车用钢板的知识普及

车用板材Part one常用车用板材概述汽车用钢板从生产工艺特点划分为热轧钢板、冷轧钢板和涂镀层钢板；从强度角度可划分为：普通钢板（软钢板）、低合金高强度钢板（HSLA）、普通高强度钢板（高强度IF钢、BH钢、含磷钢和IS钢等）和先进高强度钢板（AHSS）等。

在以强度划分的钢板中，前两类钢种目前国内外应用均已趋于成熟；第三类钢种在国际上已批量商业化应用，国内也处于研制、试用（I S钢）和推广应用阶段；第四类钢种在国际上处于研制趋于成熟和推广应用阶段，国内处于研制起步阶段。

本文介绍了按工艺生产分类的热轧钢板，冷轧钢板和热涂成钢板。

重点介绍了热轧钢板。

一、热扎钢板生产，分类、牌号以及其特性汽车用热轧钢板主要用在载货用商用车上，占全部消耗量的85 ％左右，其中以中、轻型载货商用车的消耗量最大、占 50 ％左右。

★中轻型商用车、微型车和轿车占热板消耗量的 65 ％左右，是汽车热轧板消耗的主要车种，且对热板的质量要求也较其他车种高。

★轿车的消耗量虽较小，但对热轧钢板的质量要求较高。

汽车热轧板的应用比例19%。

★按零件应用及用途：可分为梁用钢板、车轮钢板、桥壳钢板、传动轴管用钢板、弹簧钢板、不锈钢板、耐磨钢板等。

★按表面供货状态：可分为普通热轧钢板、热轧酸洗钢板、黑皮钢板及花纹钢板等。

（1）汽车热轧板主要分类按成分、组织、工艺等冶金特征：可分为碳素钢板（普通碳素钢板、优质碳素钢板）、低合金高强度钢板、双相钢板、TRIP 钢板、TWIP 钢板、贝氏体钢板、马氏体钢板、硅钢板等等。

