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1、一、黑色金属 1.深拉深用冷轧钢板发化学成分和力学性能 1）深拉深钢板的化学成分 深拉深用冷轧钢板主要有08Al、08F、08、及10、15、20钢。其化学成分如表8—44所示。 表8—44 深拉深冷轧薄钢板的化学成分（GB/T5213—1985和GB/T710—1991） 钢板 化学成分（质量分数 %） C Si Mn P S Ni Cr Cu Al 08Al ≤0.08 ≤0.03 0.35～0.45 ≤0.020 ≤0.03 ≤0.01 ≤0.03 ≤0.15 0.02～0.07 08F 0.05～0.11 ≤0.03 0.
2、25～0.50 ≤0.040 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.10 ≤0.25 — 08 0.05～0.12 0.17～0.37 0.35～0.65 ≤0.035 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.10 ≤0.25 — 10 0.07～0.14 0.17～0.37 0.35～0.65 ≤0.035 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.15 ≤0.25 — 15 0.12～0.19 0.17～0.37 0.35～0.65 ≤0.040 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.25 — 20 0.17～0.24 0.17～0.37
3、 0.35～0.65 ≤0.040 ≤0.04 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.25 — （2）影响钢板冲压性能的主要因素 化学成分、金属组织、力学性能和表面质量等均影响冲压性能 在上述钢号中用量最大的是08钢，并有沸腾钢与镇静钢之分，沸腾钢08F价廉，表面质量好，但偏析比较严重，且有“应变时效”倾向，对于冲压性能要求高，外观要求严格的零件不适合。08Al镇静钢板价格较高，但性能均匀，“应变时效”倾向小，适用于汽车、拖拉机覆盖件的拉深 。 1）08钢中主要元素对冲压性能的影响（表8—45） 表8—45 主要元素对08钢冲压性能的影响 元素名称 对 冲 压 性 能 的
4、 影 响 C 增加FeC的数量，提高钢板的抗拉强度和屈服强度，降低塑性，使冲压性能恶化，特别是当FeC出现于晶界时，对冲压性能的不利影响更大 Si 硅溶于铁素体中，强化铁素体的作用很大，增加强度，降低塑性，含硅量越低越好，深冲压钢板不能用硅脱氧 Mn 锰的直接影响不大，锰和硫形成MnS夹杂物，其数量和形态对冲压性能有影响 P 磷显著地增加强度和脆性，并有偏析倾向，易于形成带状组织，这些都对冲压性能不利 S 形成硫化物，其数量、形状和分布对冲压性能有很大影响，数量多、且呈细长条状分布的硫化物对冲压性能不利 Al 是镇静钢的最终脱氧剂，可与氮形成氮化铝，显著降低钢板的“应变
5、时效”倾向，容易得到“饼形”铁素体晶粒，改善冲压性能。钢中铝的最佳含量为其质量分数=（0.03～0.05）% 2）深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准（表8—46） 表8—46 深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别 钢板状态 钢 号 及 拉 深 级 别 ZF HF F Z S 08Al 05F，8F，10F 08b，15F，20F，08，10，15，20 05F，08F，10F，15F，20F，08b，08，10，15，20 冷轧 6，7，8或“饼形” 6，7，8，9或“饼形” 6，7，8 6，7，8，9 5，6，7，8，9 1)铝镇静钢08Al按其拉
6、深质量分为三级：ZF—拉深最复杂零件；HF—拉深很复杂零件；F—拉深复杂零件 2)其他深冲薄钢板（包括热轧板）按冲压性能分级为：Z—最伸拉深件；S—深拉深件；P—普通拉深件 3)深拉深冷轧薄钢板的力学性能（表8—47） 表8—47 深拉深冷轧薄钢板的力学性能（GB/T5213—1985和GB/T710—1991） 钢号 级别 厚度/mm /MPa /MPa /（%） 不 小 于 08Al ZF HF F 全部 全部 >1.2 1.2 <1.2 260～330 260～340 260～350 260～350 260～350 20
7、0 210 220 220 240 44 42 39 42 42 0.66 0.70 — — — 08F Z S P ≤4 280～370 280～390 280～390 — — — 34 32 30 — — — 08 Z S P ≤4 280～400 280～420 280～420 — — — 32 30 28 — — — 10 Z S P ≤4 300～420 300～440 300～440 — — — 30 29 28 — — — 15 Z S P
8、≤4 340～460 360～480 360～480 — — — 27 26 25 — — — 20 Z S P ≤4 360～500 360～510 360～510 — — — 26 25 24 — — — 4)深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度（表8—48） 表8—48 深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度 （GB/T5213—1985和GB/T710—1991） 钢板厚度 钢号及级别 08A1 08、08F 10、15、20 ZF HF F Z S P Z S Er值（杯突试验深度）不小于 0.
