常用冲压材料

對制三處材料技術講座

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制三處產品遍及各种市場／品牌﹐工程最關心的是產品設計如何選材﹐工藝合理与否﹒別人的參考圖上哪些是材料牌號﹑狀態﹐各种零件選擇的材料是否正确合理﹐公司常見材料有哪些特性﹒

下面重點介紹各種材料的分類﹑識別標記﹑狀態﹑機械性能﹑化學成份﹑鍍層特性﹑物理性能等﹒一﹑公司常用沖壓材料1﹒熱浸鍍鋅鋼板GI料﹑電鍍鋅鋼板EG料2﹒不鏽鋼板SUS3﹒電鍍錫鋼板（馬口鐵SPTE）4﹒冷軋碳素鋼板CRS5﹒鋁合金板材(APPLE﹑1802﹑1A01專案)6﹒銅合金帶材（黃銅﹑磷青銅﹑鈹銅）7﹒鈦合金板材$1.GI料和EG料(一)GI料生產基本流程

解捲－焊接－前處理及退火－熱浸鍍鋅－噴鋅粉調鋅花－調質整平－化成處理（鉻酸鹽＋耐指紋）－收捲1﹒熱浸鍍鋅特點將鋼捲連接﹐連續浸入熔融（約460°C）鋅池中﹐在板材兩面浸鍍均勻厚度的鋅層﹒2﹒電鍍鋅特點以鉛板/鋅板為陽极﹐鋼板為陰极﹐並用硫酸鋅/氯化鋅溶液﹐通電鍍鋅﹒(二)材料識別標記1﹒熱浸鍍鋅GIHGCC1－ZSFX﹐其中

HG－熱浸鍍鋅製程C－冷軋底材(C1－商用品質﹔C2－改良商用品質﹔D1－深拉伸品質Z－無鋅花﹔M－細小鋅花

S－調質處理﹔B－亮面調質處理F－耐指紋塗覆﹔C－鉻酸鹽處理

X－不塗油

2﹒電鍍鋅EG（SECC）S－鋼板E－電鍍C－冷軋C－商用(三)區別與共性

(1)鍍層厚度:GI料5~6um,EG料2~3um

(2)耐蝕性:GI料好.(3)成形性:EG料好;

(4)塗裝性:EG料好(5)外觀:EG料為銀灰色,均勻表面;

GI料為亮晶狀,細小鋅花.(6)價格:GI料便宜30%以上2.鍍鋅層防腐原理(1)隔絕原理－使鋼材不與腐蝕介質直接接触(2)犧牲陽极保護原理－鋅較鐵電位活性高﹐如鋅層刮傷露出底材,鋅會替代鐵先行腐蝕.(四)機械性能

GI料抗拉強度Mpa屈服強度Mpa伸長率%硬度HRBC1290~395230~31030.555~67C2250~385220~3003250~65D1230~320170~2403840~53EG料機械性能

要求沖壓成25mm寬的拉伸試片,進行拉力測試.五﹑鍍層厚度﹕GI用Z08/Z10;EG用E16/E24六﹑彎曲性能和鍍層附著力縱向180°﹐內邊直徑0T彎曲﹐外邊不能有鍍層剝離﹑底材裂紋﹒抗拉強度Mpa屈服強度Mpa不同厚度的伸長率%硬度HRB<0.6>0.6~1.0>1.0~1.6>1.6270~370180~2503436373842~60七﹑元素影響

在軋制工藝等不變時﹐各成份對鍍鋅鋼板性能影響如下1﹒提高強度﹕碳﹑硅﹑錳﹑磷2﹒降低塑性﹕碳﹑硅3﹒增加冷脆性﹕磷﹑碳﹑硅4﹒惡化焊接性﹕硫﹑磷﹑碳5﹒改善切削加工﹕硫﹑錳﹑磷6﹒惡化沖壓性﹕碳﹑硅﹑磷﹑硫﹑八﹑常用厚度及公差1﹒GI料實際供貨﹕0.5970.6860.7810.8910.9741.1661.502﹒EG料﹕現用0.81.01.22.0另外可選擇系列0.40.650.7公差:<0.6(±0.05)<0.8(±0.06)<1.0(±0.07)<1.25(±0.08)<1.6(±0.10)<2.5(±0.12)九﹑形狀公差﹕側邊弧形度1.0mm/m;

任意板面放在平台上﹐平坦度＜2mm﹒＄2﹒不鏽鋼板帶材一﹑概述﹕

不銹鋼是公司重要的金屬材料,廣泛用于各機種的許多彈片﹑后窗﹑隔離片﹑遮片﹑擋片﹑導軌﹑支架等.材料單價薄帶為GI的十倍﹐厚帶為GI料的六倍.分為彈性用（冷作硬化狀態）和非彈性用（固溶狀態）.經常因為化學成份﹑拉伸性能﹑硬度不符﹐導致彈性不夠或沖壓破裂等﹒

