第二章白车身用材料培训资料Word文档下载推荐.docx
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Ⅱ:
高级的精整表面;
Ⅲ:
较高级的精整表面;
Ⅳ:
普通的精整表面。
按钢板轧制尺寸精度(厚度公差)分类,钢板的尺寸精度或厚度公差为:
A:
高级精度;
B:
较高级精度。
C:
一般精度。
汽车白车身(除少数高档轿车外)的绝大部分材料采用冷轧钢板。
冷轧钢板的延伸率范围较广(28%-42%不等),抗拉强度从250-270N/mm2不等,适用于车身内外蒙皮和各种结构件。
1、普通冷连轧低碳钢系列
常用牌号:
DC01(St12)、DC03(St13)、DC04(St14、St15)、DC05、DC06(St16)。
牌号含义:
D——冲压用钢“Drawing”的缩写,C——冷轧板“ColdRolledPlate”的缩写,“01—07”是材料的等级,数字越大等级越高。
(St——德文“Stahl”的缩写,“12—16”是材料的等级,数字越大等级越高;
St12、St13、St14、St15、St16是老牌号,宝钢从2005年开始就不使用了。
)
2、加磷高强度冷连轧钢系列
B170P1,B210P1,B250P1B180P2(BP340),B220P2(BP380),化学成分如表3所示,力学性能和用途如表4所示。
B—宝钢的缩写,170—屈服极限的下限值MPa,P—含磷强化,1—超低碳,2—低碳。
(注:
BP340、BP380是老牌号,宝钢已经不用)
3、热烘烤硬化钢系列
B180H1、B180H1、B180H2(BH340),化学成分如表5所示,力学性能和用途如表6所示。
B—宝钢的缩写,180—屈服极限的下限值,H—热烘烤强化,1—超低碳,2—低碳。
BH340是老牌号,宝钢已经不用)
4、双相高强度冷连轧钢系列
B340/590DP、B400/780DP,化学成分如表7所示,力学性能和用途如表8所示。
B—宝钢的缩写,340/590—屈服极限的下限值/抗拉极限的下限值,DP—双相钢(duaiphasesteel)的缩写。
5、汽车结构用热轧钢板系列
SAPH370、SAPH440、QSTE420TM、B510L,化学成分如表9所示,力学性能如表10所示。
S—“Steel”的缩写,A—汽车结构用(AutomotiveStructure),P—“Plae”的缩写,H—热(Heat),340—屈服极限的下限值。
QSTE420TM、B510L—冷成型热轧汽车结构用钢板,用于要求良好的冷成型性能并有较高或高强度要求的汽车大梁、横梁等汽车结构件。
6、低合金高强度冷连扎钢系列
B340LA、B410LA,化学成分如表11所示,力学性能和用途如表12所示。
B—宝钢的缩写,340—屈服极限下限值,LA—低合金钢(Lowalloy)的缩写。
7、冷连轧碳素钢板系列
SPCC、SPCD、SPCE、SPCEN,化学成分如表13所示,力学性能如表14所示。
S—“Steel”的缩写,P—板“Plae”的缩写,C—冷轧板“ColdRolledPlae”的缩写,C—表示材料的等级和用途(C表示一般用,D表示冲压用,E表示深冲压用,D表示特深冲压用,G表示超深冲压用)。
8、冷成形用热轧钢板系列
SPHC、SPHD、SPHE,化学成分如表15所示,力学性能和用途如表16所示。
S—“Steel”的缩写,P—板“Plate”的缩写,H—热“Heal”的缩写。
C—商业“Commercial”的缩写,D—冲压用,E—深冲压用。
材料表示方法
材料表示由牌号+厚度规格组成,例如厚度为2.0mm的SPCD表示为:
SPCD2.0t,(t表示为厚度,单位为mm)
