低碳冷轧钢板成形性能应用

DP590冷轧双相钢成形性能研究王亚东;杨天一【摘要】#【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P6-9)【作者】王亚东;杨天一【作者单位】本钢集团有限公司汽车板研究所,辽宁本溪 117000;本钢集团有限公司汽车板研究所,辽宁本溪 117000【正文语种】中文双相钢的特点与应用双相钢是以相变强化为基础，由低碳钢或者低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体，马氏体以岛状弥散分布在铁素体基体上。

软的铁素体通常是连续的，赋予双相钢较低的屈强比、较大的延伸率，具有优良的塑性；而硬的马氏体则赋予其高的强度，同时铁素体在变形过程中会遇到硬相马氏体的阻碍产生大量位错而快速地产生加工硬化，有利于流变应力均匀分布，这样也促使双相钢具有良好的成形性能。

双相钢具有低屈强比(σs/σb)、高初始加工硬化速率、高烘烤硬化性能、良好的强塑性匹配等特点[1-2]，已发展成为一种汽车用先进高强度冲压用钢。

双相钢一般用于需要高强度、高抗碰撞吸收能且有一定成形要求的汽车零件，如汽车B柱、纵梁、保险杠、悬挂系统及其加强件等。

随着钢板的性能和冲压成形技术的进步，双相钢也应用于内外板等汽车覆盖件上。

在国际钢铁协会ULSAB-AVC 项目的用材情况和比例中，双相钢在其两种概念车车身用材料中位居主要地位，均达到74%，是汽车上高强度钢板使用量最大的钢种[3-4]。

成形性能研究过程及方法微观组织及力学性能分析如图1所示，DP590冷轧双相钢的显微组织主要由铁素体和分布在其周围的少量马氏体组成，铁素体晶粒尺寸约为11 μm。

由这种双相显微组织产生优良的力学性能，如低的屈服强度、高的抗拉强度、高的加工硬化和良好的延伸率。

厚度不同的DP590冷轧双相钢其马氏体含量也不同，厚度为1.5 mm和2.0 mm的DP590冷轧双相钢其马氏体含量分别为14.1%和12.9%。

图1 DP590冷轧双相钢的金相显微组织。

常见的冷轧钢板材质型号有Q195、Q215、Q235、Q345和SPCC 等。

这些型号的冷轧钢板在强度、碳含量和耐腐蚀性方面存在差异，因此适用于不同的应用场景。

例如，Q195属于低碳钢板，强度较低，耐腐蚀性较差，但广泛用于建筑、机械加工、汽车和农机等领域。

Q215的碳含量较高，比Q195强度略高，主要用于制造一些机械结构零部件。

Q235的碳含量更高，强度和耐腐蚀性也更好，常用于制造钢轨和钢筋等。

Q345是一种高强度低合金结构钢，比Q235强度更高，用途广泛，如制造汽车、桥梁、建筑和机械等。

而SPCC是一种常见的冷轧碳素钢板，具有良好的冷加工性能和成形性能，适用于一般的冷轧板需求。

此外，还有其他一些特殊的冷轧钢板材质型号，如DC01（符合欧洲标准EN 10130的冷轧板），具有较好的表面质量和平整度，适用于对外观要求较高的应用领域。

还有SPCDE（深冷轧碳素钢板），具有更高的强度和更好的冷加工性能，适用于对冷加工性能要求更高的应用场景。

请注意，这些材质型号的具体特性和用途可能会因生产工艺、化学成分和其他因素而有所不同。

在实际应用中，应该根据具体需求和用途选择合适的冷轧钢板材质型号。

冷轧板分类及用途冷轧板分类及用途冷轧板冷轧板卷是以热轧卷为原料，在室温下在再结晶温度以下进行轧制而成，包括板和卷，国内众多钢厂如宝钢、武钢、鞍钢等均可以生产。

其中成张交货的称为钢板，也称盒板或平板；长度很长、成卷交货的称为钢带，也称卷板。

冷轧的定义是再结晶下的轧制,但一般理解为使用常温轧制材料的轧制.铝冷轧分为板轧和箔轧.厚度在0.15~以上的称为板,0.15~以下的称为箔.欧美多采用3~6台连续式轧机作为冷轧设备生产工艺生产过程中由于不进行加热，所以不存在热轧常出现的麻点和氧化铁皮等缺陷，表面质量好、光洁度高。

