钢材的机械性能.docx

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屈服点〔σ 〕
钢材s或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍连续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
设P 为屈服点s 处的外力，F 为试样断面积，则屈服点σ =P /F (MPa)，
s o s s o
MPa 称为兆帕等于N〔牛顿〕/mm2，〔MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2〕
屈服强度〔σ 〕
材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材
料的屈服特性，规定产生永久剩余塑性变形等于肯定值〔一般为原长度的 %〕
时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ 。
抗拉强度〔σ 〕

材料在b拉伸过程中，从开头到发生断裂时所到达的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的力量大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
设P 为材料被拉断前到达的最大拉力，F 为试样截面面积，则抗拉强度
σ = P /F 〔b MPa〕。 o
b伸长b率o〔δ 〕
材料s在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或
延长率。
屈强比〔σ /σ 〕
钢材s的屈b服点〔屈服强度〕与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，构造零件的牢靠性越高，一般碳素钢屈强比为 -，低合金构造钢为 - 合金构造钢为 -。
硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其外表的力量。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
⑴布氏硬度〔HB〕
以肯定的载荷〔一般 3000kg〕把肯定大小〔直径一般为 10mm〕的淬硬钢球压入材料外表，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值〔HB〕，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
⑵洛氏硬度〔HR〕
当 HB>450 或者试样过小时，不能承受布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角 120°的金刚石圆锥体或直径为 、 的钢球， 在肯定载荷下压入被测材料外表，由压痕的深度求出材料的硬度。依据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
HRA：是承受 60kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料〔如硬质合金等〕。
HRB：是承受 100kg 载荷和直径 淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料〔如退火钢、铸铁等〕。
HRC：是承受 150kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料〔如淬火钢等〕。
⑶维氏硬度〔HV〕
以 120kg 以内的载荷和顶角为 136°的金刚石方形锥压入器压入材料外表，用材料压痕凹坑的外表积除以载荷值，即为维氏硬度值〔HV〕。
SPCC、SECC、SGCC 的差异性
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格外广泛，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严密相连。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，供给更丰富的款式和外观，起到了显而易见的作用；然而， 由于不全都，再加上目前市面上很少有这方面特地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肯定的困惑。
本文针对上述状况，介绍了在我国常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根本资料，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，并能娴熟选用之。
