冷冲压材料特性 本文关键词：特性，材料，冷冲压
冷冲压材料特性 本文简介：一、SUS3042B高级不锈钢镜面板,日本标准JIS代号SUS3042B,相当中国标准GB代号0Cr18Ni9--奥氏体基本钢种，用途最为广泛；--耐蚀性和耐热性优良,冲压、弯曲等热加工性好；--低温强度和机械性能优良；--单相奥氏体组织，无热处理硬化现象,无磁性;--材质表面：冷轧2B（雾面）、表
冷冲压材料特性 本文内容：
一、SUS3042B
高级不锈钢镜面板,日本标准JIS代号SUS3042B,相当中国标准GB代号0Cr18Ni9
--奥氏体基本钢种，用途最为广泛；
--耐蚀性和耐热性优良,冲压、弯曲等热加工性好；
--低温强度和机械性能优良；
--单相奥氏体组织，无热处理硬化现象,无磁性;--材质表面：冷轧2B（雾面）、表面平整、光亮;--适用于制作餐具,液晶产品,建筑材料,汽车部件,医疗器械,化学,食品工艺
二、SUS4302B
SUS430俗称“不锈铁”，只含有铬元素的不锈钢,工业上称它为“铬不锈钢”,日本标准JIS代号SUS4302B,相当中国标准GB代号1Cr17
--铁素体钢的代表钢种，用途最为广泛；
--热膨胀率低,耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好；
--铁素体复相组织,具有磁性,可淬火使用;--材质表面：冷轧2B（雾面）、表面平整、光亮,表面看上去会比304更光亮;--比304型合金含量低，适合于精密冲压，半蚀刻加工，激光切割。
三、NTKD-7S
NTKD-7S为节镍、高猛、含铜的NTKD系列奥氏体不锈钢。
--均具有同304相近的机械性能和耐腐蚀性，D-7S较304有更高的强度。
--在固溶热处理温度1010~1120℃下,无磁性。
--适用于装饰、厨房用品、餐具、家电产品、食品机械、计算机配件、集装箱等。
四、SPTE
马口铁，是电镀锡低碳薄钢板的俗称，英文缩写为SPTE，早期称洋铁(TinPlate)，因为中国第一批洋铁是於清代中叶自澳门(Macau)进口，澳门当时音译“马口”，故中国人一般称之为马口铁。是指两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带,又叫镀锡铁。
--锡（Sn）和铁（Fe）的合金，其中Sn是镀层,锡主要起防止腐蚀与生锈的作用。
--它将钢的强度和成型性与锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中，具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性,一般料厚不超过0.6mm。
--广泛应用于食品、饮料、油脂、化工、涂料、油漆、喷雾罐、瓶盖及遮蔽磁干扰的遮片零件。
五、SPTE/T
带PE膜马口铁
--是一种无锡薄板,节省了锡资源,符合马口铁的发展方向。
--极易生锈,表面涂了一层极薄的PE保护膜,具有防静电功能。
六、SECC
镀锌冷轧钢板,SECC是日本JIS牌号,Steel钢材（材料表示符号）；Electrolytic电气解（被覆型号）；Cold(冷轧)Hot(热轧)（种类表示符号）；Commercial(一般)（用途表示符号）。
--保持了冷轧板的加工性,冲压性能非常好,被广泛应用。
--表面均匀灰色,其镀层具有较好的耐指纹和耐腐蚀性能，且不含任何对粘结剂结合力或涂漆性能有害的微量元素，利于环保。
--用途：家电电器、通讯产品的面板。
七、HS85S
镀电气亚铅钢板,俗称东洋钢板,是JFE钢铁开发的带有无机皮膜的无铬(铬氧化物)钢板“EcofrontierJM”,并追加到基于熔融亚铅镀金的无铅钢板的环保产品。
--主要化学成份为铝（55%）、亚铅（43.4%）、硅（1.6%）,有铝的耐腐蚀性,不会因空气的氧化作用生锈。
--耐高温,耐磨损,耐指绞,高强度,拉升强度可达500MPa~1200MPa。
--适用于家庭电器,视频相机,笔记本等薄料产品,一般材料厚度为0.15～0.80mm。
八、A1050
美国ALCOA1050铝合金
--硬度均匀,适合一般冲压成型、折弯、拉伸、整型不易破裂。
--材质纯正,适合稳定的阳极氧化表面处理。
--为纯铝中添加少量铜元素形成,具有极佳的成形加工特性,高耐腐蚀性，良好的焊接性和导电性。
--广泛用于对强度要求不高的产品，如手机、数码相机、MP3、MP4、笔记本计算机、复读机、CD随身听、移动硬盘、音响面板、散热片、薄板加工件。
九、SK7
SK7是含碳量0.6的高喘钢，淬火硬化后使用，SK7耐磨损性优良，且为价格较便宜的工具钢。适用于有滑动部分需要高硬度的零件及制作冷作模具零件。sk7材料常用于需弹性的零件上,冲压特性同spcc差不多,硬度和回弹稍强,通常冲压后再热处理,以达到所需硬度及弹性。
九、SGCC
1.SECC/SGCC是二种材料，表面处理、化学成分、膜厚及工艺等都不相同，不能混为一谈.
