷材在供應商質量証明書中一般提供的化學成份為鑄造分析值且符合下表規定 化學成份之鑄造分析值(%) 牌號 Cr Ni C Si Mn S P Sus301 16.0018.00 6.008.00 0.15 1.00 2.00 0.030 0.045 Sus304 18.0020.00 8.0010.50 0.08 鋼帶入廠進行的化學成份測試為產品分析參照JIS G 0321規定如表2所示 牌號 Cr Ni C Si Mn S P SUS301(1Cr

3、17Ni7) 15.8018.20 5.908.10 0.16 1.05 2.04 0.035 0.050 SUS304(0Cr19Ni9) 17.8020.20 7.9010.65 0.09 機械性能 拉伸性能() 抗拉強度(MPa) 屈服強度(MPa) 伸長率(%) SUS301 1/2H 930 510 10 3/4H 1130 745 5 H 1320 1030 / EH 1570 1275 / SUS304 1/2H 780 470 6 3/4H 930 665 3 H 1130 880 / 硬度和彎曲性彎曲性檢查應在彎曲部位的外邊無裂紋可用520倍放大鏡。,一: 不鏽鋼(SUS),

4、硬度和彎曲性 牌號 狀態 硬度HV() 彎曲性(V形彎曲間隙) SUS301 1/2H 310 2T 3/4H 370 2.5T H 430 / EH 490 / SUS304 1/2H 250 2T 3/4H 310 2.5T H 370 / 注(1)T為帶材厚度 焊接性能 (1)弧焊焊接性良好 (2)點焊焊接性良好,一: 不鏽鋼(SUS),分類1.一次冷軋板(厚度0.150.60mm)：指在一次冷軋的低碳鋼板上實施鍍錫處理。 2.二次冷軋板(厚度0.140.36mm)：指在退火後第二次冷軋的低碳鋼板上實施鍍錫處理) 鍍錫用原鋼板可划分為三種鋼型類 D類-鋁脫氧鋼適用深引伸要求減少表面折痕和

5、拉伸變形等危害。 L類-殘留元素含量低以改善耐蝕性適用于食品類容器。 MR類-殘留元素含量低但未如L類限制嚴格用途更廣。 表面加工分類一次冷軋板有B-光亮處理 R-石墨紋處理 S-銀色處理 M-亞光處 理,二次冷軋板只有R-石磨紋處理。 化學成份 各類鋼熔煉分析的化學成分如表1所示供方應對每爐鋼做一次化學分析因熔煉方式特點沸騰鋼或半鎮靜鋼成分不均一板材產品分析僅做參考。 鍍錫板用低碳鋼熔煉成分(最大%) 元素 D類鋼 L類鋼 MR類鋼 C 0.12 0.13 0.13 Mn 0.60 0.60 0.60 Si A 0.03 0.02 0.02 P 0.02 0.015 0.020 S 0.05

6、 0.05 0.05 Cu 0.20 0.06 0.20 Ni 0.15 0.04 0.15 Cr 0.10 0.06 0.10 Mo 0.05 0.05 0.05 其它單個B 0.02 0.02 0.02 注A-指定硅脫氧時各類鋼最大硅含量可達0.08% B-指定鋁脫氧時鋁含量一般超過0.02%,二: 電鍍錫鋼板(馬口鐵 SPTE),分類1.一次冷軋板(厚度0.150.60mm)：指在一次冷軋的低碳鋼板上實施鍍錫處理。 2.二次冷軋板(厚度0.140.36mm)：指在退火後第二次冷軋的低碳鋼板上實施鍍錫處理) 鍍錫用原鋼板可划分為三種鋼型類 D類-鋁脫氧鋼適用深引伸要求減少表面折痕和拉伸變形

7、等危害。 L類-殘留元素含量低以改善耐蝕性適用于食品類容器。 MR類-殘留元素含量低但未如L類限制嚴格用途更廣。 表面加工分類一次冷軋板有B-光亮處理 R-石墨紋處理 S-銀色處理 M-亞光處 理,二次冷軋板只有R-石磨紋處理。 化學成份 各類鋼熔煉分析的化學成分如表1所示供方應對每爐鋼做一次化學分析因熔煉方式特點沸騰鋼或半鎮靜鋼成分不均一板材產品分析僅做參考。 鍍錫板用低碳鋼熔煉成分(最大%) 元素 D類鋼 L類鋼 MR類鋼 C 0.12 0.13 0.13 Mn 0.60 0.60 0.60 Si A 0.03 0.02 0.02 P 0.02 0.015 0.020 S 0.05 0.0

