冷轧薄钢板的机械性能和工艺性能

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1、家电产品板材的选用(一)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

2、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、Q21

3、5、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-0.57501500-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

4、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。拉延级别： Z最深拉延级， S深拉延级， P普通拉延级表面质量：高级的精整表面、较高级的精整表面、普通的精整表面标记：尺寸精度尺寸钢板品种标准冷轧板：钢号表面质量

5、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1.3深冲压用冷轧薄钢板深冲压冷轧薄钢板多半用铝脱氧的镇静钢，属于优质碳素结构钢。由于它的塑性非常好，具有优良的深拉延特性，所以被广泛用于需要比较复杂结构的深拉延的制品上。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-使用铝脱氧的镇静钢。表面质量： -特别高级精整表面， -高级精整表面， -较高级精整表面；拉延性能级别： ZF-可拉延最复杂件， HF-可拉延很复杂件， F-可拉延复杂件。标记：尺寸精度尺寸钢板品种标准冷轧板：钢号表面质量组别拉延组

6、别技术条件标准标记示例： A-1.07501500-GB708-88 冷轧板： 08A-HF-GB5213-85产地：鞍钢、武钢、宝钢、太钢和重庆钢厂等1.4日本冷轧碳素薄钢板适用牌号： SPCC、SPCD、SPCE符号：S-钢（ Steel）、P-板（Plate）、C-冷轧（ cold）、第四位 C-普通级（ common）、D-冲压级（ Draw）、 E-深冲级（ Elongation）热处理状态： A退火、 S-退火 +平整、 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

7、冲制拉延复的零件。表面加工状态： D麻面（轧辊经磨床加工后喷丸处理） ， B光亮表面（轧辊经磨床精加工）。表面质量： FC高级的精整表面， FB较高级的精整表面。状态、表面加工状态、表面质量代号、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） 。标记示例：钢板、标准号 Q/BQB402，牌号 SPCC，热处理状态退火 +平整（S），表央加工状态为麻面 D，表面质量为 FB 级的切边（切边 EC，不切边 EM）钢板、厚度 0.5mm，B 级精度，宽度 1000mm，A 级精度，长度 2000mm，A 级精度，不平度精度为 PF.A，则标记为：钢板 ECQ/

8、BQB 402-SPCC-SD-FB/（0.51000A 2000A-PF.A）产地：宝钢、台湾、日本、南韩浦项等1.5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-普通级冷轧薄钢板、 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。表面质量： FC-高级的精整表面， FB-较高级的精整表面。表面结构： 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、表面质量代号、拉延级别（仅对 St14、St14-T、St1

9、5）、表面结构、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） 。标记示例：钢板、标准号 Q/BQB 403，牌号 St14，表面结构为特别平滑 （ b ），表面质量为 FC，切边（ EC），厚度 0.8mm，A 级精度、宽度 1200mm，A 级精度，长度 2000mm，A 级精度，不平度为 PF.B精度，标记为： Q/BQB 403 St14-FC-ZF-b钢板 EC：0.8A1200A2000A-PF.B产地：宝钢、德国等1.6俄罗斯冷轧碳素薄钢板适用牌号： CT-3k、 08k、 08 C符号： CT -普通钢、 k-沸腾钢、 C-镇静

10、钢。产地：俄罗斯1.7我国与上述三个国家的标准钢板牌号近似对照（见表 1）2 热镀锌薄钢板2.1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 ，是厚度 0.252.5mm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，烧掉表面残油，同时在表面生成氧化铁膜，再进入含有 H2、N2 混合气体的还原退火炉加热到 710920，使氧化铁膜还原成海绵铁，表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后，进入 450460的锌锅 ，利用气刀控制锌层表面厚度 。最后经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。钢板表面美观、有块状或树叶状镀结晶花纹，且镀层牢固，有优良的耐大气腐蚀性能，同时，钢板还有良