9、5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 9.5 9.8 10.3 10.6 10.8 11.2 11.3 11.5 11.7 11.8 12.0 — — — — — 9.3 9.6 10.1 10.5 10.7 10.8 11.0 11.2 11.3 11.4 11.6 11.8 12.0 12.1 12.2 12.3 9.1 9.4 9.9 10.3 10.5 10.7 10.9 11.1 11.3
10、 11.4 11.5 11.7 11.9 12.0 12.1 12.2 9.0 9.4 9.7 10.0 10.3 10.5 10.8 11.0 11.2 11.3 11.5 11.6 11.8 11.9 12.0 12.1 8.4 8.9 9.2 9.5 9.9 10.1 10.4 10.6 10.8 11.0 11.2 11.4 11.6 11.7 11.8 11.9 8.0 8.5 8.9 9.3 9.6 9.9 10.2 10.4 10.6 10.8 11.0 11.2 11.4
11、11.5 11.7 11.8 8.0 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 — — — — — — — — — — 7.4 7.8 8.0 8.2 8.4 8.6 — — — — — — — — — — 2.常用材料的力学性能 （1）黑色金属材料的力学性能（表8—49） 表8—49 黑色金属材料的力学性能 材料名称 材料牌号 材料状态 抗剪强度 /MPa 抗拉强度 /MPa 伸长率 屈服点 /MPa 弹性模量 /MPa 电工用工业纯铁C>0.025 DT1 DT2 DT3 已退火
12、的 180 230 26 电工硅钢 D11、D12 D21、D31 D32、D370 D310~340 S41~48 已退火的 190 230 26 普通碳素钢 Q195 未经退火的 260~320 315~390 28~33 195 Q215 270~340 335~410 26~31 215 Q235 310~380 375~460 21~26 235 Q255 340~420 410~510 19~24 255 Q275 400~500 490~610
13、15~20 275 碳素工具钢 08F 已退火的 220~310 280~390 32 180 10F 260~360 330~450 32 200 190000 15F 220~340 280~420 30 190 08 260~340 300~440 29 210 198000 10 250~370 320~460 28 — 15 270~380 340~480 26 280 202000 20 280~400 360~510 35 250 21000 25 320~440
14、 400~550 34 280 202000 30 360~480 450~600 22 300 201000 35 400~520 500~650 20 320 201000 40 420~540 520~670 18 340 213500 45 440~560 550~700 16 360 204000 50 已正火的 440~580 550~730 14 380 220000 55 550 670 43 390 — 60 550 700 12 410 208000 65 600 73
15、0 10 420 — 70 600 760 9 430 210000 碳素工具钢 T7~T12 T7A~T12A 已退火的 600 750 10 — — T8A 冷作硬化的 600~950 750~1200 — — — 优质碳素钢 10Mn 已退火的 320~460 400~580 22 230 211000 65Mn 600 750 12 400 21000 合金结构钢 25CrMnSiA 25CrMnSi 已低温退火的 400~560 500~700 18 950 — 30CrM
16、nSiA 30CrMnSi 440~6000 550~750 16 1450 850 — 优质弹簧钢 60Si2Mn 60Si2MnA 65SiWA 已低温退火的 720 900 10 1200 200000 冷作硬化的 640~960 800~1200 10 1400 1600 — 不锈钢 1Cr13 已退火的 320~380 400~470 21 420 210000 2Cr13 320~400 400~500 20 450 210000 3Cr13 400~480 500~600 18 48