在工业上,钢铁材料(包括碳钢在内)必依其化学成份,使用一定的编号以利于选用,这是基本的认识。
目前,在我国较常用的规格有三种:
中国国家标准(CNS)、日本工业标准(JIS)、美国钢铁学会-美国汽车工程师学会(AISI-SAE)。
另外德国工业标准(DIN)和美国统一标准编号(UNS)相关业界有时也会采用。
而其它还有常见的各国规格名称。
1.中国国家标准(CNS)
(1)钢铁的规格
中国国家标准CNS是ChineseNationalStandard的简写,CNS对钢铁材料的编号主要依据CNS109G1001(公布:
民国36年3月,修订:
民国85年3月)原则上由下列三部分组成:
第一部分为材质,钢铁材料大部分以S(Steel钢)或F(Ferrum铁)
表示。
第二部分有两种不同的表示法;
a.表示标准名称或是制品用途。
常用的有-P:
Plate(薄板)、T:
Tube(管)、U:
Use(特殊用途)
W:
Wire(线材)F:
Forging(锻造)C:
Casting(铸造)
例:
SPCC:
Plate,钢板(冷轧)。
SUP:
UseSpring,弹簧用钢
b.用于结构的钢料(包括结构用碳钢及合金钢),代表主要合金元素或含碳量(结构用碳钢时),表示含碳量时,通常以含碳量之100倍数值表示,
SCM420:
铬钼钢,第420种
S25C:
碳钢,含碳量0.25%。
第三部分为该材料之种类号码,或是最低抗拉强度、降伏强度。
若是表示最小抗拉强度或最小降伏强度,通常以三位数字表示。
SCM420表示铬钼钢中编号420的材料
STB340表示锅炉及热交换器用钢,抗拉强度不
低于340N/mm2。
以与合金量之表示法有所区别。
常用于建筑结构用等不须规定含碳量钢料的场合。
注:
机械结构用钢料的符号
机械结构用钢料使用很广,因此CNS2608G2018特别在附录2中说明适用范围及其符号所代表的意义:
适用范围:
机械结构用碳钢钢料及结构用合金钢钢料种类符号之组成。
a.符号顺序为钢之主要合金元素、主要合金元素含量或代表值、附加符号。
其中除钢之代表符号S、碳之符号C之外。
附加符号由第一群及第二群组成,
第一群—为钢料为改善其性质(例如切削性)所添加的特殊元素
(例)改善切削性之添加元素
基本钢
附加符号
铅添加钢
L
硫添加钢
S
钙添加钢
U
第二群—为钢料除化学成份之外的保证特性
(例)保证特殊特性之添加符号
特性
硬化能保证钢
H
表面硬化用钢
K
(例)
S30C:
碳钢,含碳量0.30﹪
S20C4:
碳钢,含碳量0.20﹪第四种构造用碳钢
S(55)C:
一般构造用碳钢,最小抗拉强度55kg/mm2
S85WMo(HS):
含碳量0.85﹪的钨钼高速钢
OS90C(T):
以平炉炼钢法提炼,含碳量0.9﹪的工具钢
b.碳含量的代表值。
(2)铝及铝合金的规格
铝及铝合金之种类及符号系依CNS2068H3021之规定,适用范围为锻铝、锻铝合金(以下简称锻铝合金)及铸铝、铸铝合金(以下简称铸铝合金)之合金种类及炼度符号。
锻铝合金之编号依其合金成分,共分1xxx~8xxx系,另有9xxx系为备用,,铸铝合金之规格亦分1xxx~9xxx九系,其中6xxx系为备用,这些已如第九章所述。
而所谓”炼度”系指”制造过程中,依加工、热处理等条件之差异所获得机械性质之区分”。
炼度符号又分为基本符号与细分符号。
基本符号为一字英文字母(大写),细分符号为一位数字或多位数字组合并附在基本符号之后。
a.基本符号
铝合金的炼度基本符号分为四种。
b.细分符号
铝合金炼度之基本符号H及T之细分符号,依下列规定。
锻铝合金的编号及化学成分。
一、轿车车身用钢板
热轧软钢板:
含碳量一般在0.15%以下,硬度低、抗拉强度不高。
主要用于挡泥板、地板、行李箱铰链、保险杠等。