11、好的焊接性能和冷加工成型性能。与电镀锌板表面相比，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结构分类代号： 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：冷却速度经特殊控制，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表面粗糙度要求低的场合。加工性能代号： PT-普通用途、 JY-机械咬合、 SC-深冲、CS-超深冲、 JY-结构。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，22以

12、每平方米钢板上含锌克数表示（ g/m ），如 Z100 表示其含锌量不小于100g/m。2标记示例：锌层重量 275g/m，加工性能 JY，表面结构 Z，表面处理 Y，尺寸精度 B，长宽高的尺寸0.70mm700mm2000mm的钢板标记为：钢板： 275-JY-Z-Y-B-0.707002000-GB2518-81产地：宝钢、鞍钢和武钢等2.2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-普通级（ common）、D-冲压（ Dra

13、w）；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、日本新日铁株式会社、三水南方钢板集团有限公司等2.3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22冲用； Z-镀锌层（ Zine）；100-锌附着量（二面） 100g/m、 275-锌附着量 275h/m、2表面结构代号： Z-用常锌花、 X- 小

14、锌花、 G-光整锌花。表面处理代号： L-铬酸钝化、 Y- 涂油、 LY- 铬酸钝化加涂油。表面质量代号： FA-普通级、 FB-较高级、 FC-高级。尺寸、外形精度代号：厚度： PT.A-普通精度、 PT.B-高级精度；宽度： PW.A-普通精度、PB.B-高级精度；长度：PL.A-普通精度、PL.B-高级精度；不平度：PF.A-普通精度、 PF.B-高级精度。标记：产品名称、本产品标准号、牌号、锌层重量代号、表面结构、表面质量、表面处理、产品规格及尺寸、外形精度。标记示例：钢板，标准号 Q/BQB 420，牌号 St02Z，锌层重量代号 275，表面结构为正常锌（ Z），表面质量为 FA，

15、表面处理为铬酸钝化（ L），厚度 1.00mm，高级精度（ B），宽度 1250mm，普通精度 A，长度 2000mm，A 级精度，不平度精度为 PF.A，则标记为： Q/BQB 420- St02Z-275-Z-FA-L 钢板： 1.00B1250A2000A-PF.A产地：宝钢、德国等家电产品板材的选用(二)2.2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-普通级（ common）、D-冲压2（ Draw）；1、2-冲压级、3-

16、深冲级；Z-镀锌层（Zine）、12， ，27-锌附着量10g/m。产地：宝钢、南韩浦项、台湾华辉企业、日本新日铁株式会社、三水南方钢板集团有限公司等2.3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22冲用； Z-镀锌层（ Zine）；100-锌附着量（二面） 100g/m、 275-锌附着量 275h/m、2350-锌附着量 350g/m。表面结构代号： Z-用常锌花、 X-

17、 小锌花、 G-光整锌花。表面处理代号： L-铬酸钝化、 Y- 涂油、 LY- 铬酸钝化加涂油。表面质量代号： FA-普通级、 FB-较高级、 FC-高级。尺寸、外形精度代号：厚度： PT.A-普通精度、 PT.B-高级精度；宽度： PW.A-普通精度、PB.B-高级精度；长度：PL.A-普通精度、PL.B-高级精度；不平度：PF.A-普通精度、 PF.B-高级精度。标记：产品名称、本产品标准号、牌号、锌层重量代号、表面结构、表面质量、表面处理、产品规格及尺寸、外形精度。标记示例：钢板，标准号 Q/BQB 420，牌号 St02Z，锌层重量代号 275，表面结构为正常锌（ Z），表面质量为 F

18、A，表面处理为铬酸钝化（ L），厚度 1.00mm，高级精度（ B），宽度 1250mm，普通精度 A，长度 2000mm，A 级精度，不平度精度为 PF.A，则标记为： Q/BQB 420- St02Z-275-Z-FA-L 钢板： 1.00B1250A2000A-PF.A产地：宝钢、德国等家电产品板材的选用(三)3 电镀锌薄钢板3.1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准备好的钢带表现上得到表面镀锌层的过程。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表面的附着量（g/m2）。符号：