（2）汽车热轧钢板相关检验及评价★缺口敏感系数：为比较各种材料对缺口敏感的程度，常进行缺口静拉伸试验。

缺口强度比 NSR=RmN/Rm ，NSR<1，对缺口敏感NSR> 1 缺口使材料的屈服强度或抗拉强度升，但塑性降低，“缺口强化”。

★动态疲劳性能：钢板的中值疲劳强度及p-S-N 曲线必须满足要求，尤其是中值疲劳强度。

影响钢板疲劳性能的因素很多，通常有钢质纯净度、杂质数量及形态、成分及组织均匀程度、表面质量、晶粒大小等。

乘用车用钢板厚度标准
一、汽车钢板厚度范围
汽车钢板是指用于汽车制造的特种材料，其厚度范围一般为0.5mm ~ 4.5mm。

不同厚度的钢板具有不同的力学性能和成本。

一般来说，汽车正面吸收能力强的部位采用较厚的钢板，而弯曲部位采用较薄的钢板。

二、不同厚度钢板的应用
1. 0.5mm ~ 1.0mm钢板：用于车身结构中较为薄弱的部位，如门板等。

这种钢板通常比较柔软，能够便于成型，具有较高的成本效益。

2. 1.2mm ~ 1.8mm钢板：用于车身结构中的主要部位，如车顶、车身前框架等。

这种钢板较为刚性，具有较高的强度和形变性。

3. 2.0mm ~
4.5mm钢板：通常用于车身结构中的加强结构，如车门内板、侧撑等。

这种钢板具有高强度和较强的形变性，可以有效地防止车身变形和碰撞时产生的压力损失。

三、不同厚度钢板的作用
不同厚度的钢板在汽车车身中具有不同的作用。

较薄的钢板能够有效地减轻汽车的整体重量，提高燃油效率。

较厚的钢板可以提高汽车的安全性能，减轻车身和乘员在碰撞事故中受到的冲击。

汽车钢板的性能及种类一、性能要求1.1. 强度和韧性汽车钢板必须具备足够的强度和韧性，以确保在碰撞和冲击载荷下能保持完整，且能有效地吸收和分散能量。

1.2. 抗疲劳性汽车钢板需要在反复的载荷作用下保持其结构和性能的稳定，抵抗疲劳裂纹的产生和扩展。

1.3. 抗腐蚀性汽车钢板应具有优良的抗腐蚀性，以抵抗环境中的湿度、盐分和其他腐蚀性物质的影响。

1.4. 加工性能汽车钢板应易于加工，包括切割、弯曲和成型等，以方便制造过程。

1.5. 轻量化为了提高汽车的燃油效率和性能，汽车钢板需要尽可能地轻量化，同时保持其强度和刚度。

二、钢板种类2.1. 热轧钢板热轧钢板是通过高温轧制工艺制成的，具有较高的强度和延展性。

这种钢板广泛应用于汽车的结构部分。

2.2. 冷轧钢板冷轧钢板是在低温状态下经过多道次轧制而成，具有更高的强度和更薄的厚度。

这种钢板适用于需要高强度和轻量化的部件。

2.3. 镀锌钢板镀锌钢板是在钢板上覆盖一层锌，可以保护钢板免受腐蚀，同时具有较好的加工性能。

这种钢板广泛应用于汽车的外覆盖件。

2.4. 高强度钢板高强度钢板具有更高的强度和抗疲劳性，适用于需要承受高应力和冲击的部件，如车架和悬架。

2.5. 耐腐蚀钢板耐腐蚀钢板具有较好的抗腐蚀性，适用于需要长时间保持完好状态的部件，如车身底部和发动机舱。

2.6. 复合钢板复合钢板是由两种或多种不同材料组成的，具有更高的强度和刚度，以及更好的抗疲劳性和抗腐蚀性。

这种钢板广泛应用于汽车的结构和外观部件。

2.7. 铝合金板铝合金板具有轻量化和抗腐蚀性的优点，适用于需要减轻重量和提高耐腐蚀性的部件，如车门、车顶和车底。

三、用途3.1. 车身结构汽车钢板的性能要求及钢板种类广泛应用于车身结构，包括车架、车身面板、横梁、纵梁等。

这些部件需要具备足够的强度和刚度，以保护车内乘员并维持车辆的稳定性。

同时，它们也需要适应各种形状和尺寸的要求，以适应不同的车型和设计。

因此，选择适当的汽车钢板对于确保车辆的安全性和性能至关重要。

汽车钢板的性能要求及钢板种类汽车钢板是用于制造汽车车身或重要汽车零部件的钢材。

为了满足汽车的性能和安全要求，汽车钢板需要具备一系列特定的性能和质量要求。

本文将就汽车钢板的性能要求和常用的钢板种类进行介绍。

一、汽车钢板的性能要求1.强度和延展性：汽车钢板需要具备足够的强度来承受车身和零部件的载荷。

同时，钢板还应具备较高的延展性，以便在碰撞时能有效地吸收能量，保护乘客的安全。

2.疲劳性能：汽车钢板在使用过程中会经历循环的应力，因此需要具备良好的疲劳性能，以防止材料因长期的应力作用而出现断裂。

3.焊接性能：汽车钢板常需要进行焊接，因此钢板需要具备良好的焊接性能，包括焊缝强度和焊接变形控制等方面。

4.耐腐蚀性：汽车钢板暴露在各种环境条件下，需要具备较高的耐腐蚀性，以延长汽车的使用寿命。

5.表面质量：汽车钢板的表面应光滑平整，不应有划痕、氧化和变色等缺陷，以确保车身外观的质量和美观度。

6.成本和可加工性：汽车钢板在制造过程中需要易于加工，同时应具备较低的成本，以促使整个汽车制造过程的经济性。

二、汽车钢板的种类1.结构用钢板：结构用钢板主要是用于制造汽车车身和车身零部件。

根据不同的要求，结构用钢板可分为高强度钢板、超高强度钢板和高强度冷轧复合钢板等。

-高强度钢板：高强度钢板具有较高的强度和延展性，通常用于制造车身的重要零部件，如A柱、B柱、搁板等。

-超高强度钢板：超高强度钢板具有更高的强度和延展性，主要用于制造车身的关键部位，如危险区域的保护结构。

-高强度冷轧复合钢板：高强度冷轧复合钢板通过将不同材料的钢板复合而成，可以在保持较高强度的同时，增强钢板的延展性和耐腐蚀性。

2.饰面用钢板：饰面用钢板主要应用于汽车外部的饰面部件，如车身侧板、车顶等。

这种钢板需要具备良好的外观效果和表面质量，以满足汽车的外观要求。

-镀锌钢板：镀锌钢板主要通过在钢板表面镀上一层锌，提高钢板的耐腐蚀性。

-彩涂钢板：彩涂钢板则在钢板表面涂覆一层彩色涂料，以实现不同颜色和外观效果。