冷轧软钢板:
相比热轧软钢板加工性能好,且表面美观。
如Q215、碳钢和低合金结构钢冷扎钢板、10F、08F、优质碳素结构钢冷轧薄钢板等,用于车身外板、零件的外壳、车顶板、行李箱盖、发动机罩、车门内外板、保险杠、挡泥板等。
高强度钢板:
抗拉强度相当高,具有很强的抗破坏能力。
用于车身外板、翼子板等。
表面处理钢:
镀锌钢板、锌粉漆涂装钢板等,防腐蚀性能好。
用于车门、车顶内衬板、下护板、车身底部等。
汽车车身用钢(3类):
汽车车身外板用钢:
汽车车身外板用钢主要用于制造前、后、左、右车门外板、发动机罩外板、行李箱盖外板等零件。
汽车车身外板应具很好的成形性,抗腐蚀性和抗凹性以及良好的点焊性,汽车车身外板多用镀层板,以满足汽车外板4年运行无锈斑的防腐要求(最近欧洲提出了防腐性更高的要求,即外板的防腐性能与汽车同寿命),为了提高抗凹性,汽车外板的钢板多用BH钢(烘烤硬化钢),IF增磷钢以及高成形性的冷轧退火双相钢(如DP30260等),以减薄厚度,保证抗凹性;
涂层板多用热镀锌板、热镀锌铁板、电镀锌板以及电镀锌-Ni板等,用合金镀层板的目的是减薄镀层厚度,提高结合力,改善点焊性,减少焊接车间锌污染。
汽车车身内板用钢(四门两盖的内板用钢):
汽车车身内板零件比外板形状更为复杂,要求车身内板用钢应具有更高的成形性和深冲性能,因此车身内板多用冲压成形性和深冲性能优良的IF(无间隙原子钢)钢,少量用IF-增磷钢;
其镀层要求与外板类同,热镀Zn2Fe板或电镀Zn2Ni板;
由于合金镀层较薄,为防止运输或冲压时对镀层的损伤,通常在镀层板的表面再涂一层有机薄膜,既保护镀层,又改善冲压性能,并可减少冲压摩擦和镀层损伤,改善板材成形性。
汽车车身结构件用钢—先进高强度钢:
高强度钢板的种类主要有:
加Si、Mn、P等固溶强化型;
加Nb、Ti、V等析出硬化型;
复合组织型、双相型和回复退火型等。
高强度钢板的抗拉强度一般在600N/m㎡以上,其破坏强度为低碳钢板的2~3倍。
车身结构件或者白车身(BIW),既和汽车碰撞安全有关,又和汽车轻量化密切相关;
因此选材要求既有高强度,又有良好的塑性。
先进高强度钢(ad2vancedhighstrengthsteel,AHSS)由于具有较好的应变分布能力和较高的应变硬化特性,力学性能更加均匀,因而其回弹量的波动小;
同时这类钢具有更好的碰撞特性和更高的疲劳寿命;
因此采用这类钢具有更多的降低板厚、减薄规格的可能。
二、轻金属及其合金材料
铝及其铝合金
汽车用的铝材主要为铝板材、挤压材、铸铝及锻铝。
铝板开始用于车身发动机罩外板、前翼子板、顶盖,后来又用于车门、行李箱盖板。
其他应用有车身结构、空间框架、外覆盖件和车轮等构件,如车身、冷气设备、发动机缸体、气缸盖、悬架支架、座椅等。
此外,铝合金还广泛用于汽车电器和导线上,铝基复合材料也可用于制动刹车片和一些高性能结构件上。
用于汽车车身的铝合金板材有:
Al-Cu-Mg(2000系),Al-Mg(5000系)和Al-Mg-Si(6000系)。
6000系合金中主要的合金元素是Mg和Si,并形成Mg2Si相,属于热处理可强化铝合金。
Al2Mg2Si合金具有较高的强度、较好的塑性和优良的耐腐蚀性。
6000系的铝合金综合性能良好,可用于冲压发动机罩盖,具有烘烤硬化效应;
2000系合金属于Al2Cu2Mg系,是一种热处理可强化的铝合金,其具有优良的锻造性、较高的强度和良好的焊接性能,强化相为CuMgAl2和CuAl2。
2000系合金具有很好的烘烤强化效应,但其抗腐蚀性则比其它系列的铝合金差;
5000系的铝合金成形性更好,可用于一些复杂形状的冲压件, 5000系合金中Mg是主要的合金元素,固溶于铝基体中,形成固溶强化效应,是一种热处理不可强化的铝合金。