19、D-电镀、 X-锌、 1-商品级、 2-冲压级、 3-深冲压、 4-结构级。轧制精度代号： A-高级精度， B-普通精度。表面处理代号： 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、表面处理、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： DX2-210002500-42/42-B-G-GB/T 15675-1995产地：宝钢等3.2日本电镀锌薄钢板适用牌号： SECC（原板 SPCC）、SECD（原板 SPCD）、SECE（原板 S

20、PCE）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-普通级（ 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） 1.4、 4.2、 7.0。表面处理代号 ：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、表面处理类别、锌层代号、规格及尺寸、外形精

21、度。标记示例：钢板，标准号 Q/BQB430，牌号 SECC，表面铬酸钝化处理（ C），锌层代号 20/20，厚度 0.80mm，宽度 1000mm，普通精度（ A），长度 2000mm，不平度按普通不平度精度 PF.A，则标记为： Q/BQB 430 SECC-C-20/20钢板： 0.80B1000A2000A-PF.A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4.1国产冷轧薄钢板的化学成分和机械性能（见表 2、表 3）4.2日本冷轧薄钢板的化学成分和机械性能（见表 4、表 5）4.3德国冷轧薄钢板的化学成分和机械性能（见表 6、表 7）

22、4.4俄罗斯冷轧薄钢板的化学成分和机械性能（见表 8、表 9）4.5冷轧板的时效性时效： SPCC、SPCD板和 08F 板，平整后可保存 8 天；SPCE和 08A1 平整后可保存 6 个月内不出现冲压滑移线，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，会出现损害外观的作为滑移线。当变形超过屈服平台以后，滑移线消失，而板面变得稍微有点粗糙。所以，供冲压用的低碳钢板，在经过冷轧和退火以后，要进行调质轧制，使其变形量超过屈服平台，以防止冲压时发生滑移线。时效性的消除 ：含溶解氮的沸腾钢板 ，从调质轧制以后 ，到冲压加工以前，若经过一段时间，会发生所谓

23、应变时效现象，再次出现屈服平台，同样会发生滑移线。对冲压加工厂或冲压车间来说，以光轧平整或在辊子参差配置的板材矫正机上，将板料向两个方向轻微地反复弯曲，使板料得到不大的冷变形（ 3%），便可以消除上述现象 。但其效果是暂时的 ，甚至只经过几天 ，机械性能就有显著变化。因此，板料光轧工序应直接在冲压以前进行。铝镇静钢，如 08A1 为非实效钢，经过适当的调质轧制，其拉伸曲线是平滑的，不允许有屈服平台，允许有不显著的折弯，它的机械性能几乎不会因时效而改变，因而也不会在冲压时产生滑移线。5 镀锌薄钢板的锌层特性5.1镀锌层厚度（理论平均厚度） （见表 10）5.2热镀锌层锌花高纯度的锌层（电镀锌层）

24、是不能形成锌花的。产生锌花的原理，就是设法及早生成大量结晶核，降低锌液的凝固温度（纯锌的凝固温度为 419），以延长锌花晶体的生长时间，便于锌花长大。例如加入锡（ 0.5%），198凝固；加入镉， 264凝固；加入铅， 317凝固；加入锑（ 0.3%），409凝固；或者用蒸汽流或 SO2 气流喷吹镀锌层表面，可及早生成结晶核，形成大的锌花。其实，锌花只是具有观赏价值，无实际使用价格。相反，在防腐蚀方面并不好，表面涂装后显得凸凹水平。现在人们要求尽量减少锌花或消除锌花。为了获得小锌花，镀锌时，当锌液临近凝固温度时，立即以直径为0.1mm以下的水滴喷射到镀锌板表面上，使其形成细小而均匀的结晶核，为