车用板材Part one常用车用板材概述汽车用钢板从生产工艺特点划分为热轧钢板、冷轧钢板和涂镀层钢板；从强度角度可划分为：普通钢板（软钢板）、低合金高强度钢板（H SLA）、普通高强度钢板（高强度IF钢、BH钢、含磷钢和IS钢等）和先进高强度钢板（AHSS）等.在以强度划分(de)钢板中,前两类钢种目前国内外应用均已趋于成熟；第三类钢种在国际上已批量商业化应用,国内也处于研制、试用（IS钢）和推广应用阶段；第四类钢种在国际上处于研制趋于成熟和推广应用阶段,国内处于研制起步阶段.本文介绍了按工艺生产分类(de)热轧钢板,冷轧钢板和热涂成钢板.重点介绍了热轧钢板.一、热扎钢板生产,分类、牌号以及其特性汽车用热轧钢板主要用在载货用商用车上,占全部消耗量(de)85 ％左右, 其中以中、轻型载货商用车(de)消耗量最大、占 50 ％左右 .★中轻型商用车、微型车和轿车占热板消耗量(de) 65 ％左右,是汽车热轧板消耗(de)主要车种,且对热板(de)质量要求也较其他车种高 .★轿车(de)消耗量虽较小 , 但对热轧钢板(de)质量要求较高 .汽车热轧板(de)应用比例19%.★按零件应用及用途：可分为梁用钢板、车轮钢板、桥壳钢板、传动轴管用钢板、弹簧钢板、不锈钢板、耐磨钢板等 .★按表面供货状态：可分为普通热轧钢板、热轧酸洗钢板、黑皮钢板及花纹钢板等 .（1）汽车热轧板主要分类按成分、组织、工艺等冶金特征：可分为碳素钢板（普通碳素钢板、优质碳素钢板）、低合金高强度钢板、双相钢板、TRIP 钢板、TWIP 钢板、贝氏体钢板、马氏体钢板、硅钢板等等 .（2）汽车热轧钢板相关检验及评价★缺口敏感系数：为比较各种材料对缺口敏感(de)程度,常进行缺口静拉伸试验 .缺口强度比 NSR=RmN/Rm ,NSR<1,对缺口敏感NSR> 1 缺口使材料(de)屈服强度或抗拉强度升,但塑性降低,“缺口强化”.★动态疲劳性能：钢板(de)中值疲劳强度及p-S-N 曲线必须满足要求,尤其是中值疲劳强度 . 影响钢板疲劳性能(de)因素很多,通常有钢质纯净度、杂质数量及形态、成分及组织均匀程度、表面质量、晶粒大小等 .★成形性能：热轧钢板通常成形难度远小于冷轧钢板,成形性能一般通过屈强比、延伸率(主要考虑最大力均匀塑性延伸率Ag ,即均匀塑性延伸率)冷弯性能体现,对于高强塑积先进高强钢板,n值、r值也需考虑,如热轧奥氏体不锈钢、TWIP 钢、中/ 高Mn 第三代汽车钢等 .★厚度、宽度等尺寸规格符合常规,便于采购 .性价比高 .汽车热轧板选材需注意(de)几个方面,牌号精简及统一 . 集中采购-大趋势 .汽车热轧钢板介绍（3）碳素钢板：主要按冶金特征及零件用途进行钢板介绍.磷、硫等杂质外,不含其他合金元素(de)钢 .碳素钢(de)性能主要取决于含碳量.含碳量增加,钢(de)强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低.与其他钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽 ,用量最大.①普通碳素钢板：对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量(de)限制较宽.每个钢板牌号按质量可分为A、B、C、D不同(de)等级 ,最少一种, 最多四种.代表牌号：Q235/SS400,常用于强度级别不高(de)汽车结构件及成形要求不高(de)冲压件 .②优质碳素钢板：和普通碳素钢板相比 ,硫、磷及非金属夹杂物含量较低 .根据含碳量不同,又分为：低碳钢板：碳含量小于0、25% , 代表牌号 08- - 08Al(SPHC-SPHD-SPHE-SPHF)10、20 钢等 ,具有很好(de)深冲性和焊接性 , 广泛用于冲压件及结构件 .典型金相组织分别为：铁素体+ 三次渗碳体 , 铁素体+少量珠光体 .③中碳钢板：碳含量～%, 代表牌号 35、45钢等,多用于汽车结构件,典型金相组织为铁素体+珠光体 .（4）低合金高强度钢板：汽车用热轧低合金高强度钢板,也称为F－P 型低合金高强度钢板,藉助添加合金元素而使钢得以强化,主要强化机制有细晶强化、析出强化、固溶强化等 .代表牌号：Q345 、355L 、380L等、常用于强度要求较高(de)汽车结构件及成形要求不高(de)冲压件.（5）微合金化高强度钢板：目前通常采用低C、化微合金化( 通过添加Nb 、Ti 、V等合金元素)及控轧控冷路线(de)低合金高强度钢板和微合金化高强度/ 超高强度钢板,主要强化机制有细晶强化,析出强化、固溶强化等 .代表牌号：500L、700L（SSABQStE700MC ）等,目前主要用于强度级别高(de)汽车梁类零件及结构件 .典型金相组织：铁素体+析出碳化物+少量珠光体(或少量低碳贝氏体).（6）双相钢板：基体为软(de)铁素体,其上弥散分布硬质(de)岛状马氏体,两者分别确定材料(de)低(de)屈服强度和高(de)抗拉强度.代表牌号：DP590( 国内已应用于汽车车轮)、DP780及DP980( 国内正进行应用研究) .特点及应用：具有低(de)屈强比、高(de)加工硬化指数、高(de)烘烤硬化性能、没有屈服延伸和室温时效等特点.一般用于需高强度、高(de)抗碰撞吸收能且成形要求也较严格(de)汽车零件,如车轮、悬挂系统构件及支架/ 支撑板/ 加强板等加强件( 欧美日等已大量应用) .（7）TRIP 钢板(相变诱导塑性钢板)：显微组织为铁素体、贝氏体和残余奥氏体,残余奥氏体含量不低于5% .成形过程中,残余奥氏体可相变为马氏体具有较高(de)加工硬化率、均匀伸长率和抗拉强度.