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1、产品设计常用金属材料 内 容 一GI料与EG料 二不锈钢板SUS 三电镀锡钢板（马口铁SPTE） 四冷轧碳素钢板CRS 五热轧碳素钢板SPHC 六铝及其合金 七铜及其合金 八钛及其合金 九压铸镁合金 (4)涂装性:EG料好 (5)外观:EG料为银灰色,均匀表面;GI料为亮晶状,细小锌花. (6)价格:GI料便宜30%以上 镀锌层防腐原理 (1)隔绝原理使钢材不与腐蚀介质直接接触 (2)牺牲阳极保护原理锌较铁电位活性高，如锌层刮伤露出底材,锌会替代铁先 行腐蚀. 一. GI料和EG料 5.镀层厚度GI用Z08/Z10;EG用E16/E24 6.弯曲性能和镀层附着力 纵向180内边直径0T弯曲外边
2、不能有镀层剥离底材裂纹 4.机械性能 要求冲压成25mm宽的拉伸试片,进行拉力测试. GI料抗拉強度Mpa屈服強度Mpa伸長率%硬度HRB C129039523031030.55567 C2250385220300325065 D1230320170240384053 EG料抗拉強度Mpa屈服強度Mpa不同厚度的伸長率%硬度 HRB 0.61.01.01.61.6 270370180250343637384260 一. GI料和EG料 6.元素影响 在轧制工艺等不变时各成份对镀锌钢板性能影响如下 （1）提高强度碳硅锰磷 （2）降低塑性碳硅 （3）增加冷脆性磷碳硅 （4）恶化焊接性硫磷碳 （5）
3、改善切削加工硫锰磷 （6）恶化冲压性碳硅磷硫 7.常用厚度及公差 （1）GI料实际供货0.597 0.686 0.781 0.891 0.974 1.166 1.50 （2）EG料现用0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 2.0 另外可选择系列 0.4 0.65 0.75 0.9 1.4 1.6 1.8 2.3 2.5 8.形状公差侧边弧形度1.0mm/m; 任意板面放在平台上平坦度2mm 一. GI料和EG料 附件:制程缺陷分析和处理 在了解GI和EG两种材料的各项性能后有必要注意镀锌钢板因为机械性能镀层 制程环境等不同导致冲压开裂或变形引起耐蚀性差等一系列问题现结合具 体案例分析
4、钢板常见缺陷并提出处理意见 1切断边生锈 镀锌板切断边放置几天后都难以避免生锈材料越厚镀锌层保护作用越差只要客 户没有严格规定且不出现连续锈斑即可放行特殊要求的材料可以浸防油 2冲压/弯边/凸台裂纹抽芽不完整 可能存在以下材料因素 （1）抗拉强度超上限 （2）伸长率偏低 （3）屈服强度太高,使屈服/抗拉强度之比高 （4）硬度偏高 （5）组织不均匀晶粒大小差异大 3平坦度引起的尺寸偏差 采用反向冲压或反卷校平 4冲压后尺寸变化 冲压后,个别零件由于应力释放,局部尺寸将沿受力之反向变化.可适当加大正向预变 形尺寸. 一. GI料和EG料 5制程中防止白锈 (1)避免汗水洒在板材和零件上,如戴手套配
5、毛巾. (2)防止潮湿水份结露,改进包装增加干燥剂. (3)重要大型零件产生少量白锈,可用0.40 0.60 0.60 1.0 1.0 1.6 1.6 2.5 2.5 SPCC270323436373839 SPCD270 370343638394041 SPCE270350363840414243 四冷轧碳素钢板CRS 1化学成份 （） 2机械性能 3.表面加工 板材热轧后应要求经过酸洗或喷砂清除氧化皮这样有利于焊接表面处理等 表面应无孔眼分层脏污氧化皮等 . 有些缺陷可通过打磨清除(A)或焊接返修(B) A.打磨后应符合厚度公差清理干净分界线应光滑 B.焊接前有害缺陷应修凿或打磨干净修磨深