板材牌号及标记的识别
冷轧一般薄钢板
冷轧薄钢板是一般碳素构造钢冷轧板的简称，俗称冷板。它是由一般碳素构造 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，冷板外表质量好，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，在很多领域里，特别是家电制造领域， 已渐渐用它取代热轧薄钢板。 适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275； 符号：Q—一般碳素构造钢屈服点〔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
综合机械性能在一般碳素构造钢中属最了，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围格外广泛。
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-×750×1500-GB708-88
Q225-GB912-89 产地：鞍钢、武钢、宝钢等
冷轧优质薄钢板
冷 轧 钢 板 ：
同冷轧一般薄钢析一样，冷轧优质碳素构造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构造钢为材质，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—半冷静钢，Z—一般脱氧的冷静钢〔有时无字母表示〕。例如：08F 表示其平均含碳量为 %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构造的钣金件制品。
拉延级别：Z—最深拉延级，S—深拉延级，P—一般拉延级
外表质量：Ⅰ—高级的精整外表、Ⅱ—较高级的精整外表、Ⅲ—一般的精整外表
标记：尺寸精度—尺寸—钢板品种标准
冷轧板：钢号—外表质量组别——拉延组别—技术条件标准
产地：鞍钢、武钢、太钢、抚顺钢厂、大连钢厂、沈阳钢厂、重庆钢厂和宝钢等
深冲压用冷轧薄钢板
深冲压冷轧薄钢板多半用铝脱氧的冷静钢，属于优质碳素构造钢。由于它的塑性格外好，具有优良的深拉延特性，所以被广泛用于需要比较简单构造的深拉延的制品上。 适用牌号：08A1
符号：08-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；A1- 使用铝脱氧的冷静钢。
外表质量：Ⅰ-特别高级精整外表，Ⅱ-高级精整外表，Ⅲ-较高级精整外表； 拉延性能级别：ZF-可拉延最简单件，HF-可拉延很简单件，F-可拉延简单件。标记：尺寸精度—尺寸—钢板品种标准 冷轧板：钢号—外表质量组别—拉延组别—技术条件标准
标 记 示 例 ： A-×750×1500-GB708-88
08AⅠ-Ⅱ-HF-GB5213-85
产地：鞍钢、武钢、宝钢、太钢和重庆钢厂等
日本冷轧碳素薄钢板
冷 轧 板 ：
适用牌号：SPCC、SPCD、SPCE 符号：S-钢〔Steel〕、P-板〔Plate〕、
C-冷轧〔 cold〕、第四位 C-一般级〔 common〕、D-冲压级〔 Draw〕、E-深冲级
〔Elongation〕
热处理状态：A—退火、S-退火+平坦、8—〔1/8〕的硬质、4—〔1/4〕的硬质、
2—〔1/2〕的硬质、1—硬质。
拉延性能级别：ZF—用于冲制拉延最复的零件，HF—用于冲制拉延很复的零件，
F—用于冲制拉延复的零件。
外表加工状态：D—麻面〔轧辊经磨床加工后喷丸处理〕，B—光亮外表〔轧辊经磨床精加工〕。
外表质量：FC—高级的精整外表， FB—较高级的精整外表。状态、外表加工
状态、外表质量代号、拉延级别〔仅对SPCE〕、产品规格及尺寸、外形精度〔厚度和/或宽度、长度、不平度〕。
标记例如：钢板、标准号 Q/BQB402，牌号 SPCC，热处理状态退火+平坦〔S〕，表央加工状态为麻面D，外表质量为FB 级的切边〔切边EC，不切边EM〕钢板、厚度 ，B 级精度，宽度 1000mm，A 级精度，长度 2025mm，A 级精度，不平度 精 度 为 ， 则 标 记 为 ： 钢 板 ECQ/BQB 402-SPCC-SD-FB/
〔×1000A×2025A-〕产地：宝钢、台湾、日本、南韩浦项等
德国冷轧碳素薄钢板
适用牌号：st12、st13、st14、st15、st14-T
符号：ST-钢〔Steel〕、12-一般级冷轧薄钢板、13-冲压级冷轧薄钢板、14-深冲级冷轧薄钢板、15-特深冲级冷轧薄钢板、14-T-超级冷轧薄钢板。外表质量： FC-高级的精整外表，FB-较高级的精整外表。
外表构造：b-特别光滑、g-平滑、m-无光泽、r-粗糙。
