家电产品板材的选用(一)

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4mmi勺钢板，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勺钢板。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、 Q215、 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/mmi）;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-0.5 X 750X 1500-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勺薄板。适用牌号： 08、 08F、 10、 10F符号：08、10一钢号开头的两位数字表示钢的含碳量，以平均碳含量X100表示；F一不脱氧的沸腾钢；b一半镇静钢，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%的不脱氧沸月钢；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：I高级的精整表面、H一较高级的精整表面、出一普通的精整 表面标记：尺寸精度表尺寸表钢板品种标准冷轧板：钢号表表面质量组别表表拉延组别表技术条件标准产地：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X100表示；A1-使用铝脱氧的镇静钢。表面质量：I -特别高级精整表面，n -高级精整表面，m-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：尺寸精度表尺寸表钢板品种标准冷轧板：钢号表表面质量组别表拉延组别表技术条件标准标记示例：A-1.0 X750X1500-GB708-88冷轧板：08Al - H-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（日ongation ）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表（ 1/2 ）的硬质、1表硬质。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一用于冲制拉延复的零件。表面加工状态：A麻面（轧辗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0.5mni 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 X1000Ax 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/BQB403， 牌号 St14， 表面结构为特别平滑 （ b ） ，表面质量为FC,切边（E。，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/BQB403 St14-FC-ZF-b钢板 EC 0.8AX 1200Ax 2000A-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：G-3kn、08kn、08nC符号：G-普通钢、kn-沸腾钢、n C-镇静钢。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）表1 标准钢板牌号近似对照国家类则执行标HI铜梅牌，中国I rBQ235 OKFOKAI日本1JI5SPCDSlE谢国DIRStl2Si 13SH4液炉斯racTCT3kn遥用他国普通用途冲压用海速M用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 代、N混合气体的还原退火炉加热到 710920C,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450460c的锌锅，利用气刀控制锌层表面厚度。最后经铭酸盐溶液钝化处 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-SG 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祢冲、CS-超深冲、JY-结 构。锌层重量代号：Z10R Z20R 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。标记示例：锌层重量275g/m2,加工性能JY,表面结构Z,表面处理Y,尺寸 精度B,长X宽X高的尺寸 0.70mm0 5xoms时。讣iO.0304MW)石讪加步on； -HJ.U73 机Ktt总A 4%UB 1.0 1.2二乃鼻13-40408F (总限n.s i.o i ?IM黜谢34U.S 10.1 Id.b伸中/n.a i.o i.j1 日卡 11,2 H34.2日本冷轧薄钢板的化学成分和机械性能（见表4、表5）W4枇学成分普”此单或相*cSi醇mP邙Q0120朋或。制二 01103sli I Ico. to/ 0.1HSPtE008,5姐*0.025-S8CHS就境性畦板“cm0鼻林突悔SPC必 0.6 0.7 O.K2TC哺7.2 719Jflj as0.6 fl.70.8M黏7.* 心曰IE0.4 0 3幻1。阴40S.C 416194.3 德国冷轧薄钢板的化学成分和机械性能（见表6、表77民巩力支CMups制剧但林40.10C0J40 033密部00250u06UOL林产 II GO COJ01nlsiij-r“值N&值04fiDJJf fli皿而口onr闻 a#17机械性腌梅甲vn md 叁、为.ifth%MStl2OJ 0.6 0l7 fi.S28027O-4IQH A QjO*1 9.4130.J 4.6QJ Q3240270-370.uAJ CC5Okiraxil (12MW0 *CJO05tfOOJ OQJ 010 J.?S 025OHM：Q 整Mil (LkMltf CjO3J(值CM OilO 0.10 25.54(Z25)25017.542/42304.2坤 275(Z27)27。11&S(K32)3455E“卜405.6（r40）42i6Tort5()工。X4/X4w44小一5709K注：括号内（工】0）&小日本储植健件薄阚梅的梓层代V,括tt内什:即衣/日本电笄碑铜掘韵碎层代修5.2 热镀锌层锌花高纯度的锌层（电镀锌层）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419C）,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%）, 198c凝固；加入车g, 264c凝固；加入铅，317c凝固；加入睇（0.3%）, 409c凝固；或者用 蒸汽流或SO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，为了得到光整锌花，再用小 于1%勺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FeAl5或FeAE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419C,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：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%寸或在8595%围内，以及PH6具腐蚀反应较为剧烈。当水温度高达70c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% 8595%勺范围内；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5.5.1 镀锌板性能表 （见表 11）表11镀锌板性能牌号板厚mm (TbNN/mm热镀锌钢板JY0.8 LO 1.2270-5008,49.09-4SC0.81.0L2 |270380 _i308.49.094cs. J0.8 LO121270-38030f 9 A9.610.0电镀锌钢板1)X12704102628280 XDX2 1：。2703901.23234349.510J10.63610.327037038 i 10 73811.15.5.2 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220250c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， 也可选用铭酸盐钝化的镀锌层。这里特别提出的是，需要深拉伸的工件不宜选用热镀锌板。