25、了得到光整锌花，再用小于 1%的压下量来进行平整轧制 。小锌花适用于涂装 ，光整锌花适用于深冲压。5.3镀锌层对钢板的粘附性受热钢板经过熔融锌液时，固体铁深解，铁锌结合生成铁 -锌合金层，合金层外沉积纯锌层，合金层内膜联结钢板基体。铁 -锌合金层厚度不均匀，较疏松，易脆，延展性差，容易开裂。钢板表面在镀锌前就已残留着一定数量的铁基盐时，生成的铁 -锌合金，其粘附性很差，延展性差，容易剥落。当纯锌层中含有有害杂质，如氧化锌、锌渣、镉及铅时，形成大锌花，或破坏锌层的连续性，容易发生纯锌层的小开裂。当镀锌层过厚，其弯曲性也变差。当镀锌液中加入铝，锌层首先生成 Fe2Al 5 或 Fe2Al 3，减落

26、了铁 -锌合金层，可提高锌层的粘附性。5.4镀锌层防锈3锌（ Zn），比重： 7.14g/cm，熔点 419，电位 -0.76V。钢在空气和水中容易生锈，而锌在大气中的腐蚀率仅为钢在大气中腐蚀率的 1/15，镀锌钢板就是用微密的镀锌层保护钢板，免受腐蚀。锌在干燥空气中不易发生变化，而在潮湿的空气中，表面能生成一层很微密的碱式碳酸锌薄膜，它能保护内部锌不再受到腐蚀。镀锌层与钢板组成铁 -锌微电池。即使镀锌层局部遭破坏，而露出不太大的钢基体时，钢基体成为阴极而受到保护。热镀锌板的镀锌层较厚，无孔隙，又有铁 -锌合金层，故更耐腐蚀。电镀锌板的镀锌层比电镀锌层更耐腐蚀。白锈的生成和预防镀锌层表面若粘附

27、一层凝结水，与氧气、二氧化碳、碳化氢、二氧化硫、烟灰、尘土以及其它的化学气体作用后，变成了一种具有腐蚀性的水溶液而附着于镀锌层表面，形成一种电解液。这种电解液与化学稳定性较差的锌层发生了电化学腐蚀，从而产生粉末状的腐蚀产物白锈 Zn(OH)2-56%、ZnCO3-40%、H2O-4%。锌层在室内腐蚀的主要原因是：室内空气湿度高；成品未干燥而人库；锌层表面上冷凝有一层水膜，当空气中水分含量达到60%时或在 8595%范围内，以及 PH6，其腐蚀反应较为剧烈。当水温度高达70左右时，其对锌层腐蚀速度最快。预防白锈的方法有：锌板堆放时，表面不能有凝结水；仓库中应保持空气流通，空气相对湿度不应在60%

28、或 8595%的范围内；锌板堆放不应有有害气体及过多的灰尘；将镀锌层表面进行涂油、钝化处理。5.5镀锌板的机械性能镀锌板性能表 （见表 11）镀锌板的冲击性能热镀锌板，由于是在热镀锌流水作业线上生产，是通过连续退火、连续热浸锌液，钢板是在短时间加热和冷却，故其冲压性能比冷轧原板差。由于镀锌层存在铁 -锌合金，稍为降低抗拉强度。电镀锌板，由于在电镀工序中，不受加热、冷却等温度影响，故大致具有冷轧原板相同的冲压加工性能。其镀锌层中，没有生成脆弱的铁 -锌合金层，镀锌层的延展性能良好，但由于其表面我孔隙、强度低，易刮伤，易受到干油漆等污染。电镀锌板在冲压拉伸过程中，容易被刮去锌层，工件表面形成锌渣粒。它在随后的喷粉加热过程中，在 220250左右，便升华生成微细气泡颗粒，影响涂层的外观质量。所以，喷涂前，必须把浮表的锌渣打磨消除干净。为了减轻和避免刮锌现象，可以改善冲模拉伸间隙，过渡圆弧半径，可给予适当的工艺润滑，也可选用铬酸盐钝化的镀锌层。这里特别提出的是，需要深拉伸的工件不宜选用热镀锌板。