8、5 0.05 Cu 0.20 0.06 0.20 Ni 0.15 0.04 0.15 Cr 0.10 0.06 0.10 Mo 0.05 0.05 0.05 其它單個B 0.02 0.02 0.02 注A-指定硅脫氧時各類鋼最大硅含量可達0.08% B-指定鋁脫氧時鋁含量一般超過0.02%,二:電鍍錫鋼板(馬口鐵 SPTE),鍍錫層重量 等厚電鍍錫鋼板其公稱鍍層重量和最小平均鍍層重量應符合下表規定 鍍錫層重量 鍍層重量標志 公稱鍍層重量(每面g/m2) 最小平均鍍層重量(雙面 g/m2) 參考鍍層量標示記號 2.8/2.8 2.8/2.8 4.9 #25 5.6/5.6 5.6/5.6 10.

9、5 #50 8.4/8.4 8.4/8.4 15.7 #75 11.2/11.2 11.2/11.2 20.2 #100 其它可參照ASTM中的另外組合 1.4/1.4 1.4/1.4 2.45 1.95/1.95 1.95/1.95 3.6 4.2/4.2 4.2/4.2 7.85 調質設計及性能 兩種退火方式批次封盒退火在密閉的箱式爐中卷材或板材緩慢加熱至亞臨界溫度保溫并冷卻以軟化材質并消除冷軋產生的應力爐內保持惰性或輕微還原氣氛獲得相對光亮的表面 連續退火將相同厚度的連續冷軋帶材通過爐內一系列垂直通道包括加熱保溫和冷卻以 軟化材質并消除冷軋產生的應力爐內保持惰性或輕微還原氣氛獲得相對光亮

10、表面。 一次冷軋鍍錫板的調質設計性能和特性見下表,三:電鍍錫鋼板(馬口鐵 SPTE),批次封盒退火的一次冷軋板 調質設計 洛氏硬度HR 30T 特性 T-1 49 3 深引伸 T-2 53 3 中度引伸 T-2.5 55 3 一般引伸 T-3 57 3 淺引伸一般用途有中等剛性以減少折痕 T-4 61 3 增加剛性的一般用途 T-5 65 3 有防止波浪的剛性 T-6 70 3 硬度最高變形不易太大 以連續退火制成的鍍錫鋼板一般在調質設計后加“CA”表示。 盡管兩種退火方式所獲得硬度值相同但機械性能不同只是調質設計必須滿足應用要求。 二次冷軋鍍錫板的狀態性能和用途見下表二次冷軋板相對易脆并有很

11、強的各向異性為減少 邊緣開裂等缺陷最大變形方向應選擇軋制方向。 二次冷軋板 調質設計 洛氏硬度HR 30T 屈服強度min(軋制方向)MPa 用途示例 DR-8 73 3 550 圓罐基體和端面 DR-9 76 3 620 圓罐基體和端面 DR-9M 77 3 660 主要用于啤酒飲料桶端面 DR-10 80 3 690 變形小的端面 注該產品同樣包括批次封盒退火和連續退火。 焊接性能1.TIG焊焊接性類似于EG料同樣會有氣孔夾雜等缺陷 2.1.5mm以上之板厚采用MIG焊作業可獲得較好的焊縫成形 3.點焊焊接性良好焊后表面燒損情況較EG料嚴重發黑現象較 嚴重。,三:電鍍錫鋼板(馬口鐵 SPT