相比同等抗拉强度(de)双相钢,具有更高(de)延伸率.代表牌号：TRIP590、TRIP780、TRIP980（国内正在开发中）.特点及应用：TRIP钢具有高延伸率(de)本质是应变诱发残余奥氏体转变为马氏体 ,TRIP 钢(de)起始加工硬化指数小于 DP钢,但TRIP钢(de)加工硬化指数在很长应变范围内仍保持较高,特别适合要求具有高胀形性能(de)情况 .目前国内尚无汽车零件应用热轧 TRIP 钢板(de)报道,国外已有应用 .（8）TWIP 钢板( 孪晶诱导塑性钢板)：塑性变形(de)主要机制是位错滑移,产生大量孪晶,从而导致TWIP钢非常强(de)加工硬化能力和非常大(de)延伸率.这种性能即使在高应变速率下仍然保持着,因此在撞击等高应变过程中,可以保证汽车非常高(de)安全性.代表牌号：TWIP980 .优点：WIP钢具有高强度、高塑性（强塑积达到60GPa%）,碰撞吸能好,形好,减重效果明显.缺点：合金含量高,炼钢、连铸困难,轧制变形抗力大, 性能差,本较高,工业化困难,应用受限 .（9）贝氏体钢板( 高扩孔钢板)：轧贝氏体钢有铁素体+贝氏体双相钢和贝氏体钢,主要添加元素为Si 、Mn 、Nb 、 Cr 等 , 显微组织为铁素体+贝氏体或单相贝氏体 .特点及应用：拉强度较高、凸缘翻边成形性优良,适合冲压汽车支撑部件类要求厚度较大、尤其是翻边性能良好(de)部件,如悬架摆臂、轮辐等 .（10）热轧马氏体钢板(耐磨钢板)：显微组织主要为马氏体组织,硬度一般在360HBW以上,是目前商业化高强度钢板中强度级别最高(de)钢板.轧马氏体钢板目前主要用于有耐磨要求(de)汽车零件.马氏体钢板金相组织代表牌号：1) 瑞典SSAB公司(de)Domex We系列钢板及HarDOX 系列钢板 .2)宝钢耐磨钢板360A 等.特点及应用：强度、硬度高,耐磨性好.常用于自卸车车箱底板、边板或衬板等有耐磨要求(de)零部件 .二、冷轧钢板冷轧板是以为原料,在室温下在以下进行而成.是普通碳素结构钢冷轧板(de)简称,也称冷轧板,俗称冷板,有时会被误写成.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(de)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,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.尽管汽车产量在高速增长,但中国目前是以中低档轿车、商务用车为主.在全球经济危机(de)影响下,从降低成本考虑,冷轧汽车板在汽车用钢中仍占有较大比重,主要品种有深冲(IF)钢系列、加磷高强钢系列、BH 钢系列、低合金高强钢系列等四大类型.（1）深冲 IF钢系列深冲 IF 钢由于具有良好(de)深冲性能和无时效性,广泛用于生产汽车中(de)复杂冲压件和外覆盖板,如轿车侧围板、轿车油底壳、门板、行李箱盖板等, 一般占轿车用冷轧钢板总量(de) 40%~60%. IF钢(de)含碳量极低,再通过添加微量(de) Ti、Nb 合金元素,形成微量碳氮化合物,避免了间隙固溶原子(de)存在,没有时效性.IF 钢系列冷轧板典型牌号为DC04、DC05、DC06.（2）加磷高强钢加磷高强钢兼具良好(de)成形性、较高(de)强度、良好(de)焊接性及耐腐蚀性等综合性能,其强度级别主要为 340MPa、390MPa、440MPa,用于中高档轿车(de)外覆件、冲压件、结构件等,一般占轿车用冷轧钢板总量(de) 10%~40%.其机理是在低碳或 IF 钢机体中加入适量(de) P,通过固溶强化而提高材料性能.典型牌号为 B170P、B210P、B250P、B220P2等.（3）BH钢BH钢板是为了克服高强度钢板屈服应力高、冲压成形性差(de)缺点而开发(de)一种汽车用钢板,具有良好(de)成形性与抗凹陷性能,主要用于中高档汽车外覆件和一些变形量较大(de)结构件,如轿车发动机盖、顶盖等.其机理是含有间隙固溶原子碳、氮(de)钢板经过预变形,导致机体内位错密度增加,随着涂漆烘烤(de)时效处理,碳、氮间隙原子在位错处聚集,钉扎位错,从而使强度提高.典型牌号为 BH340.（4）低合金高强钢低合金高强钢具有高(de)屈强比,有利于提高结构件(de)安全性,主要用于汽车内部结构件,如车门铰链加强板、车门防撞梁等.其机理是在低碳钢中添加少量(de)铌/或钛等合金元素,使其与碳、氮等元素形成碳化物、氮化物并在铁素体机体上析出从而提高钢(de)强度,典型牌号为B340LA 等.三、涂镀层钢板在汽车制造过程中,涂镀层钢板要经过冲压成型、焊接、表面处理、涂漆、烘烤工序,因此汽车工业对涂镀层钢板有如下性能要求：1）、成型性：基板适合成型(de)要求,镀层附着力强、抗剥落、抗粉化；2）、耐蚀性：抗冬季道路撒盐(de)腐蚀,抗海洋性气候大气腐蚀；3）、涂漆性：磷化和电泳涂漆性能好；4）、焊接性：对电极损伤小、焊接参数范围宽；5）、表面质量：表面平整、镀层厚度均匀；6）、公差尺寸：板形平整,公差小.汽车车体使用(de)各类镀层板,主要包括热镀锌（热镀纯锌GI,合金化热镀锌GA等）钢板、电镀锌（电镀纯锌、电镀锌镍合金以及合金化电镀锌等）钢板和有机、无机涂镀层钢板等.1汽车用涂镀层钢板(de)主要品种涂镀层钢板(de)品种,根据涂镀材料加以区分.涂镀材料主要有Zn,Al', Sn,Ni等金属及合金和有机树脂.由这些材料在金属基板上构成单层或多层镀层.目前汽车用主要涂镀层板品种有镀锌板、镀铝钢板、镀铅钢板、镀锡钢板、镀铬钢板、涂层钢板.电镀锌板是汽车车身应用最多(d e)钢板,这是由于电镀锌对基体钢板(de)性能和表面影响小.