冲压钣金零件常用材料

冲压钣金零件常用材料讲义一、冷扎板二、镀锌板三、不锈钢四、纯铝及铝合金五、纯铜及铜合金六、不锈钢表面加工工艺编制：邝新平日期：2011年9月一、冷扎板密度7.85普通碳素结构钢1、简介普通碳素结构钢又称普通碳素钢。

含碳量小于0.38%，以小于0.25%最为常用。

属于低碳钢，每个金属牌号表示该钢种在厚度小于16mm时的最低屈服点。

与优质碳素钢相比，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。

我国和某些国家根据交货的保证条件，把普通碳素钢分为三类：甲类钢（A类钢），只保证力学性能，不保证化学成分，乙类钢（B类钢），只保证化学成分，不保证力学性能；特类钢（C类钢），既保证化学成分，又保证力学性能。

特类钢常用于制造较重要的结构件。

2、成分主要用于制作工程结构件的碳素结构钢。

它一般在供应状态下使用，钢中硫、磷含量较高，分别允许达0.050%和0.045%。

钢的总产量中此类钢占很大的比例。

3、应用此类钢可由氧气转炉、平炉或电炉冶炼，一般热轧成钢板、钢带、型材和棒材。

钢板一般以热轧(包括控制轧制)或正火处理状态交货。

钢材的化学成分、拉伸性能、冲击功和冷弯性能应符合有关规定。

在中国国家标准GB700-88中此类钢按屈服点数值分为5个牌号，并按质量分为4个等级。

其牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等4个部分按顺序组成。

此类钢的应用范围非常广泛，其中大部分用作焊接、铆接或栓接的钢结构件，少数用于制作各种机器部件。

强度较低的Q195、Q215钢用于制作低碳钢丝、钢丝网、屋面板、焊接钢管、地脚螺栓和铆钉等。

Q235钢具有中等强度，并具有良好的塑性和韧性，而且易于成形和焊接。

这种钢多用作钢筋和钢结构件，另外还用作铆钉、铁路道钉和各种机械零件，如螺栓、拉杆、连杆等。

强度较高的Q255、Q275钢用于制作各种农业机械，也可用作钢筋和铁路鱼尾板。

根据一些工业用钢的特殊性能要求，对普通碳素结构钢的成分稍加调整而形成一系列专业用钢，如铆螺钢、桥梁钢、压力容器钢、船体钢、锅炉钢。

专业用钢除严格控制化学成分、保证常规性能外，还规定某些特殊检验项目，如低温冲击韧性、时效敏感性、钢中气体、夹杂和断口等。

优质碳素结构钢1、优质碳素结构钢定义优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少，机械性能较为优良。

优质碳素结构钢（GB/T699-1999）：钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超过0.40%）、锰（Mn）（一般不超过0.80%，较高可到 1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（残余元素除外）。

此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。

其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035%以下。

若控制在 0.030%以下者叫高级优质钢，其牌号后面应加“A”，例如20A；若磷(P)控制在0.025%以下、硫(S)控制在0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后面应加“E”以示区别。

对于由原料带进钢中的其他残余合金元素，如铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。

有的牌号锰（Mn）含量达到1.40%，称为锰钢。

此类钢是依靠调整含碳（C）量来改善钢的力学性能，因此，根据含碳量的高低，此类钢又可分为：低碳钢--含碳量一般小于0.25%，如10、20钢等；中碳钢--含碳量一般在0.25～0.60%之间，如35、45钢等；高碳钢--含碳量一般大于0.60%。

此类钢一般不用于制造钢管。

实际上，他们之间的含碳量并没有明显的界限。

此类钢产量较大，用途较广，一般多轧（锻）制成圆、方、扁等型材、板材和无缝钢管。

主要用于制造一般结构及机械结构零、部件以及建筑结构件和输送流体用管道。

根据使用要求，有时需热处理（正火或调质）后使用。

2、优质碳素结构钢的分类优质碳素结构钢按含碳量不同可分为三类：低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（C为0.25-0.6%）和高碳钢（C> 0.6%）。

优质碳素结构钢按含锰量不同分为正常含锰量（含锰0.25%-0.8%）和较高含锰量（含锰0.70%-1.20%）两组，后者具有较好的力学性能和加工性能。

3、优质碳素结构钢的用途优质碳素结构钢的硫磷含量低于0.035%，主要用来制造较为重要的机件。

在工程中一般用于生产预应力砼用钢丝、钢绞线、锚具，以及高强度螺栓、重要结构的钢铸件等。

依据GB/T 699-1999，优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，即是钢中平均含碳量的万分位数。