12、E),1. 概述 (1) 材料厚0.3、0.4、0.6、0.8、0.9、1.2、2.0、2.3、3.2 電鍍鋅、鎳 2. 性能、狀態及表面加工代碼 性能 PCC 商用性能 S PCD 拉伸性能 S PCE 深拉伸性能 (1) SPCC要求保証拉伸性能SPCCT表示 (2) SPCE要求保証非時效性能SPCEN表示 1. 2狀態級別 性能代碼之后以“-”隔開接著表示狀態級別表面加工代碼 A 退火 S 標準狀態 表面加工狀態 D毛面處理 用機械或化學方式使表面軋制拉毛產生無光澤,四:冷軋碳素鋼板(CRS),化化學成份( %) C Mn P S SPCC 0.12 0.50 0.04 0.045 S

13、PCD 0.10 0.45 0.035 0.035 SPCE 0.08 0.40 0.030 0.030 螺母2025% 延伸率 31%以上延伸率 厚度 板料 270Mpa 30%延伸率 訂貨要求-去除氧化皮 3.機械性能 強度低 延伸率高 SPCCTSPCDSPCE 性能代碼 抗拉強度(MPa) 伸長率 %(按板絕大部分划分 0.250.40 0.400.60 0.601.0 1.01.6 1.62.5 2.5 SPCCT 270 32 34 36 37 38 39 SPCD 270370 34 36 38 39 40 41 SPCE 270350 36 38 40 41 42 43,四:冷

14、軋碳素鋼板(CRS),鋼板硬度 狀態 HRB HV() A 57 105 退火狀態比GI低 S 65 115 SPCC鋼板和卷材按下表彎曲試片在彎曲位置外表面應無開裂。 材料 彎曲角 內邊半徑 SPCC-A 180 自身板厚 SPCC-S SPHC熱軋鋼板 含碳量為CRS几倍，S、P含量高於CRS，氧化皮厚 焊接性能1. TIG焊焊接性良好 2.1.2mm以上之板厚采用MIG焊作業可獲得較好的焊縫成形焊接性良好 3.點焊焊接性良好,四:冷軋碳素鋼板(CRS),1. 概述 純鋁1100防鏽鋁合金(3003、5050、5052)硬鋁2024(12號硬鋁LY-12),鍛鋁6061(做治具)超硬鋁70

15、75(LC-4)共七個牌號的薄板和厚板 牌號及狀態為5052-H32,1100-H16,主要厚度1.0mm、2.0mm、3.0mm 合金特性 (1) 耐蝕性陽極化處理性表面處理涂裝性 1*5*3*和6*2和7* 陽極化處理可產生不同色澤、硬度和皮膜 (2) 材料特性 1100 純鋁強度較低成形性優良焊接性和耐蝕性好常用于一般容器建筑材料電器包裝印刷板等類似零件 3003 相對于1100強度稍高一點成形性焊接性耐蝕性更優常用于一般容器建筑材料輪船機翼多種包裝等類似零件 5052 防鏽鋁合金強度中等耐蝕性優良成形性和焊接性好常用于輪船機車建筑易拉罐等類似零件。,五:純鋁及鋁合金板材(AL),202

16、4 強度較高機械加工性優良表面包一層1230鋁以改善耐蝕性常用多種結構件飛機等類似零件。 6061 耐蝕性優良常做鉚合結構材料如輪船機車基座等類似零件 7075 是強度最高的鋁合金表面用7072包覆以提高耐蝕性用于飛機雪撬等類似零件。 5052 鋁鎂系 Mg2.22.8 2024 鋁銅鎂系 Mg1.21.8 6061 鋁銅鎂鋅系 純鋁 H16狀態 抗拉強度很低 137167 延伸率不高 5 5052 H32 成形工藝性好 216265 7 H16 9 H加工硬化狀態,五: 純鋁及鋁合金板材(AL),(1)第一位數 H1單純加工硬化 H2-加工硬化+不完全退火 H3加工硬化穩定化處理 (2)第二

17、位數 表示全硬(H)之8分之几狀態 不可熱處理強化純鋁、防鏽鋁 可處理強化硬鋁(2024)、鍛鋁(6061)、超硬鋁(7075) T-熱處理狀態 T3固溶+冷加工+自然時效 T4固溶+自然時效 T6固溶+人工時效 TX51預拉伸 C淬火 Z自然時效 CS時效 1/4英寸以下薄(6.5mm)6.5mm以上厚 薄板推荐厚度0.50.60.70.81.01.21.51.62.03.0mm,五: 純鋁及鋁合金板材(AL),焊接工藝特點 鋁所具有的物理特性導致它與其它金屬不同的焊接工藝特點。首先其在空氣中易氧化生成氧化鋁焊接時在接頭內形成氣孔夾雜未焊透等缺陷需在焊前嚴格清理表面其次鋁的比熱容電導率熱導率

