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1、新型冲压钢板的分类当代材料科学的发展已经做到根据使用上与制造上的要求，设计并制造出新的材料，因此很多冲压用的新型板材便应运而生。下面对新型冲压板材：高强度钢板、耐腐蚀钢板、双相钢板、涂层板及复合板做一些基本介绍。1.高强度钢板高强度钢板是指对普通钢板加以强化处理而得到的钢板。通常采用的金属强化原理有：固溶强化，细晶强化，组织强化（相态强化及复合组织强化） ，时效强化，加工强化等。其中前五种是通过添加合金成分和热处理工艺来控制板材性质的。高强度钢板的高强度有两方面的含义：高强度钢板屈服点、抗拉强度高，其 s 在 270 310MPa 范围之内，日本研制的用于汽车零件的高强度钢板的抗拉强度可达到
2、600800MPa，而对应的普通冷轧钢板的抗拉强度只有 300MPa。高强度钢板的应用，能减轻冲压件的重量，节省能源和降低成本。例如，美国和日本从 19801985 年广泛使用合金高强度钢板，是汽车车身零件板厚由原来的 1.01.2mm 减薄到 0.70.8mm 车身重量减轻 20%40%；节油 20%以上。到 1992 年，日本汽车厂汽车车身采用高强度钢板的平均比例占到 22.3%。由于高强度钢板的强化机制常常在一定程度上要影响其他的成型性能，如伸长率降低，弹复大，成型压力高，厚度减薄后抗凹陷能力降低等。因此，制造技术进展的方式是分别开发适应不同冲压成型要求的高强度钢板品种，比如:加磷钢板中
3、的 P1 钢板，与各级别的 08A1 版相比，在屈服强度 s、抗拉强度 b 上提高很多，而各向异性系数则居于它们中间。低温硬化钢板又叫烘烤钢板，它是对屈服强度低的普通钢板进行拉伸预变形，或者在冲压变形之后，于冲压件的涂漆或烘烤包括高温时效处理过程中，板材得到新的强化，是冲压件在使用状态下具有较高的强度和抗凹能力。这种性能称之为低温硬化性能或叫 BH 性。再同样抗凹能力下，汽车零件厚度可减薄15%。另外 BH 性能在板的不同方向上存在差异，它可使板的各向异性增强，利用这一点，对生产有很大实际意义。到 1995 年止我国一汽集团试用烘烤板生产了汽车车身零件 20 余万件，综合废品率仅 1%。2.耐
4、腐蚀钢板开发新的耐腐蚀钢板的主要目的是增强普通钢板冲压件的抗腐蚀能力，它有两类：一类是加入有新元素的耐腐蚀钢板，如耐大气腐蚀钢板等。我国研制的耐大气腐蚀钢板中，有 10CuPCrNi（冷轧）和9CuPCrNi（热轧） ，其耐腐蚀性比普通碳素钢板提高 3 5 倍。10CuPCrNi 与 Q235A 钢板的材料特性值比较列于下表中另一类耐腐蚀钢板是涂覆各种镀层的钢板，如镀铝钢板、镀锌钢板、镀锡钢板等。10CuPCrNi 钢与 Q235A 钢板材料特性值指标 s/MPa b/MPa s/b % n r r CCTV/mm 杯突值/mm10CuPCrNi 378 507 0.74 20.7 0.211
5、 0.548 0.376 128.57 5.6Q235A 240 363 0.66 21.4 0.237 0.727 -0.343 127.44 7.0注测试的钢板厚度均为 t=2.5mm3.双相钢板双相钢板也称复合组织钢板，它也属于高强度钢板中的一种。双相钢板的抗拉强度与伸长率基本上成负相关系，而屈服点基本上成正相关系。下表 1 为两种日本的双相钢板化学成分和力学性能。国产冷轧 07SiMn 双相钢板（含 wc0.08%，wsi0.039%，wMn1.19%，wp0.03%） ，厚度为 1mm，实测出其材料特性值与 08Al（ZF）钢之间对比表 2.这种钢板已开始试用与汽车零件的生产。表 1