标记：产品名称〔钢板或钢带〕、本产品标准号、外表质量代号、拉延级别〔仅对 St14、St14-T、St15〕、外表构造、边缘状态〔切边EC，不切边 EM〕、产品规格及尺寸、外形精度〔厚度和/或宽度、长度、不平度〕。
标记例如：钢板、标准号Q/BQB 403，牌号 St14，外表构造为特别平滑〔b 〕，外表质量为 FC，切边〔EC〕，厚度 ，A 级精度、宽度 1200mm，A 级精度，长 度 2025mm ， A 级 精 度 ， 不 平 度 为 精 度 ， 标 记 为 ： Q/BQB 403 St14-FC-ZF-b 钢 板 EC ： ×1200A×2025A- 产地：宝钢、德国等
俄罗斯冷轧碳素薄钢板
适用牌号：CT-3kП 、08kП 、08П C 符号：CT-一般钢、kП -沸腾钢、П C-
冷静钢。 产地：俄罗斯
我国与上述三个国家的标准钢板牌号近似比照〔见表 1〕
热镀锌薄钢板
连续热镀锌薄钢板
连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮，~ 的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带，钢带先通过火焰加热的预热炉，烧掉外表残油，同时在外表生 成氧化铁膜，再进入含有 H2、N2 混合气体的复原退火炉加热到 710~920℃，使氧化铁膜复原成海绵铁，外表活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后， 进入 450~460℃的锌锅，利用气刀掌握锌层外表厚度。最终经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。
钢板外表美观、有块状或树叶状镀结晶花纹，且镀层结实，有优良的耐大气腐蚀性能，同时，钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能。与电镀锌板外表相比，其镀层较厚，主要用于要求耐腐蚀性较强的扳金件。
适用牌号：Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY
构造分类代号：Z-正常锌花：按正常冷却速度结晶而获得的锌花，可作一般用途：X-小锌花：冷却速度经特别掌握，锌花尺寸小于正常锌花，适于涂漆和正常锌花达不到要求的其他场合；GZ-光整锌花：小锌花经过光整处理，适于深冲和超深冲加工及外表粗糙度要求低的场合。
加工性能代号：PT-一般用途、JY-机械咬合、SC-深冲、CS-超深冲、JY-构造。锌层重量代号： Z100、Z200、Z275；镀锌层重量是指钢板两面含锌的总量，以每平方米钢板上含锌克数表示〔g/m2〕，如 Z100 表示其含锌量不小于 100g/m2。标记例如：锌层重量 275g/m2，加工性能JY，外表构造Z，外表处理Y，尺寸精度 B，长×宽×高的尺寸 ×700mm×2025mm 的钢板标记为： 钢板：
275-JY-Z-Y-B-×700×2025-GB2518-81
产地：宝钢、鞍钢和武钢等
日本热浸镀锌薄钢板
适用牌号： SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3 锌层代号：Z12、Z18、Z20、
Z22、Z25、Z27
符号：S-钢〔Steel〕、G-冷轧〔Cold〕、第四位 C-一般级〔common〕、D-冲压〔Draw〕； 1、2-冲压级、3-深冲级；Z-镀锌层〔Zine〕、12，„，27-锌附着量×10g/m2。产地：宝钢、南韩浦项、台湾华辉企业、日本日铁株式会社、三水南方钢板集团等
德国热浸镀锌薄钢板
适用牌号：St01Z、St02Z、St03Z、St04Z、St05Z 锌层代号：100、180、
200、275、350、450
符号：St-钢〔Steel〕，01-一般用、02-机械咬口用、03-冲压用、04-深冲用、
05-深冲用；Z-镀锌层〔Zine〕；100-锌附着量〔二面〕100g/m2、275-锌附着量
275h/m2、350-锌附着量 350g/m2。
外表构造代号：Z-用常锌花、X-小锌花、G-光整锌花。外表处理代号： L-铬酸钝化、Y-涂油、LY-铬酸钝化加涂油。
外表质量代号：FA-一般级、FB-较高级、FC-高级。
尺寸、外形精度代号：厚度：-一般精度、-高级精度；宽度：-一般精度、-高级精度；长度：-一般精度、-高级精度；不平度：- 一般精度、-高级精度。标记：产品名称、本产品标准号、牌号、锌层重量代号、外表构造、外表质量、外表处理、产品规格及尺寸、外形精度。
标记例如：钢板，标准号Q/BQB 420，牌号St02Z，锌层重量代号275，外表结
构为正常锌〔Z〕，外表质量为 FA，外表处理为铬酸钝化〔L〕，厚度 ，高级精度〔B〕，宽度 1250mm，一般精度 A，长度 2025mm，A 级精度，不平度精度为 ， 则 标 记 为 ： Q/BQB 420- St02Z-275-Z-FA-L 钢 板 ： ×1250A×2025A- 产地：宝钢、德