同时,电镀锌还可用于单面镀,镀锌量易控制,镀层较薄,一般为一7 .51cm.目前,电镀锌板已部分被热浸镀锌和锌合金板取代.（1）镀锌板简介①纯锌镀层板纯锌镀层板中热镀锌板和电镀锌板是汽车中应用最多(de)镀层板品种,我国也在大量使用.提高热镀锌板(de)质量,主要是提高镀层粘附性、涂敷性、锌层均匀性及深冲性和最终板形.②Zn-Fe合金镀层板(GA)主要分为热镀锌板、电镀Zn-Fe合金板、蒸气镀Zn-Fe合金三类.该板(de)特点为涂漆后(de)焊接性和耐腐蚀性较纯锌镀板要好.GA板是由基板在镀锌后再进行扩散退火而生产(de),镀层是由扩散退火期间生成(de)Zn-Fe金属间化合物组成,所以其焊接性和耐腐蚀性较纯锌镀层好.GA板生产工艺简单,只需在连续镀锌生产线上增设I座扩散退火炉即可.③热浸镀锌铝板热浸镀锌铝板中具有代表性(de)为:①Galvalume热镀锌板.其镀层组织为Zn=A 1合金,表面光滑,具有优良(de)耐大气腐蚀性,其耐大气腐蚀性比同样镀层厚度(de)常规热镀锌板高2一6倍.②Galfan热镀锌板.其镀层组织具有双相结构特征,故较常规镀锌板腐蚀速度慢且均匀,主要优点是变形前后(de)耐腐蚀性不变.④电镀Zn-Ni合金板该板镀层较薄,但抗腐蚀能力高,镀层厚度为30盯衬(de)电镀Zn-Ni合金板比其它镀层较厚(de)镀锌板具有更好(de)耐蚀性、成形性和焊接性.⑤有机复合涂层板日本研制出一种新(de)可低温处理(de)有机复合薄膜(1 ptm)电镀Zn-Ni合金板.该板基本结构为在电镀Zn-Ni合金板上涂有两层保护膜,靠近基板(de)为铬酸盐膜,外面为有机复合膜.该板具有优异(de)耐腐蚀性、涂敷性、抗粉化性、焊接性和烘烤硬化性.（2）镀铝钢板(aluminium coated sheets)镀纯铝或含硅5~10%(de)铝合金(de)钢板能抗SO2、H2S和NO2等气体(de)腐蚀,抗氧化性和热反射性也很好.多用于制造汽车排气系统、加热炉(de)部件和用作建筑材料等.工业生产镀铝钢板有热镀法和电泳法两种. 70年代世界上镀铝钢板主要还是用热镀法生产,因为此法比较经济.为了提高镀铝板(de)耐蚀性和耐热性,美国近年研究生产Al-Zn-Si合金镀层钢板和Al-Ti合金镀层钢板.后者(de)耐热性相当409型不锈钢. 镀铅-锡合金钢板(terne coated sheets) 主要是指镀有含锡5~20%(de)铅-锡合金镀层(de)钢板.这种钢板具有优越(de)耐蚀性,特别是能抗石油制品(de)腐蚀,还有深冲成形(de)润滑性、可焊性等,广泛用于制作汽车油箱、电视机底盘等.Part two 板材成形工艺及其评价方法板料(de)冲压成形性能板料对各种冲压成形加工(de)适应能力称为板料(de)冲压成形性能.具体地说,就是指能否用简便地工艺方法,高效率地用坯料生产出优质冲压件.冲压成形性能是个综合性(de)概念,它涉及到(de)因素很多,其中有两个主要方面：一方面是成形极限,希望尽可能减少成形工序；另一方面是要保证冲压件质量符合设计要求.下面分别讨论.(一)成形极限在冲压成形中,材料(de)最大变形极限称为成形极限.对不同(de)成形工序,成形极限应采用不同(de)极限变形系数来表示.例如弯曲工序(de)最小相对弯曲半径、拉深工序(de)极限拉深系数等等.这些极限变形系数可以在各种冲压手册中查到,也可通过实验求得.依据什么来确定极限变形系数呢这要看影响成形过程正常进行(de)因素是哪些.冲压成形时外力可以直接作用在毛坯(de)变形区（例如胀形）,也可以通过非变形区,包括已变形区（例如拉深）和待变形区（例如缩口、扩口等）,将变形力传给变形区.因此,影响成形过程正常进行(de)因素,可能发生在变形区,也可能发生在非变形区.归纳起来,大致有下述几种情况：1.属于变形区(de)问题伸长类变形一般是因为拉应力过大,材料过度变薄,局部失稳而产生断裂,如胀形、翻孔、扩口和弯曲外区等(de)拉裂.压缩类变形一般是因为压应力过大,超过了板材(de)临界应力,使板材丧失稳定性而产生起皱,如缩口、无压边圈拉深等(de)起皱.2.属于非变形区(de)问题传力区承载能力不够：非变形区作为传力区时 ,往往由于变形力超过了该传力区(de)承载能力而使变形过程无法继续进行.也分为两种情况：1)拉裂或过度变薄；例如拉深是利用已变形区作为拉力(de)传力区,若变形力超过已变形区(de)抗拉能力,就会在该区内发生拉裂或局部严重变薄而使工件报废.2)失稳或塑性镦粗：例如扩口和缩口工序是利用待变形区作为压力(de)传力区,若变形力超过了管坯(de)承载能力,待变形区就会因失稳而压屈,或者发生塑性镦粗变形 .非传力区在内应力作用下破坏：非变形区不是传力区时,由于变形过程中金属流动(de)不均匀性,也可能产生过大(de)内应力而使之破坏.根据发生问题(de)部位不同,可分为：1)待变形区拉裂或起皱：例如在盒形件(de)后续拉深工序中,待变形区金属流入变形区(de)速度不一致,靠直边部分流入速度快,角部金属流入速度慢.在这两部分金属(de)相互影响下,直边部分容易发生拉裂,角部则容易沿高度方向压屈起皱.2)已变形区拉裂或起皱：如薄壁件反挤时,若金属从变形区流到已变形区(de)速度不均匀, 则速度快(de) 部位易因受附加压应力而起皱,速度慢(de)部位易受附加拉应力(de)作用而开裂.综上所述,不论是伸长类还是压缩类变形,不论问题发生在变形区还是非变形区,其失稳形式无非两种类型：受拉部位发生缩颈断裂,受压部位发生压屈起皱.为了提高冲压成形极限,从材料方面来看,就必须提高板材(de)塑性指标和增强抗拉、抗压(de)能力.(二)成形质量冲压零件不但要求具有所需形状,还必须保证产品质量.