6、 日本两种双相热轧钢板化学成分和力学性能化学成分(质量分数，%) 板厚 力学性能钢种 C Si Mn Nb /MM s/MPa b/MPa 5（%） （%）铁素体+马氏体系 0.05 0.68 1.37 - 2.3 390 620 31 63铁素体+微小珠光体 0.13 0.10 1.20 - 3.0 410 550 32 74表 2 07SiMn 双相钢与 08Al 性能比较钢种 s/MPa b/MPa s/b （%） 杯突值/mm n r07SiMn 335 540 0.626 33.5 10.35 0.23 0.9608Al 180 330 0.454 43 11.8 0.234 1.7
7、1.84.涂层板在耐腐蚀钢板中的镀覆金属层的钢板属于一种涂层板。因为传统的镀锡板、镀锌板等已不适应汽车工业、电气工业、农用机械及建筑工业需要，故一些新品中的镀层钢板不断被开发出来。电镀锌板与热镀锌板相比，抗腐蚀能力大幅提高，其镀层与集体钢的综合性能以及加工性能均属优良。锌铬镀层板由于具有良好的焊接性，在汽车零件上已有应用实例。与镀锡钢板相对应的一种无锡钢板的出现，不但可以节省稀少昂贵的锡，还可延长食品的储存期，改善罐头的使用性能，是今后食品罐头的良好材料之一。在涂层板中，各种涂覆有机膜层的板材具有更好的防腐蚀、防表面损伤的性能。因此，正被大量用作各类结构件。美国在 20 世纪 60 年代就生产
8、出这类涂层钢板。日本在 20 世纪 70 年代就开发了生产涂覆氯乙烯树脂钢板：在 0.21.2mm 厚的基体钢板上涂覆 0.10.45mm 厚的树脂。涂覆塑料薄膜钢板还有一优点，既可提高冲压成型性能。例如用双面涂覆 0.04mm 聚氯乙烯薄膜的 08F 钢板拉伸，其极限拉伸系数m0比 08F 钢板降低 12%，拉伸件的相对高度提高 29%。为了有效的提高塑料涂层板的冲压性能，塑料涂层板在基体钢上有单双面之分，以适应不同成型工艺与变形特征的要求。5.复合板材涂覆塑料的的钢板是一种复合板。不同金属叠合在一起（如冷轧叠合）的板材也是一种复合板，或叫叠合复合板。这类复合板材破裂时的变型比单体材料破裂时
9、的变形要大，它的基本材料特性值（比如 n值）变大。以钢为基体、多孔性青铜为中间层，塑料为表层的三层复合板材特别适用于汽车、飞机及核反应堆循环器中的轴承零件等。因为这类复合板材的抗冲压性能取决于基体钢，摩擦磨损性能取决于塑料，钢与塑料间通过多孔性青铜为媒介，获得可靠的结合力。故其性能的大大优于一般涂层板材。现金，重点开发的复合板材两层薄钢板之间用粘弹性材料（树脂）夹层，形成所谓：三明治型复合板材。这种复合板材是为适应汽车在质量与性能上的轻量化及抗震动的要求而开发的，它们的优点和性能是复合前单体材料所不具有的。目的要求不同则应选不同性质的夹层材料。以减轻重量为目的的三明治型复合板材的中间夹层厚度较小，而且是可以吸收震动的软质黏性材料。防震型复合钢板的 n 值、r 值、及均匀伸长率等均与塑料夹层的性质关系不大，接近于表层钢板的 n值、r 值及均匀伸长率；极限拉伸必随夹层厚度的增加而减小，抗起皱能力虽厚度的增加而下降；胀形高度和扩孔率 基本上 不受塑料夹层影响，主要取决于表层钢板的冲压性能。作者宇超机电