SECC属于电镀锌钢板，SGCC属于热镀锌钢板
2.材料经冲压后，若破坏了防护锌层，当然会有氧化现象（只是时间长短而已）。
3.SECC表面主要有铬酸系处理、涂油、磷酸盐处理、铬酸系处理+涂油、不处理等方式：表面一般不会有黑点.
SGCC表面有大锌花、中锌花、小锌花、无花等方式：大锌花及中锌花表面一般都会有黑点产生（建议在NPI阶段同客户沟通或取得客户样本）；小锌花、无花表面的黑点相对较少.
十、SPCC
SPCC原是日本标准（JIS）的“一般用冷轧碳钢薄板及带”钢材名称，现在许多国家或企业直接用来表示自己生产的同类钢材（如宝钢Q/BQB402标准就有SPCC）。注意：相近的牌号有SPCD（冲压用冷轧碳钢薄板及带）、SPCE（深冲用冷轧碳钢薄板及带）、SPCCK/SPCCCE等（电视机专用钢）、SPCC4D/SPCC8D等（硬质钢，用于自行车圈等），分别用于不同场合。
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400MPa的普通结构钢。
补充：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。
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/BQB
402-SPCC-SD-FB/（0.5×1000A×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、St15）、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
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
Fe2Al5或Fe2Al3，减落了铁-锌合金层，可提高锌层的粘附性。
5.4
镀锌层防锈
锌（Zn），比重：7.14g/cm3，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。
5.4.2
白锈的生成和预防
镀锌层表面若粘附一层凝结水，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：
①室内空气湿度高；②成品未干燥而人库；
③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85~95%范围内，以及PH<6，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：①锌板堆放时，表面不能有凝结水；②仓库中应保持空气流通，空气相对湿度不应在60%或85~95%的范围
内；③锌板堆放不应有有害气体及过多的灰尘；④将镀锌层表面进行涂油、钝化处理。
5.5
镀锌板的机械性能
5.5.1
镀锌板性能表（见表11）
5.5.2
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220~250℃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。
6
镀锌层表面处理的特性
6.1
镀锌层涂油
涂油旨在钢板防锈。油品要在常温干爽的库存条件下一年内不变质；在涂装前处理的碱性涂油剂中可以容易清除掉。对于一些成品工件需要粘贴的部位是不允许有油
存在的，而在工件上局部除油，在经济上、安全上和保存上都是不合理的，故一般选用无油板制作。不过无油镀锌板极其制作，要求其存放条件要苛刻些。即通风，
无有害气体和灰尘，相对湿度不大于70%。
油品，一般常用矿物油型防锈油（溶剂型），存放时，板材自重蜜叠，不易挥发。制成冲压件后，自然浑发干净。
6.2
铬酸年轻钝化
①改善镀锌层表面结构成分及光泽；②提高镀锌层的耐腐蚀性及使用寿命。③防止运输与储存中产生“白锈”；
④为涂刷其它涂层作优良衬底。
钝化——在一定条件下，当金属的电位，位于外加阳极电流或局部阳极电流而移向正方向时，原先溶解的活泼金属表面的状态发生某种突变（氧化物膜或附膜形
式）。由于这种突变，阳极溶解过程所服从的规律性也发生了质的变化，而金属的溶解速度则随之急剧下降。金属表面状态的这种突变过程，称之为钝化。
6.2.2
铬酸盐钝化剂
共有三氧化铬（CrO3）、铬酸钠（Na2Cr4·10H2O）、铬酸钾（K2CrC4）重铬酸钠（Na2Cr2O7·2H2O）、重铬酸钾（K2CrC7）等五种铬酸盐钝化剂。
6.2.3
铬酸盐钝化膜