冲压件(de)质量指标主要是厚度变薄率、尺寸精度、表面质量以及成形后材料(de)物理力学性能等.金属在塑性变形中体积不变.因此,在伸长类变形时,板厚都要变薄,它会直接影响到冲压件(de)强度,故对强度有要求(de)冲压件往往要限制其最大变薄率.影响冲压件尺寸和形状精度(de)主要原因是回弹与畸变.由于在塑性变形(de)同时总伴随着弹性变形,卸载后会出现回弹现象,导致尺寸及形状精度(de)降低.冲压件(de)表面质量主要是指成形过程中引起(de)擦伤.产生擦伤(de)原因除冲模间隙不合理或不均匀、模具表面粗糙外,往往还由于材料粘附模具所致.例如不锈钢拉深就很容易有此问题.板料冲压成形性能试验(一)板料冲压成形性能试验方法板料冲压性能试验方法通常分为三种类型：力学试验、金属学试验（统称间接试验）和工艺试验（直接试验）.其中常用(de)力学试验有简单拉伸试验和双向拉伸试验,用以测定板料(de)力学性能指标；金属学试验用以确定金属材料(de)硬度、表面粗糙度、化学成分、结晶方位与晶粒度等；工艺试验也称模拟试验,它是用模拟生产实际中(de)某种冲压成形工艺(de)方法测量出相应(de)工艺参数.例如 Swift(de)拉深试验测出极限拉深比LDR ；T ZP试验测出对比拉深力(de) T 值；Erichsen 试验测出极限胀形深度Er 值；扩孔试验测出极限扩孔率λ等.下面仅对板材简单拉伸实验进行介绍.(二)板材拉伸试验板材(de)拉伸试验也叫做单向拉伸试验或简单拉伸试验.应用拉伸试验方法,可以得到许多评定板材冲压性能(de)试验值,所以应用十分普遍. 由于试验目(de)不同,板材冲压性能评价用(de)拉伸试验方法和所得到(de)试验值均与为评定材料强度性能(de)拉伸试验有所不同.简单介绍如下：图拉伸实验试样试验设备：拉力试验机（机械式或液压式）.试验时,利用测量装置测量拉伸力P与拉伸行程（试样伸长值）ΔL,根据这些数值作出s－d曲线.（图）.试验可以得到下列力学性能指标：图拉伸曲线1）屈服极限ss或；2)强度极限sb；3）屈强比ss /sb；4）均匀伸长率du；5）总伸长率d；6）弹性模数E；7）硬化指数n；8）厚向异性指数g板料力学性能与冲压成形性能(de)关系板料力学性能与板料冲压性能有密切关系.一般来说,板料(de)强度指标越高,产生相同变形量所需(de)力就越大；塑性指标越高,成形时所能承受(de)极限变形量就越大；刚性指标越高,成形时抗失稳起皱(de)能力就越大.对板料冲压成形性能影响较大(de)力学性能指标有以下几项：1)屈服极限ss 屈服极限ss小,材料容易屈服,则变形抗力小,产生相同变形所需变形力就小,并且屈服极限小,当压缩变形时,屈服极限小(de)材料因易于变形而不易出现起皱,对弯曲变形则回弹小.2)屈强比ss／sb 屈强比小,说明σs值小而σb值大,即容易产生塑性变形而不易产生拉裂,也就是说,从产生屈服至拉裂有较大(de)塑性变形区间.尤其是对压缩类变形中(de)拉深变形而言,具有重大影响,当变形抗力小而强度高时,变形区(de)材料易于变形不易起皱,传力区(de)材料又有较高强度而不易拉裂,有利于提高拉深变形(de)变形程度.3)伸长率拉伸试验中,试样拉断时(de)伸长率称总伸长率或简称伸长率d.而试样开始产生局部集中变形（缩颈时）(de)伸长率称均匀伸长率du.du表示板料产生均匀(de)或稳定(de)塑性变形(de)能力,它直接决定板料在伸长类变形中(de)冲压成形性能,从实验中得到验证,大多数材料(de)翻孔变形程度都与均匀伸长率成正比.可以得出结论：即伸长率或均匀伸长率是影响翻孔或扩孔成形性能(de)最主要参数.4)硬化指数n 单向拉伸硬化曲线可写成s=Ke n,其中指数n即为硬化指数,表示在塑性变形中材(de)硬化程度.n大时,说明在变形中材料加工硬化严重,真实应力增加大.板料拉伸时,整个变形过程是不均匀(de),先是产生均匀变形,然后出现集中变形,形成缩颈,最后被拉断.在拉伸过程中,一方面材料断面尺寸不断减小使承载能力降低,另一方面由于加工硬化使变形抗力提高,又提高了材料(de)承载能力.在变形(de)初始阶段,硬化(de)作用是主要(de),因此材料上某处(de)承载能力,在变形中得到加强.变形总是遵循阻力最小定律,既“弱区先变形”(de)原则,变形总是在(de)最弱面处进行,这样变形区就不断转移.因而,变形不是集中在某一个局部断面上进行,在宏观上就表现为均匀变形,承载能力不断提高.但是根据材料(de)特性,板料(de)硬化是随变形程度(de)增加而逐渐减弱,当变形进行到一定时刻,硬化与断面减小对承载能力(de)影响,两者恰好相等,此时最弱断面(de)承载能力不再得到提高,于是变形开始集中在这一局部地区地行,不能转移出去、发展成为缩颈,直至拉断.可以看出,当n值大时,材料加工硬化严重,硬化使材料强度(de)提高得到加强,于是增大了均匀变形(de)范围.对伸长类变形如胀形,n值大(de)材料使变形均匀,变薄减小,厚度分布均匀,表面质量好,增大了极限变形程度,零件不易产生裂纹5)厚向异性指数g由于板料轧制时出现(de)纤维组织等因素,板料(de)塑性会因方向不同而出现差异,这种现象称塑性各向异性.厚向异性系数是指单向拉伸试样宽度应变和厚度应变之比,即：g=e b/e t 式中e b、e t——宽度方向、厚度方向(de)应变.厚向异性指数表示板料在厚度方向上(de)变形能力,g 值越大,表示板料越不易在厚度方向上产生变形,即不易出现变薄或增厚,g 值对压缩类变形(de)拉深影响较大,当g值增大,板料易于在宽度方向变形,可减小起皱(de)可能性,而板料受拉处厚度不易变薄,又使拉深不易出现裂纹,因此g值大时,有助于提高拉深变形程度.6）板平面各向异性指数 g。