日本热浸镀锌薄钢板
适用牌号：SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3 锌层代号：Z12、Z18、Z20、Z22、
Z25、Z27
符号：S-钢〔Steel〕、G-冷轧〔Cold〕、第四位 C-一般级〔common〕、D-冲压〔Draw〕； 1、2-冲压级、3-深冲级；Z-镀锌层〔Zine〕、12，„，27-锌附着量×10g/m2。产地：宝钢、南韩浦项、台湾华辉企业、日本日铁株式会社、三水南方钢板集团等
德国热浸镀锌薄钢板
适用牌号：St01Z、St02Z、St03Z、St04Z、St05Z 锌层代号：100、180、200、
275、350、450
符号：St-钢〔Steel〕，01-一般用、02-机械咬口用、03-冲压用、04-深冲用、
05-深冲用；Z-镀锌层〔Zine〕；100-锌附着量〔二面〕100g/m2、275-锌附着量
275h/m2、350-锌附着量 350g/m2。
外表构造代号：Z-用常锌花、X-小锌花、G-光整锌花。外表处理代号： L-铬酸钝化、Y-涂油、LY-铬酸钝化加涂油。
外表质量代号：FA-一般级、FB-较高级、FC-高级。
尺寸、外形精度代号：厚度：-一般精度、-高级精度；宽度：-一般精度、-高级精度；长度：-一般精度、-高级精度；不平度：- 一般精度、-高级精度。标记：产品名称、本产品标准号、牌号、锌层重量
代号、外表构造、外表质量、外表处理、产品规格及尺寸、外形精度。
标记例如：钢板，标准号Q/BQB 420，牌号St02Z，锌层重量代号275，外表构造为正常锌〔Z〕，外表质量为 FA，外表处理为铬酸钝化〔L〕，厚度 ，高级精度〔B〕，宽度 1250mm，一般精度 A，长度 2025mm，A 级精度，不平度精度为 ， 则 标 记 为 ： Q/BQB 420- St02Z-275-Z-FA-L 钢 板 ： ×1250A×2025A-
电镀锌薄钢板
连续电镀锌冷轧薄钢板 指电镀锌作业线上在电场作用下，锌从锌盐的水深液中连续沉积到预先预备好的钢带表现上得到外表镀锌层的过程。适用牌号：DX1、DX2、DX3、DX4
锌层代号：14、28、42、56、70，其两位数表示锌在钢板外表的附着量〔g/m2〕。符号：D-电镀、X-锌、1-商品级、2-冲压级、3-深冲压、4-构造级。
轧制精度代号：A-高级精度，B-：P-磷酸盐处理，C-铬酸处理，O-涂油，N-耐指纹处理。
标记：牌号、规格、镀锌量、轧制精度、外表处理、本标准号。
标记举例：牌号为 DX2，厚度 2mm，宽度 1000mm，长 2500mm，等厚度锌层 42/42， 轧 制 精 度 B ， 表 面 铬 酸 处 理 的 钢 板 ， 标 记 为 ： DX2-2×1000×2500-42/42-B-G-GB/T 15675-1995 产地：宝钢等
日本电镀锌薄钢板
适用牌号：SECC〔原板 SPCC〕、SECD〔原板 SPCD〕、SECE〔原板 SPCE〕锌层代号： E8、E16、E24、E32
符号：S-钢〔Steel〕、E-电镀〔Electrodeposition〕、C-冷轧〔Cold〕、第四位
C-一般级〔common〕、D-冲压级〔Draw〕、E-深冲级〔Elongation〕。
锌层代号：E-电镀锌层，8、16、24、32 表示锌附着量，单位为 g/m2，镀层厚度〔单面〕 、 、 。
外表处理代号：C-铬酸系处理、O-涂油、P-磷酸系处理、S-铬酸系处理+涂油、
Q-磷酸系处理+涂油、M-不处理。
标记：产品名称〔钢板或钢带〕，本产品标准号、牌号、外表处理类别、锌层代号、规格及尺寸、外形精度。
标记例如：钢板，标准号Q/BQB430，牌号SECC，外表铬酸钝化处理〔C〕，锌层代号 20/20，厚度 ，宽度 1000mm，一般精度〔A〕，长度 2025mm，，则标记为：Q/BQB 430 SECC-C-20/20
钢板：×1000A×2025A- 产地：宝钢、南韩浦项、日本、德国克虏伯钢厂、比利时CKRM 等
冷轧薄钢板的机械性能和工艺性能
冷轧板的时效性
时效：SPCC、SPCD 板和 08F 板，平坦后可保存 8 天；SPCE 和 08A1 平坦后可保存 6 个月内不消灭冲压滑移线，即凸起线。
时效性机理：在退火或有时效的低碳钢拉伸曲线上具有明显的屈服平台。这在冲压成形时，会消灭损害外观的作为滑移线。当变形超过屈服平台以后，滑移线消逝，而板面变得略微有点粗糙。所以，供冲压用的低碳钢板，在经过冷轧和退火以后，要进展调质轧制，使其变形量超过屈服平台，以防止冲压时发生滑移线。
时效性的消退：含溶解氮的沸腾钢板，从调质轧制以后，到冲压加工以前，假设经过一段时间，会发生所谓应变时效现象，再次消灭屈服平台，同样会发生滑移线。