17、0 210000 4Cr13 400~480 500~600 15 500 210000 1Cr18Ni19 2Cr18Ni19 经过热处理的 460~520 580~640 35 200 200000 已碾压冷作硬化的 800~880 1000~1100 38 220 200000 1Cr18Ni9Ti 热处理退软的 430~550 540~700 40 200 200000 （2）钢在加热时的抗剪强度（表8—50） 表8—50 钢在加热状态的抗剪强度 （单位：MPa） (3) 普通碳素钢冷弯实验指标（8-51） 表8
18、—51 普通碳素钢冷弯试验指标 （GB700—1988） 牌号 试样方向 冷弯试验B=2a180° 备注 钢材厚度或直径/mm ≤60 >60～100 >100～200 弯心直径d Q195 纵 0 — — 各牌号A级钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行 冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作交货条件 横 0.5a Q215 纵 0.5a 1.5a 2a 横 a 2a 2.5a Q235 纵 a 2a 2.5a 横 1.5a 2.5a 3a Q255 2a 3a 3.5a Q275
19、 3a 4a 4.5a 注：B—试样宽度 二、有色金属 有色金属的力学性能（表8—52） 表8—52 有色金属的力学性能 材料名称 牌 号 材料状态 抗剪强度τ/MPa 抗拉强度 /MPa 伸长率 /(%) 屈服点 /MPa 弹性模量E/MPa 铝 1070A,1050A 1200 已退火 80 75～110 25 50～80 72000 冷作硬化 100 120～150 4 120～240 铝锰合金 3A21 已退火 70～100 110～145 19 50 71000 半冷作硬化 100～140
20、 155～200 13 130 铝镁合金 铝镁铜合金 SA02 已退火 130～160 180～230 — 100 70000 半冷作硬化 160～200 230～280 210 高强度铝镁铜合金 7A04 已退火 170 250 — — — 淬硬并经人工时效 350 500 460 70000 镁锰合金 MB1 MB8 已退火 120～140 170～190 3～5 98 43600 已退火 170～190 220～230 12～24 140 40000 冷作硬化 190～200 240～250
21、8～10 160 硬铝 2Al12 已退火 105～150 150～215 12 — — 淬硬并经自然时效 280～310 400～440 15 368 72000 淬硬后冷作硬化 280～320 400～460 10 340 纯铜 T1、T2、T3 软 160 200 30 70 108000 硬 240 300 3 380 130000 黄铜 H62 软 260 300 35 380 100000 半硬 300 380 20 200 — 硬 420 420 10 480 — 黄铜
22、 H68 软 240 300 40 100 110000 半硬 280 350 25 — 硬 400 400 15 250 115000 铅黄铜 HPb59-1 软 300 350 25 142 93000 硬 400 450 5 420 105000 锰黄铜 HMn58-2 软 340 390 25 170 100000 半硬 400 450 15 — 硬 520 600 5 锡磷青铜 锡锌青铜 QSn4-4-2.5 QSn4-3 软 260 300 38 140 100000
23、 硬 480 550 3～5 特硬 500 650 1～2 546 124000 铝青铜 QAl17 退火 520 600 10 186 — 不退火 560 650 5 250 115000～130000 铝锰青铜 QAl9-2 软 360 450 18 300 92000 硬 480 600 5 500 — 硅锰青铜 QBi3-1 软 280～300 350～380 40～45 239 120000 硬 480～520 600～650 3～5 540 — 特硬 560～600
24、700～750 1～2 — — 铍青铜 QBe2 软 240～480 300～600 30 250～350 117000 硬 520 660 2 1280 132000～141000 白铜 B19 软 240 300 25 — — 硬 360 450 3 锌白铜 BZn15-20 软 280 350 35 207 — 硬 400 550 1 486 126000～140000 特硬 520 650 — 镍 Ni-3～Ni-5 软 350 400 35 70 — 硬 470