汽车用钢知识大全汽车用钢主要分为两类：一种是汽车车身用钢，它构成了汽车的外壳和骨架；一种是汽车用合金结构钢，它是构成汽车发动机、传动系统、悬架系统等的核心材料。

接下来，我们为大家详细介绍。

一、汽车车身用钢我们先来看汽车车身用钢。

承载式车身，整个车身是一体的，钢铁组成了他的骨架，而发动机、传动系统、前后悬挂等部件都装配在这幅骨架上。

下图是车身结构图。

我们从外而内逐一分析。

1. 汽车车身外板用钢汽车车身外板用钢主要用于制造前、后、左、右车门外板、发动机罩外板、行李箱盖外板等零件。

它应具有很好的成形性、抗腐蚀性、抗凹性和良好的电焊性。

汽车车身外板多用镀层板，以满足防腐要求，为了提高抗凹性，多用烘烤硬化钢、高强IF钢以及高成形性的冷轧退火双相钢（如DP450）。

镀层板多用热镀锌板、热镀锌铁板、电镀锌板、电镀锌-镍板等。

2. 车身内板用钢透过汽车外板，我们可以看到车身内板的零件形状更为复杂，这要求车身内板用钢应具有更高的成形性和深冲性能，因此车身内板多用冲压成形性和深冲性能优良的IF钢，少量用高强IF钢，其镀层要求与外板类同。

3. 汽车的车身结构件再往里，我们可以看到汽车的车身结构件，如下图所示。

它与汽车的安全和轻量化息息相关。

因此选材需要既有高强度，又有高塑性。

先进高强度钢（AHSS）由于具有较好的强塑性结合、良好的碰撞特性和更高的疲劳寿命，多被用在车身结构件上。

比如它在前、后保险杠骨架以及A柱、B柱等重点部位得到了广泛的应用，在发生撞击时，尤其在正面和侧面撞击时，可有效减少驾驶舱变形，保护驾乘人员的安全。

先进汽车高强度包括双相钢、马氏体钢、相变诱导塑性钢、复相钢、淬火延性钢。

二、汽车用合金结构钢了解了汽车的外壳和骨架用钢，我们继续来了解下隐藏在车身内部的汽车用合金结构钢。

主要包括：轴类用调质钢和非调质钢、齿轮用钢、各种弹簧用钢以及各类高强度标准件用钢。

1. 轴类用调质钢和非调质钢在您爱车上，各种各样的轴可是大功臣。

一、钢铁基础知识黑色金属、钢和有色金属1）黑色金属是指铁和铁的合金。

如钢、生铁、铁合金、铸铁等。

钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。

生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的含碳量在2.3%以上之间的铁碳合金，主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。