而且冷轧产品的尺寸精度高，产品的性能和组织能满足一些特殊的使用要求，如电磁性能、深冲性能等。

规格：厚度为0.2-4mm，宽度为600-2 000mm，钢板长度为1 200-6 000mm。

牌号：Q195A-Q235A、Q195AF-Q235AF、Q295A(B)-Q345 A(B)；SPCC、SPCD、SPCE、ST12-15;DC01-06性能：主要采用低碳钢牌号，要求具有良好的冷弯和焊接性能，以及一定的冲压性能。

应用领域：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。

适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275；SPCC（日本牌号）；ST12（德国牌号）符号：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了，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。

热连轧低碳钢板及钢带1范围本文件规定了热连轧低碳钢板及钢带的分类和代号、订货内容、尺寸、外形重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。

本文件适用于冷成形用热连轧低碳钢板及钢带（以下简称钢板及钢带）。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223.9钢铁及合金铝含量的测定铬天青S分光光度法GB/T223.40钢铁及合金铌含量的测定氯磺酚S分光光度法GB/T223.59钢铁及合金磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法GB/T223.60钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量GB/T223.64钢铁及合金锰含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T223.72钢铁及合金硫含量的测定重量法GB/T223.75钢铁及合金硼含量的测定甲醇蒸馏-姜黄素光度法GB/T223.76钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定钒量GB/T223.79钢铁多元素含量的测定X-射线荧光光谱法（常规法）GB/T223.84钢铁及合金钛含量的测定二安替比林甲烷分光光度法GB/T223.86钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法GB/T228.1—2021金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法（GB/T228.1—2021，ISO6892-1，MOD）GB/T232金属材料弯曲试验方法GB/T247钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T709—2019热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T14977热轧钢板表面质量的一般要求GB/T17505钢及钢产品交货一般技术要求GB/T18253—2018钢及钢产品检验文件的类型GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)GB/T20125低合金钢多元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法GB/T20126非合金钢低碳含量的测定第2部分：感应炉(经预加热)内燃烧后红外吸收法GB/T38813热轧酸洗钢板及钢带的一般要求3术语和定义GB/T709界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

冷轧深冲用钢的成形性能1、冲压性能的定义板材的冲压性能是指板材对冲压加工的适应能力。

板材的冲压性能好，可以在使用最低的人力与物力消耗的条件下，使用较方便的冲压加工方法即可制造成高质量的冲压件。

钢板的冲压性能一般指在冲制成型时，钢板耐冲压的程度，即成型性能的好坏，亦即钢板能在其平面方向上获得最大的塑性流变，同时在厚度方向上对流变产生最大的阻力。

板材的成形性是指，在给定的加工过程中板材承受变形而不产生断裂或失稳(失效)的能力。

目前，按照冲压级别，冲压板的冲压性能分为CQ级、DQ级、DDQ级和EDDQ级。

2、成形指标单向拉伸实验可获得两个重要的成形性能指标:塑性应变比(r值)和加工硬化指数(n值)。

同时，还可获得其它强度与塑性指标，如屈服强度(ReL)、抗拉强度((Rm)、总延伸率(A)等。

(1)强度和屈强比屈服强度ReL表示材料产生屈服时的最小应力。

ReL越小材料越容易屈服，成形后回弹小，贴模性和定形性较好。

抗拉强度Rm表示薄板材料在单向拉伸条件下所能承受的最大应力值，是设计与选材的主要依据。

它越大，冲压成形时零件危险断面的承载能力越高，其变形程度越大。

在材料与成形性能有关的其它指标大致相同时，Rm越大材料的综合成形性能越好。

屈强比为材料的屈服强度与抗拉强度之比，屈强比越小，表明薄板在破裂前能进行更大的变形加工，材料的成形性好，有利于冲压成形。

(2)延伸率延伸率A即试样拉伸断裂后标距段的总变形与原标距长度之比的百分数。

A值越大，板材允许的塑性变形程度也越大，冲压性能越好。

(3)塑性应变比和塑性应变比平面各向异性度金属薄板塑性应变比;值反映金属薄板在其平面内承受压力或拉力时抵抗变薄或变厚的能力，是金属薄板塑性各向异性的一种量度，是衡量深冲性能的重要指标之一。