6、度应不超过公称厚度的20%修磨面 积不超过板面的2%焊接后应清理平整 代码CMnpS SPHC0.150.600.0500.050 抗拉强度MPa 伸长率（按板厚划分mm) 1.21.61.63.23.2 270 272931 五热轧碳素钢板(SPHC) 在公司现有产品中,铝板应用于手机壳 NB外壳、磁架前板后板分隔板支 撑架连接架支架等牌号及状态为6061-T65052-H321100-H16,主要材料 厚度是0.5 0.6 1.0 2.0 3.0mm 六 . 铝及其合金 1.1 铝及铝合金基本特性 质轻:轻量化角色 耐蚀性:自然(人工)氧化薄膜,优良耐蚀性 成形性:适于各种成形加工,如灯罩
7、,外壳等 强度: 可强化至不同强度等级260Kg/mm2 表面处理:阳极处理/化成处理/电镀/涂覆 导电性:纯铜之60%,但成本便宜. 导热性:极佳,散热片,热交换器 加工性:特佳,棒,线,板及各种挤型材 焊接性:佳,各种结构体及船舶应用广. 无毒性:食品用途方面 再生性:回收重熔,充分且有效利用. 六 . 铝及其合金 1.2 铝合金的分类 六 . 铝及其合金 合金系合金編號 純鋁(99.0%)1* Al-Cu2* Al-Mn3* Al-Si4* Al-Mg5* Al-Mg-Si6* Al-Zn7* 合金SiFeCuMnMgCrZnTi 1100(Si+Fe)0.950.050.200.05/
8、0.10 30030.60.70.050.201.01.5/0.10 50520.250.400.100.102.22.80.150.250.10/ 20240.500.503.84.90.30.91.21.80.10.250.15 60610.40.80.70.150.400.150.81.20.040.350.250.15 70750.400.51.22.00.302.12.90.180.285.16.10.2 1.3 变形铝合金牌号对照 主要铝合金成份 六 . 铝及其合金 ItemSPEC对机械性能的影响阳极膜颜色 Si0.25 形成强化相Mg2Si, Mg/Si 质量比1.73/1偏高
9、,暗灰色 Fe0.40 杂质元素,引起铸造裂纹暗黑色 Cu0.10 适量铜提高强度,但对抗蚀性不利暗色 Mn0.10 补充强化作用,加锰可降低镁含量,降低热裂倾向, 使Mg5Al8 化学物鋆沉淀,改善抗蚀性及焊接性能 Mg2.22.8 强化作用,每增加1%镁,抗拉强度约升高34Mpa Cr0.150.35 形成(CrFe)Al7及(CrMn)Al12抵消铜对抗蚀性不 利的影响. 使阳极氧化膜呈黄色 Zn0.10 强化作用不透明乳白色 Ti0.05 细化组织 Al基体 5052 元素的影响 六 . 铝及其合金 1.4 调质度之基本定义 六 . 铝及其合金 调质度之HX定义 六 . 铝及其合金 调
10、质度之HXY定义 六 . 铝及其合金 调质度之TX(TXY)定义 六 . 铝及其合金 六 . 铝及其合金 1.5 铝合金之选用原则 耐蚀性:1*纯铝最佳,5*亦良好,次为3*及6*铝钟,2*及7*较差.耐蚀性较佳 者通常其阳极处理性及表面处理,涂装性亦均优良,依使用场合选用. 1*5*3和6*2和7* 强度:纯铝材质最软,而2*及7*热处理型强度最高,成品设计时需考虑铝合金组件 需承受之压力,以选择适当之合金. 7251 成形性:完全退火料之成形性最佳,反之热处理料之成形性最差,成形性因与调质度有 关,故选择铝合金后,再考虑各调质度之强度范围,强度高者较不易成形. 切削性:通常强度较高之合金切
11、削性较佳,反之低强度者切削性较差,部分产品经成形 后须经车削加工,此时其切削性应列入考虑 溶接性:溶接无问题,仅部分2*及7*合金无法溶接 六 . 铝及其合金 1.6 铝合金焊接特点 铝极易氧化生成0.10.2高熔点致密薄膜,它保护着基材表面,焊接时如不将其清除, 将会阻碍基材熔化和熔合,且氧化膜比重大,不易浮出熔池而形成焊缝夹杂. 铝比钢导热性好,要达到相同的焊速,焊接能量应为钢的24倍;铝的导电性好,电阻焊 比钢需更大功率电源. 铝的高温强度低,塑性差,焊接时易产生热应力/变形/及裂纹,氢在焊接熔池快速冷却和 凝固过程中易在焊缝中聚集形成气孔. 焊接过程无颜色变化,难掌握加热温度. 六 .