把生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。

钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。

通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。

2）有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。

另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。

以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。

3）钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。

为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。

钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。

按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。

(2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

二、二汽车行业市场和钢材使用趋势2009年中国的汽车产销量超越美国成为全球第一。

2010年汽车产量井喷式增长，2011年汽车产量的增长幅度相对温和。

2012年预计增幅有限；全球变暖有64 ％是由于二氧化碳，而二氧化碳排放量的20 ％来自汽车尾气。

为实现对京都协议的承诺，欧盟委员会宣布乘用车燃油消耗目标为2009年单车平均排放CO2目标减少到140g/km(相当于耗油量5.7L/100Km)，到2012年欧盟新汽车平均二氧化碳排放量减到120g/km(相当于耗油量4.9L/100Km)；日本政府也指出到2010年汽车燃料消耗至少减少20％。

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好了，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板一样，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。

冷轧优质碳素薄钢板是以优质碳素结构钢为材质，经冷轧制成厚度小于4mm的薄板。

适用牌号：08、08F、10、10F符号：08、10—钢号开头的两位数字表示钢的含碳量，以平均碳含量×100表示；F—不脱氧的沸腾钢；b—半镇静钢，Z—一般脱氧的镇静钢（有时无字母表示）。

例如：08F表示其平均含碳量为0.08%的不脱氧沸腾钢；由于08F钢板的塑性好，冲压性能也好，大多用来制造一般有拉延结构的钣金件制品。

板材的有关实用知识一、钢板（包括带钢）的分类：1、按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板2、按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板3、按表面特征分类：（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板4、按用途分类：（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他二、普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号1、日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：第一部分表示材质，如：S（Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁；第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P(Plate)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具；第三部分表示特征数字，一般为最低抗拉强度。

如：SS400——第一个S表示钢(Steel)，第二个S表示“结构”（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度为400 MPa的普通结构钢。

2、SPHC——首位S为钢Steel的缩写，P为板Plate的缩写，H为热Heat的缩写，C商业Commercial的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。

3、SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。

4、SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。

5、SPCC——表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。

其中第三个字母C为冷Cold的缩写。

需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。

6、SPCD——表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。

7、SPCE——表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。

需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。

冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。

三、汽车用钢1.汽车车身用钢大部分的轿车是承载式车身，整个车身是一体的，钢铁组成了他的骨架。

汽车车身外板用钢主要用于制造前、后、左、右车门外板、发动机罩外板、行李箱盖外板等零件。

它应具有很好的成形性、抗腐蚀性、抗凹性和良好的电焊性。

汽车车身外板多用镀层板，以满足防腐要求，为了提高抗凹性，多用烘烤硬化钢、高强IF钢以及高成形性的冷轧退火双相钢（如DP450）。

镀层板多用热镀锌板、热镀锌铁板、电镀锌板、电镀锌-镍板等。

车身内板的零件形状更为复杂，这要求车身内板用钢应具有更高的成形性和深冲性能，因此车身内板多用冲压成形性和深冲性能优良的IF钢，少量用高强IF钢，其镀层要求与外板类同。

汽车的车身结构件与汽车的安全和轻量化息息相关。

因此选材需要既有高强度，又有高塑性。

先进高强度钢（AHSS）由于具有较好的强塑性结合、良好的碰撞特性和更高的疲劳寿命，多被用在车身结构件上。

比如它在前、后保险杠骨架以及A柱、B柱等重点部位得到了广泛的应用，在发生撞击时，尤其在正面和侧面撞击时，可有效减少驾驶舱变形，保护驾乘人员的安全。

先进汽车高强度包括双相钢、马氏体钢、相变诱导塑性钢、复相钢、淬火延性钢。

2.汽车用合金结构钢1）轴类用调质钢和非调质钢汽车前轴承受弯曲疲劳应力，曲轴承受弯曲和扭转复合应力，传动轴承受扭转疲劳应力，连杆承受非对称拉伸和压缩应力，轴类用调质钢通常含有一定合金元素，既保证淬透性，也保持一定的冲击韧性。

目前，曲轴用调质钢有40Cr、42CrMo等，汽车半轴常用S45C、SCM4、SCM6、SAE1045等，汽车连杆多用调质钢40Cr、S48C。

非调质钢12Mn2VBS、35MnVN等也在转向节、发动机连杆中得到了广泛应用。

2）齿轮用钢齿轮也是汽车上重要的传递动力的构件，齿轮钢的性能要求为：高的压溃抗力和抗点蚀剥落能力；良好的耐冲击能力和弯冲能力；合适的淬透性和硬化层深度及心部硬度；良好的工艺性能及切削加工性；以及变形和尺寸稳定性。