其主要成分是铬酸锌（ZnCrO4）和铬酸铬（CrO3·Cr2O3·nH2O）。钝化膜中以3价铬最多，其次是水，再其次是6价铬，以铬酸铬的胶体物质形式存在于镀锌层表面。铬酸锌附着于被膜中。它能溶于水，是有害成分，应漂洗干净。
由于钝化膜中的大量3价铬化物难溶于水，隔绝了空气中的氧气和水分的渗入，封闭了镀锌层的孔隙（尤其是电镀锌层）。少量的6价铬分布于膜内，可对被擦掉的钝化膜起到修复作用，使轻度撕破的被膜重新完整起来。
钝化膜厚度约0.5~1μm，性质稳定，组织细密，呈透明的金属颜色。被膜导电性稍差，不利于碰焊作业。钝化膜在70℃以上温度烘干时，其耐腐蚀性很差。
厚的钝化膜呈橙黄色。薄的钝化膜呈彩虹色。膜从厚到薄的颜色变化是：红褐色-玫瑰红色-金黄色-橄榄绿色-绿色-紫红色-浅黄色-青白色.钝化膜存放一段
时间后，色泽变暗。变成深褐色或棕黑色。
6.2.4
钝化膜自检方法
颜色呈亮黄色为正常标准；其机械强度，以手指用力擦试，擦不掉为合格。
6.3
磷化
电镀锌板镀锌层磷化的目的在于短斯防锈，便于下一步涂装作业。磷化板的保存期比钝化板短得多。用锌系（或铁系）钝化剂处理的钝化膜厚度约为
0.5~0.2μm，用指甲轻划可见划痕。被膜成分主要是Zn2(PO4)2·4H2O或Zn2Fe(PO4)2·4H2O磷酸锌和磷酸铁。磷化膜在
160℃的烘干温度下，结晶水析出，被膜破坏。灰鳞化膜呈亚灰色，仅用于马上进行工件涂装的电镀锌板。
6.4
无指纹处理
电镀锌板的无指纹处理的目的在于使电镀锌板制作的电器操作面板等，不受手印污染，且导电性好，耐锈蚀性好。
无指纹处理剂是采用聚硅酸锂被膜。此被膜在冲压拉伸过程中，亦会被刮损，损坏处在220℃的固化炉中会出现小气泡、小颗粒，影响到喷涂层的外观质量。此被膜在涂装前处理过程中，基本上不会成磷化膜，不利于喷粉的附着。
6.5
复合表面处理
单纯镀锌板及时经过铬酸盐钝化、磷化的镀锌板，均可再加涂防锈油，以增强防锈效果。
7
钢板表面质量等级及表面缺陷对工件外观质量的影响
7.1
优质碳素钢冷轧薄钢板表面质量
板面基本要求：板面不得有气泡、裂纹、结疤、黑膜、拉裂、折痕和夹杂等，不得有分层和锈蚀等缺陷。
[Ⅰ组表面]
：正面不得有表面缺陷；反面允许有厚度公差1/4的轻微麻点和轻微划痕。
[Ⅱ组表面]：两面允许有厚度公差之半的轻微麻点、轻微划痕、局部蓝色氧化色；反而允许有公差厚度之半的小气泡、小拉裂及辊印。
[Ⅲ组表面]：正面允许有公差之半的轻微麻点、局部深麻点、小气泡、小拉裂、划伤、轻微划痕及辊印；反而允许有厚度公差的上述缺陷，允许有蓝色氧化色。
对于冲压件和喷涂件来说，应该按Ⅰ、Ⅱ组表面要求来验收进货。同时附加条件为：不允许有针孔和裂纹。表面为无光泽的加工毛面。
7.2
热镀锌薄钢板表面质量
光整锌花板[Ⅰ组表面]：外观均匀一致，无表面缺陷;[Ⅱ组表面]：允许有轻微划伤、压痕、大小不均的锌花。
正常锌花板[Ⅰ板表面]：允许有小蚀点、大小不均的锌花暗斑、气力条纹、轻微划伤和压疤、小的铬酸盐钝化处理缺陷、小的锌点和结疤。
[Ⅱ组表面]：除允许Ⅰ组的缺陷外，还允许有不大于1mm边裂，局部轻微锌层起伏、轻微折痕、宽度不大于20mm轻微镀锌厚边及因原板锈点形成的轻微麻点。
对于冲压件，优先选用光整锌花板。用于柜机空调器室内机后板的小锌花板应按Ⅰ组表面验收。不允许有白锈、漏镀的缺陷。镀锌层不允许有开裂、剥落等现象。
7.3
电镀锌薄钢板表面质量
基本要求：板面不得有未镀锌现象，不得有锌层脱落、裂纹、破损等对使用有害的缺陷。原板不得有分层现象；板面不允许有白锈、黄锈等缺陷。
7.4
钢板外形通用要求
①钢板四角均切成直角，在保证公称尺寸最小矩形的条件下，切斜不大于板宽的1.0
%；钢板的镰刀弯应不大于长度的0.3%。
②钢板不平度：宽度不大于1000mm钢板和钢带每米不平度应符号如下规定：Ⅰ组表面≤6mm，Ⅱ组表面≤10mm，Ⅲ≤15mm；
③钢板和钢带厚度的同板差，不大于厚度公差之半；
④表面缺陷超格的钢带：不大于该卷钢带的8%，指普通冷轧钢带，电镀锌钢带，深冲用冷轧钢带。
8
冷轧板制件的电镀锌技术条件
8.1
冲压件的电镀锌适用于下列情况
①电镀锌板或冷轧板冲压件成品，由于锈蚀需要临时返工处理，应急交货的，可采用电镀锌的办法临时补救；
②该冲压件的板材，找不到合适厚度的电镀锌板的，用冷轧板加工成形再进行电镀锌；
③一些不重要的内藏冲压件，用冷轧板进行电镀锌比使用电镀锌板更经济。
8.2
电镀锌参考标准
GB
9799-99
钢铁上的锌电镀层GB
9800-88
电镀锌层的铬酸盐转化膜
8.3
按制件使用环境和使用寿命来分极（见表12）
锌层厚度愈大，使用时间愈长，也愈能适应腐蚀环境。
8.4
铬酸盐钝化类别及其耐腐蚀时间