二﹑化學成分之產品分析值(％)

三﹑机械性能牌號CrNiCSiMnSUS301(1Cr17Ni7)15.80~18.205.90~8.10≦0.16≦1.05≦2.04SUS304(0Cr19Ni9)17.80~20.207.90~10.65≦0.09SUS302(1Cr18Ni9)16.80~19.207.90~10.10≦0.16SUS430(1Cr17)15.80~18.20／≦0.13≦0.80≦1.03牌號狀態抗拉強度MPa屈服強度MPa硬度HV伸長率％SUS301固溶52020521840精軋1/4H860510

251/2H930510310103/4H11307453705SUS304固溶520205200401/2H78047025063/4H9306653103SUS430退火45020520022牌號狀態后字母代表表面加工﹕2B－冷軋,熱處理,酸洗﹐最后冷軋至適宜的光澤度;BA－冷軋后,光亮熱處理;HL－拋光﹒

＄3﹒電鍍錫鋼板（馬口鐵SPTE）一﹑分類以軋制方式分:一次冷軋板(厚度0.15~0.60mm)﹕指在一次冷軋延的低碳鋼板上實施鍍錫處理﹒

二次冷軋板(厚度0.14~0.36mm)﹕指在退火后第二次冷軋的低碳鋼板上實施鍍錫處理﹒

2.以化學成份划分:D類L類MR類3.以表面加工分類﹕一次冷軋板有B-光亮處理R-石磨紋處理 S-銀色處理 M-亞光處理二次冷軋板只有R-石磨紋處理.

4.公稱鍍層重量(每面g/m2)

2.8/2.8最多其它選擇1.4/1.45.6/5.68.4/8.411.2/11.2

5.熱處理分類:裝箱退火連續退火（＋CA）二﹑机械性能調質設計洛氏硬度HR30T相當屈服強度,min,MPa特性T-1T-2T-2.5T-3

T-4T-5T-649±353±355±357±3

61±365±370±3320350370380

408445515深引伸中度引伸一般引伸淺引伸一般用途,有中等剛性以減少折痕增加剛性的一般用途有防止波浪剛性硬度最高,變形不易大$4﹒冷軋碳素鋼板CRS用此材料沖壓的零件應立即電鍍等保護﹐否則容易生銹﹒

調質設計洛氏硬度HR30T屈服強度,MPa,min用途示例DR-8DR-9DR-9M

DR-1073±376±377±3

80±3550620660

690圓罐基體和端面圓罐基體和端面主要用于啤酒、飲料桶端面變形小的端面一﹑性能﹑狀態﹑表面加工代碼1﹒性能代碼SPCC－商用性能SPCD－拉伸性能SPCE－深拉伸性能2﹒狀態級別

A－退火S－標準狀態3﹒表面加工D－毛面處理,用机械或化學方式﹐使表面軋制拉毛﹐產生無光澤﹒B－光亮處理﹐軋制加工產生的光滑處理﹒二﹑机械性能

性能代碼抗拉強度Mpa伸長率﹐≧﹐％（按板厚划分）≧0.25~0.40>0.40~0.60>0.60~1.0>1.0~1.6>1.6~2.5>2.5SPCCT≧270323436373839SPCD270~370343638394041SPCE270~350363840414243＄5﹒鋁合金板材一﹒概述選定純鋁1100﹑防鏽鋁合金（3003﹑5052）﹑硬鋁2024﹑鍛鋁6061﹑超硬鋁7075共七個牌號的薄板和厚板﹒在公司現有產品中,鋁板應用到1802專案﹑IMACLL﹑JAVELIN﹑YIKES﹑ACTION﹑Talledaga﹑HR﹑P-V等機種﹐零件類型是手机殼﹑磁架﹑前板﹑后板﹑分隔板﹑支撐架﹑連接架﹑支架等﹒牌號及狀態為6061-T6﹑5052-H32﹑1100-H16,主要材料厚度是2.03.0mm﹒二﹑各合金系列特性1）耐蝕性﹑陽极化處理﹑表面處理﹑塗裝性1***＞5***＞3和6***＞2和7***陽极化處理可生產不同色澤﹑硬度之皮膜﹒（2)

強度﹑切削性7＊＊＊＞2＊＊＊＞5＊＊＊＞1＊＊＊（3）成形性:強度越高越差﹒

三﹑化學成份

合金SiFeCuMnMgZn1100(Si+Fe)≦0.950.05~0.200.05/0.10

3005~0.201.0~1.5/0.10

50520.250.40~2.80.10

20240.500.503.8~4.90.3~0.91.2~1.80.25

60610.4~5~0.400.150.8~1.20.25

70750.400.501.2~2.00.302.1~2.95.1~6.1

四﹑不可熱處理強化材料(<1.3mm)机械性能合金狀態抗拉強度屈服強度延伸率%1100O74~1082525H1294~127746H14118~147944H16137~1671183H18157/35052O177~2166418H32216~2651575