18、高焊接時需采用高度集中的熱源再次鋁的線膨脹系數大焊接時焊件變形趨勢大并且鋁由固態轉變為液態時無塑性過程及顏色變化操作者難掌握加熱溫度。 分述如下: 1.1.1 鋁合金易氧化生成氧化鋁薄膜厚度為0.10.2m熔點高(約2025)組織致密它保護著基本金屬表面在 680720間仍具有良好的保護性能焊接時如不將其清除將會阻礙基本金屬的熔化和熔合而且氧化膜比重 大(約為鋁的1.4倍)不易浮出熔池而形成焊縫夾雜。 1.1.2 鋁導熱系數大約為鋼的4倍。要達到與鋼相同的焊速焊接線能量應為鋼的2-4倍。鋁的導電性好電阻焊時 比焊鋼需要更大功率的電源。 1.1.3 鋁的高溫強度低塑性差(純鋁在640-656間的

19、延伸率0.69%)線脹系數大(2210-6- 26106/)以及焊接所需線 能量大等特點造成焊接時焊件產生較大的熱應力變形和裂紋傾向液態鋁能溶解大量氫而固態鋁則几乎 不溶解。氫在焊接熔池快速冷卻和凝固過程中易在焊縫聚集形成氣孔。 1.1.4鋁由固態轉變為液態時無塑性過程及顏色變化使操作者難以掌握加熱溫度。,五:純鋁及鋁合金板材(AL),紫銅(工業純銅又稱無氧銅) 比重8.9g/cm3熔點1083高於鋁低於鋼用作配作合金 青銅(價格為黃銅的1.8倍左右) 錫青銅、鋁青銅 鈹青銅 彈性好耐磨性好抗腐蝕性差 黃銅(鋅2835%鋅) 應力腐蝕脫鋅價格與鋁材差不多 (一)磷青銅(大陸稱錫青銅) 兩個機種

20、(IVORY,PAOT) 合金 形狀 代碼 名稱 特性及用途 合金 C5191 帶材 C5191R 磷青銅 有良好加工性高彈性抗疲勞性高強度高延伸率適宜制造各種 有彈性要求的電子元件 2.化學成份 C5191帶材的化學成分應為(%) Sn 5.07.0;P 0.030.35;(Cu+Sn+P) 99.5. ASTM中的C51900化學成分為(%) Sn 5.07.0;P 0.030.35;Zn 0.30;Fe 0.10;Pb 0.05;(Cu+以上元素 ) 99.5 QSn 6.5-0.4 Sn:5.5-7.0;P 0.03-0.35 (Cu-Sn-P)99.5 3. 機械性能C5191帶材的

21、機械性能如下表所示彎曲試驗時彎曲處外面不能出現開裂但裂痕端部不能用來作 為判斷的依據。 強度是GI料2倍延伸率GI料1/4 狀態級別 代碼 拉伸試驗 彎曲試驗 硬度試驗 拉伸強度MPa 伸長率(最小)% 彎曲方式 內邊半徑 維氏硬度HV O(軟態) C5191R-O 315 42 180或W 0.5X厚度 / 1/4H(1/4硬) C5191R-1/4H 390510 35 1X厚度 100160 1/2H(半硬) C5191R-1/2H 490610 20 1.5X厚度 150205 H(硬態) C5191R-H 590685 8 2X厚度 180230 EH(極硬) C5191R-EH 635 5 / / 200 注(1)-最小厚度0.2mm (2)-最小厚度0.15mm,最低試驗載荷1.961N(即0.2Kg). 標准厚度(mm):0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0,六:銅合金板帶材(磷青銅、黃銅),七:shielding (MI),2.不可有短裝,混料,錯料;(MA),3.毛邊依圖面要求檢驗,若圖面未特別定義,在不影響功能及人員作業安全時有工 程師確認;(MA),4.零件表面不允許有金屬殘屑;(MA),5.刮