25、550 2 210 210000～230000 德银 BZn15-20 软 300 350 35 — — 硬 480 550 1 特硬 560 650 1 锌 Zn-3～Zn-6 — 120～200 140～230 40 75 80000～130000 铅 Pb-3～Pb-6 — 20～30 25～40 40～50 5～10 15000～17000 锡 Sn1～Sn4 — 30～40 40～50 — 12 41500～55000 钛合金 TA2 退火 360～480 450～600 25～30
26、— — TA3 440～600 550～750 20～25 TA5 640～680 800～850 15 800～900 104000 镁合金 MB1 冷态 120～140 170～190 3～5 120 40000 MB8 150～180 230～240 14～15 220 41000 MB1 预热 300℃ 30～50 30～50 50～52 — 40000 MB8 50～70 50～70 58～62 — 41000 银 — — — 180 50 30 81000 可伐合金 Ni29Co18
27、 — 400～500 500～600 — — — 康铜 BMn40-1.5 软 — 400～600 — — — 硬 — 650 — — — 钨 — 已退火 — 720 0 700 312000 未退火 — 1491 1～4 800 380000 钼 — 已退火 20～30 1400 20～25 385 280000 未退火 32～34 1600 2～5 595 300000 三、非金属 （1）非金属材料的极限抗剪强度（表8—53） 表8—53 非金属材料的极限抗剪强度 （单位：MPa）
28、 材 料 名 称 极限抗剪强度τ 管状凸模裁切 普通凸模冲裁 纸胶板 布胶板 玻璃布胶板 金属箔的玻璃布胶板 金属箔的纸胶板 环氧酚醛玻璃布板 工业橡胶板 石棉橡胶 人造橡胶，硬橡胶 层压纸板 层压布板 绝缘纸板 厚纸板 软钢纸板 有机玻璃 聚氯乙烯 氯乙烯 赛璐咯 皮革 工业用皮革 工业用毛毡 桦木胶合板 漆布、绝缘漆布 云母 人造云母 硬钢纸板 100～130 90～100 120～140 130～150 110～130 180～210 1～6 40 40～70 100～130 90～100 40～70
29、30～40 20～40 70～80 60～80 30～40 40～60 6～8 — 4～5 10 30～60 50～80 120～150 30～50 140～200 120～180 160～185 160～220 140～200 210～240 20～80 — — 140～200 120～180 60～100 40～80 20～30 90～100 100～130 50 80～100 30～50 45～55 — — — 60～100 140～180 40～45 （2）非金属材料加热时的抗剪强度（表8—54） 表8—
30、54 非金属材料加热时的抗剪强度 材料 温度/℃ 抗剪强度τ/MPa 孔的直径/mm 1～3 3～5 5～10 >10 纸胶板 22 70～100 105～130 147～177 118～137 108～127 118～147 98～118 98～108 98～108 88～98 88～98 98～108 93 88 布胶板 22 80～100 127～147 98～118 118～127 78～108 103～118 88～98 88～98 69～78 玻璃布胶板 22 80～100 157～181 119～1
31、37 147～152 113～118 147 108 39～127 88～98 玻璃纤维丝胶板 22 80～100 137～157 98～118 127～137 88～108 118～127 88 69 39 有机玻璃 22 70～80 88～98 59～78 78～88 69 69～78 49 69 39 聚氯乙烯塑料 22 100 118～127 59～78 98～108 49～59 49～88 39～49 59～78 39 赛璐咯 22 70 78～98 49 69～78 39 59～64 34 59 29 注：表列抗剪强度用于普通凸模冲裁时的计算值。
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