F－制造狀態O－退火狀態

H－加工硬化狀態T－熱處理穩定狀態（）

H第一位數﹕

H1－單純加工硬化

H2－加工硬化+不完全退火

H3－加工硬化+穩定化處理（2）H第二位數﹕表示全硬（H）之8分之几狀態﹒

五﹑可熱處理強化材料(<1.3mm)机械性能合金狀態抗拉強度MPa屈服強度MPa延伸率%2024T344029515T443027515T6244034556061T420511016T6295245107075T65404708T1－高溫加工＋自然時效T2－高溫加工＋冷加工＋自然時效T3－固溶＋冷加工＋自然時效T4－固溶＋自然時效T5－高溫加工＋人工時效T6－固溶＋人工時效T7－固溶＋人工過時效T8－固溶＋冷加工＋人工時效T9－固溶＋人工時效＋冷加工T10－高溫加工＋冷加工＋人工時效$6﹒銅合金帶材（黃銅﹑磷青銅﹑鈹銅）純銅及銅合金比較類別主要合金性能用途紫銅無氧銅（TU）;工業純銅(T1~4)比重8.9﹐熔點1083℃﹒良好導電性﹑導熱性﹑抗腐蝕性﹒塑性很好﹐強度太低﹒不直接用于結构材料,用作配制合金青銅錫青銅﹑鋁青銅﹑鈹青銅抗腐蝕性好﹐彈性高﹐耐磨性好﹔但Be﹑Sn很貴﹒彈性﹑抗磁﹑耐磨元件黃銅以Zn為主元素﹐分普通~﹑特殊~強度比紫銅高﹐抗腐蝕性比青銅差﹒常見腐蝕:脫鋅（加元素）﹑季裂（消除應力或電鍍）優良加工性,拉伸性﹒散熱片類深拉伸零件﹒

(一)磷青銅帶材:C5191有良好加工性、高彈性、抗疲勞性、高強度、高延伸率.適宜制造各種有彈性要求的電子元件.

Sn5.5~7.0;P0.03~0.35

狀態級別拉伸試驗(1)硬度試驗(2)拉伸強度MPa伸長率(最小)%維氏硬度HV1/4H390~51035100~1601/2H490~61020150~205H590~6858180~230(二)黃銅帶材

合金CuPbFeZnC260068.5~71.5≦0.05≦0.05余量C268064.0~68.0≦0.05≦0.05余量C272062.0~64.0≦0.07≦0.07余量C280159.0~62.0≦0.10≦0.07余量合金狀態抗拉強度,Mpa伸長率,%硬度HVC2600H/4340~405≧3575~125H/2395~440≧2885~145H490~540／105~175C2680H/4340~405≧3575~125H/2380~440≧2885~145H470~540／105~175C2720H/4340~405≧3575~125H/2385~440≧2885~145H485~550／≧105C2801H/4355~425≧2585~145H/2410~485≧15105~160H485~585／≧130(三)鈹銅帶材牌號BeCoNiNi+CoPbC170001.60~1.79

≧0.20

C172001.80~2.00

≧0.20≦0.10C173001.80~2.00

≧0.200.2~0.6C174000.15~0.50.15~0.3

C174100.15~0.50.35~0.6

C175000.40~0.72.4~2.7

C175100.20~0.6≦0.31.4~2.21.7~2.5

C175300.2~0.4

1.87~2.5

(1)TB00(A或O)－固溶熱處理﹒(2)TD01(1/4H)﹑TD02(1/2H)﹑TD04(H)－固溶熱處理﹐冷軋﹒(3)TF00(AT)－沉淀硬化﹒(4)TH01(1/4HT),TH02(1/2HT)﹑TH04(HT)－固溶熱處理﹐冷軋﹐沉淀熱處理﹒(5)TM00(AM)﹑TM01(1/4HM)﹑TM02(1/2HM)﹑TM04(HM)－軋制硬化(机械性能等詳情見ES03-048)$7.鈦合金板材一﹑合金特性（1）純鈦的比重4.5g/cm3﹔與鍍鋅鋼板比較﹐比強度（強度/比重）高﹒2）

尺寸熱穩定性好﹒不易導熱(好)﹒無磁性(好)﹒（3）

純鈦有高延展性﹐強度相對較低﹐沖壓性好﹐縱向拉延性好﹐橫向稍差﹔零件成形后回彈較大﹐屈服/抗拉強度之比較大﹐即塑性變形範圍較小﹒3（4）冷作硬化傾向較大（可考慮工序間退火和零件最終消除殘餘應力）﹒5）

對切痕和表面缺陷較敏感﹒（6）耐蝕性好﹐表層有很穩定和高結合力氧化膜﹒當暴露出新鮮金屬時﹐這層氧化膜自發而迅速生成﹒（二）常見牌號及成份國家牌號/類別NHOCFe

中國TA00.030.05TA10.200.25TA1-A0.0120.100.050.15美國Grade10.03