Al2Mg合金具有良好的抗腐蚀性和焊接性。
SG1122T4A的车身铝合金板材,硬度比普遍铝板高115倍,同时具有良好的冲压加工性。
,国外轿车的车身主要以板材、挤压材等变形铝材为主。
美、日和欧洲等国的轿车车身用铝主要有2000系,5000系,6000系和7000系等合金。
在纯铝中加入Cu、Mg、Zn、Si、Mn、稀土等合金元素配制成各种铝合金,再经冷变形强化、细晶强化、固溶强化
普通冷连轧低碳钢的化学成分如表1所示,力学性能和用途如表2所示。
表1普通冷连轧低碳钢化学成分
牌号
国家(企业)标准
化学成分(%)
C
Si
Mn
P
Alt
Ti
DC01(ST12)
Q/BQB403-2003
≦0.10
-
≦0.50
≦0.035
≦0.025
≧0.025
DC03(St13)
≦0.08
≦0.45
≦0.030
DC04(St14)
≦0.40
≦0.020
≧0.020
DC06(St16)
≦0.006
≦0.30
≦0.015
≦0.20
DC07
≦0.25
表2普通冷连轧低碳钢力学性能和用途
标准
力学性能
屈服强度
抗拉强度
伸长率
<
0.70
0.7~<
1.0
伸长率1.0~<
1.6
≧1.6
用途
130-260
≧270
≧28
≧30
≧32
≧34
一般用
120-240
≧35
≧36
冲压用
120-210
≧38
≧39
≧40
深冲用
100-180
≧250
≧41
≧42
超深冲用
100-150
≧44
特深冲用
B—宝钢(Baosteel)的缩写,170—屈服极限的下限值,P—含磷强化,1—超低碳,2—低碳。
表3加磷高强度冷连轧钢化学成分
B170P1
Q/BQB411-2003
≦1.00
≧0.015
B210P1
≦0.008
≦1.20
B250P1
≦0.12
B180P2(BP340)
≦0.80
≦0.120
B220P2(BP380)
≦0.01
表4加磷高强度冷连轧钢力学性能和用途
0.6~<
1.0~<
170-260
≧340
210-310
≧390
250-360
≧440
结构用
180-280
220-320
≧380
3、热烘烤硬化钢系列
B—宝钢(Baosteel)的缩写,180—屈服极限的下限值,H—热烘烤强化,1—超低碳,2—低碳。
表5热烘烤硬化钢化学成分
Nb
B140H1
Q/BQB416-2003
≤0.006
≤0.40
≤0.04
≤0.020
≥0.015
≤0.10
B180H1
B180H2(BH340)
≤0.12
≤0.0250
≥0.020
-
表6热烘烤硬化钢力学性能和用途
140-230
深冲压用
B—宝钢(Baosteel)的缩写,340/590—屈服极限的下限值/抗拉极限的下限值,DP—双相钢(duaiphasesteel)的缩写。
表7双相高强度冷连轧钢化学成分
B340/590DP
Q/BQB418-2003
≦0.18
≦2.20
B400/780DP
≦2.50
表8双相高强度冷连轧钢力学性能和用途
340-500
≧590
≧16
≧18
≧20
结构件、加强件
400-590
≧780
≧14
加强件、防撞件
表9汽车结构用热轧钢板化学成分
SAPH370
Q/BQB310-2003
≦0.21
≦0.75
≧0.010
SAPH440
≦1.50
QSTE420TM
Q/BQB10-2003
≦0.22
≦0.09
B510L
≦1.60
≦0.06
表9汽车结构用热轧钢板力学性能
抗拉
强度
屈服
~<
2.0
2.5
3.15
4.0
6.3
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