例如，20号钢表示平均含碳量为0.20%的优质碳素钢。

对于沸腾钢则在尾部加上F，如10F、15F等。

08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。

优质碳素结构钢中08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。

二、镀锌板密度7.8512、热镀锌”和“冷镀锌”的区别：1、热镀锌一般锌层较厚，大约在10um以上，防腐能力较强.所以是一种通常采用的镀锌工艺.而电镀锌很薄，大约3－5um，热镀表面粗糙、明亮，严重者有锌花，电镀则光滑、灰暗（发污）。

电镀法制造镀锌钢板具有良好的加工性能.但镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板. 冷镀锌就是电镀锌，镀锌量很少，只在外管壁镀锌（热镀---内外都镀），只有10－50g/m2，其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。

2、热镀锌板和电镀锌板在镀锌量上有很大的差别。

热镀锌的镀锌量不可能太小，一般最小为双面50～60g／m2，最大可达600g／m2。

而电镀锌板的镀锌层可以很薄，最小达15g／m2，但要求镀层较厚的话则生产线速度很慢，不适应现代化机组的工艺特点，一般最大为lO0g／m2左右。

正因为如此，电镀锌板的生产受到很大的限制。

3、热镀锌板和电镀锌板在镀层组织结构上有根本性的不同。

热镀锌板纯锌镀层与钢带基体之间有一层稍脆的化合物层，纯锌镀层结晶时大多形成锌花，镀层均匀无孔隙。

而电镀锌层的锌原子只是在钢带表面沉积析出，而且是靠物理作用附着在钢带表面，有许多孔晾，极易因腐蚀性介质引起点蚀，所以热镀锌板比电镀锌板更耐腐蚀。

4、热镀锌和电镀锌板的热处理工艺也完全不同，热镀锌板一般以冷硬板为原料，在镀锌线上连续进行退火和热镀锌，钢带在短时闻内加热后又冷却，所以强度和塑性受到一定的影响，其冲压性能比同样的冷硬板经专业生产线脱脂退火后的冷轧板差。

电镀锌板以冷轧板为原料，基本上保证了冷轧板同样的加工性能，不过其复杂的工艺流程也增加了生产成本。

总之，热镀锌板的生产成本更低，应用范围更广，也成为镀锌板市场的主要品种。

5、热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。

热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。

正规的镀锌管生产厂家，为了保证质量，大多不采用电镀锌（冷镀）。

只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌，当然他们的价格也相对便宜一些。

建设部已正式下文，淘汰技术落后的冷镀锌管，不准用冷镀锌管作水、煤气管。

一般现在用的镀锌钢管都是热镀锌的，而电气上用的线槽等用的是冷镀锌，颜色有一定的区别三、不锈钢密度7.931、铁素体不锈钢在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。

含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。

这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。

这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。

2、奥氏体不锈钢此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。

此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。

高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸具有良好的耐蚀性。

2. 奥氏体不锈钢的成分在18-8型不锈钢的成分基础上演变，主要有以下几方面的重要发展：1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀2) 降C或加Ti、Nb，减少晶间腐蚀倾向3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.转自"我要不锈钢"5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.马氏体不锈钢标准的马氏体不锈钢是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B 和440C型，这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”，其范围是从11.5至18%，铬含量愈高的钢材需碳含量愈高，以确保在热处理期间马氏体的形成，上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用，且440型成份的熔填金属不易取得。

马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接，无论钢材的原先状态如何，经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区，热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量，当硬度增加时，则韧性减少，且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度，是避免龟裂的最有效方法，为得最佳的性质，需焊后热处理。

马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。

这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。

按合金元素的差别，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。

马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。

如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相铁素体合金，在任何热处理制度下也不能产生马氏体，为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马氏体铬不锈钢来说，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。

在马氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。

马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。

各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类：1.低碳及中碳13%Cr钢2.高碳的18%Cr钢3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等（4Cr13）。

碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。

与铁素体不锈钢相似，在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能：1.加入0.07%S或Se改善切削加工性能，例如1Cr13S或4Cr13Se；2.加入约1%Mo 及0.1% V，可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性；3.加入约1Mo-1W-0.2V，可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。