板材的深冲性能与其力学性能的各向异性密切相关，提高深冲性能的宗旨是力图使板材在板平面内具有高塑性流动性，同时，在板厚方向具有足够的抵抗塑性流动的能力。

钢板介绍我们通常所说的板材，是指薄钢板（带）；而所谓的薄钢板，是指板材厚度小于4mm的钢板，它分为热轧板和冷轧板。

众所周知，在家电制造领域里，冷轧板以及以冷轧板为原板的镀锌板的用途十分广泛，冰箱、空调、洗衣机、微波炉、燃气热水器等等的零件材料的选用都与它紧密相连。

近年来，国外牌号钢材的大量涌入，丰富了国内钢材市场，使板材选用范围逐步扩大了，这对提高家电产品的制造质量，提供更丰富的款式和外观，起到了显而易见的作用；然而，由于国外的板材型号与我国板材牌号及标记不一致，再加上目前市面上很少有这方面专门介绍的资料和技术书籍，这给如何选用比较恰当的钢板带来了一定的困惑。

本文针对上述情况，介绍了在我国经常用到和使用最多的几个国家（日本、德国、俄罗斯）的冷轧薄钢板以及以冷轧板为原板的镀锌板的基本资料，并归纳出与我们国家钢板牌号的相互对应关系，借此提高我们对国外板材的识别和认知度，并能熟练选用之。

1 板材牌号及标记的识别1.1 冷轧普通薄钢板冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，俗称冷板。

它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。

适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275；符号：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了，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。

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-0.5×750×1500-GB708-88冷轧钢板：Q225-GB912-89产地：鞍钢、武钢、宝钢等1.2 冷轧优质薄钢板同冷轧普通薄钢析一样，冷轧优质碳素结构钢薄钢板也是冷板中使用最广泛的薄钢板。

碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带-概述说明以及解释1.引言1.1 概述：碳素结构钢和低合金结构钢作为重要的金属材料，在工程结构和制造业中具有广泛的应用。

冷轧薄钢板和钢带是其常见的加工形式，具有优异的力学性能和表面质量，被广泛应用于汽车制造、家电制造、建筑结构等领域。

本文将主要介绍碳素结构钢和低合金结构钢的特点，以及冷轧薄钢板和钢带的生产工艺。

通过对这些内容的分析和整理，旨在探讨碳素结构钢和低合金结构钢在冷轧薄钢板和钢带中的应用，以及未来的发展趋势。

希望通过本文的阐述，读者能更深入地了解这些材料在工程领域中的重要性和发展前景。

1.2 文章结构:本文主要包括三个部分，分别是引言、正文和结论。

在引言部分，将首先对碳素结构钢和低合金结构钢进行概述，然后介绍本文的结构和目的。

在正文部分，将详细介绍碳素结构钢和低合金结构钢的特点，以及冷轧薄钢板和钢带的生产工艺。

在结论部分，将讨论碳素结构钢和低合金结构钢在冷轧薄钢板和钢带中的应用情况，分析未来的发展趋势，并对全文进行总结。

通过这样的结构，读者可以全面了解碳素结构钢和低合金结构钢在冷轧薄钢板和钢带中的重要性和应用前景。

1.3 目的本文的目的是探讨碳素结构钢和低合金结构钢在冷轧薄钢板和钢带生产中的特点和应用。

通过对这两种材料的特性和生产工艺的介绍，可以更好地理解它们在制造业中的重要性和广泛应用。

同时，通过研究碳素结构钢和低合金结构钢在冷轧薄钢板和钢带中的优势和局限性，有助于指导相关领域的工程师和研究人员更好地选择材料和优化生产工艺。

最终，本文旨在为碳素结构钢和低合金结构钢在冷轧薄钢板和钢带生产中的应用提供一定的参考和借鉴。

2.正文2.1 碳素结构钢的特点：碳素结构钢是一种含碳量较高的钢铁材料，其碳含量通常在0.12到2.0之间。

碳素结构钢具有以下几个主要特点：1. 强度高：碳素结构钢经过适当的热处理和调质处理后，可以达到较高的抗拉强度和屈服强度，适用于要求高强度的工程结构和机械零部件的制造。