12、 铝及其合金 1.7 铝合金阳极氧化特点 化学氧化/装饰性阳极/硬质阳极 极佳的防护性与装饰性/耐磨性,有较高硬度 色泽均一,膜层透明/外观不允许有缺陷; 纯铝/防锈铝染色较鲜艳, 铝硅合金氧化膜发暗只能染深色 铝素材不允许有严重的划伤等缺陷 热处理晶粒不能粗大, 避免桔皮外观. 六 . 铝及其合金 1.8 铝材外观缺陷 分级面定义:装饰面与非装饰面 检视方法: 缺陷分析及解释:裂纹/非金属压入物/腐蚀斑点/硝盐痕/脏污/折痕/压痕/金属压入物 /刮痕/夹痕 /摩擦痕/乳液痕/松树枝状花纹/气泡/小黑点/色差/黑线/贴膜印痕/毛刺/ 轧辊及模具 六 . 铝及其合金 1.8 各国铝合金介绍 日铝
13、/美铝/法铝/中铝 组织致密性:独有的晶粒细化工艺保证,航空产品系列全部通过超声波探伤工序检验,无 沙孔、横纹、气泡及杂质。 残余内应力:完美的预拉伸消除内应力工艺处理，彻底消除内应力，产品在加工和受力 时也不会翘曲、开裂及变形。 公差精度:产品全部符合美国材料及试验学会规范(ASTM)和航空航天材料规范(AMS) 。 加工性能:将化学成分、强度及硬度的偏差降至最小，加工中不会发生“粘刀“ 、“崩刀“ 现象。 均匀性:热处理技术卓越，在300mm以下，强度、硬度可保持一致。 稳定性:生产工序全部计算机控制，不同批次生产保证性能一样。 染色效果:染色处理效果均匀而有光泽，表面无“条纹”状或“斑点
14、”状、颜色不一的 现象发生。 抗腐蚀性能:通过金属及合金的显微检验，具有优良的抗应力腐蚀性能及抗腐蚀鳞状剥 落性能，在各种介质（如水蒸气、弱酸、弱碱等）环境下长久使用不会产生凹坑或发 黑现象。 弯曲性能:全部通过半导弯曲检验，弯曲180度不会产生开裂现象。 六 . 铝及其合金 1 铜的特性 电及热传导率高,光泽性好:微量的不纯物/冷间加工,会减少约2% 铜fcc结晶构造,塑性加工容易; 耐蚀性优秀,易于电镀涂装等. 铜板屋顶等的表面发生美观灰绿色的绿锈,这是因为大气中CO2、SO2及水分等的作 用生成的盐基性碳酸铜CuCO3Cu(OH)2、盐基性硫酸铜CuSO4Cu(OH)2 等主要成 份,形
15、成不溶于水的保护层. 铜为反磁性,若含铁0.04%,既成顺磁性. 七 . 铜及其合金 分类 纯铜- 含Cu量在99.3%,主要用在电线/线缆上; 洋白NSS :耐蚀性佳 ,加工容易,经适度低温处理 ; 其弹性、导电性、延展性等均可增强. 磷铜PBS :与 NSS 有相同的物理特性且耐磨性及导电性更佳 ,适用于继电器、通信机 器、弱电开关等弹片. 铍铜:高导电/高弹性,是铜硬度及强度最佳者 ; 微动开关、各种高级端子、继电器等精 密弹片用材料. 系 列合 金 C1XXCoppers and high-copper alloys C2XXCu-Zn alloys (brasses) C3XXCu-Zn-Pb alloys (leaded brasses) C4XXCu-Zn-Sn alloys (tin brasses) C5XXCu-Sn alloys (phosphor bronzes) C6XXCu-Al alloys , Cu-Si alloys and miscellaneous Cu-Zn alloys C7XXCu-Ni and Cu-Ni-Zn alloys (nic
