材料力学特性

第二节  冲压常用材料的化学成分和力学性能
一、黑金属
二、有金属
三、非金属
一、黑金属 
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08Al08F08、及101520钢。其化学成分如表844所示。
844  深拉深冷轧薄钢板的化学成分(GB/T52131985GB/T7101991
钢板
化学成分(质量分数 %
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Cu
Al
08Al
0.08
0.03
0.350.45
0.020
0.03
0.01
0.03
0.15
0.020.07
08F
0.050.11
0.03
0.250.50
0.040
0.04
0.25
0.10
0.25
08
0.050.12
0.170.37
0.350.65
0.035
0.04
0.25
0.10
0.25
10
0.070.14
0.170.37
0.350.65
0.035
0.04
0.25
0.15
0.25
15
0.120.19
0.170.37
0.350.65
0.040
0.04
0.25
0.25
0.25
20
0.170.24
0.170.37
0.350.65
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
108钢中主要元素对冲压性能的影响(表845
845  主要元素对08钢冲压性能的影响
元素名称
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=0.030.05%
2)深拉深冷轧薄板铁素体晶粒度的标准(表846
846  深拉深冷轧薄钢板铁素体晶粒级别
钢板状态
ZF      HF
F
Z
S
08Al
05F8F10F
08b15F20F08101520
05F08F10F15F20F08b08101520
冷轧
678或“饼形”
6789或“饼形”
678
6仙居杨梅节789
56789
1)铝镇静钢08Al按其拉深质量分为三级: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847
847  深拉深冷轧薄钢板的力学性能(GB/T52131985GB/T7101991
钢号
级别
厚度/mm
/MPa
/MPa
/%
yaoming
08Al
ZF
HF
F
 
 
全部
全部
>1.2
1.2
<1.2
260330
260340
260350
260350
260350
200
210
220
220
240
44
42
39
42
42
0.66
0.70
08F
Z
S
P
4
280370
280390
280390
34
32
30
08
Z
S
P
4
280400
280420
280420
32
30
28
10
Z
S
P
4
300420
300440
300440
30
29
28
15
Z
S
P
4
340460
360480
360480
27
26
25
20
Z
S
P
4
360500
360510
360510
26
25
24
4)深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度(表848
848  深拉深冷轧薄钢板的杯突试验冲压深度
GB/T52131985GB/T7101991
钢板厚度
钢号及级别
08A1
0808F
101520
ZF
HF
F
Z
S
P
Z
S
Er值(杯突试验深度)不小于
0.5
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
11.4
11.5
11.7
11.9
12.0
12.1
12.2
9.0
9.4
连弩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
11.5
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)黑金属材料的力学性能(表849
849  黑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
已退火的
180 
230
26 
 
 
电工硅钢
D11D12
D21D31
D32D370
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
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
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
 730
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
30CrMnSiA
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
480
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850
850  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
851  普通碳素钢冷弯试验指标  GB7001988
青海藏语网
牌号
试样方向
冷弯试验B=2a180°
备注
钢材厚度或直径/mm
60
>60100
>100200
 
弯心直径d
 
Q195
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
0.5a
Q215
0.5a
1.5a
2a
a
2a
2.5a
Q235
a
2a
2.5a
1.5a
2.5a
3a
Q255
 
2a
3a
3.5a
Q275
 
3a
4a
4.5a
注:B试样宽度
二、有金属 
有金属的力学性能(表852
852  有金属的力学性能
材料名称
 
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
1070A,1050A 1200
已退火
80
75110
25
5080
72000
冷作硬化
100
120150
4
120240
铝锰合金
3A21
已退火
70100
110145
19
50
71000
半冷作硬化
100140
155200
13
130
铝镁合金
铝镁铜合金
SA02
已退火
130160
180230
100
70000
半冷作硬化
160200
230280
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
120140
170190
35
98
43600
已退火
170190
220230
1224
140
40000
冷作硬化
190200
240250
810
160
硬铝
2Al12
已退火
105150
150215
12
淬硬并经自然时效
280310
400440
15
368
72000
淬硬后冷作硬化
280320
400460
10
340
纯铜
T1T2T3
160
200
30
70
108000
240
300
3
380
130000
黄铜
H62
260
300
35
380
100000
半硬
300
380
20
200
420
420
10
480
黄铜
H68
240
300
40
100
110000
半硬
280
350
25
400
400
15
250
115000
铅黄铜
HPb59-1
300
350
25
142
93000
400
450
5
420
105000
锰黄铜
HMn58-2
340
390
25
170
100000
半硬
400
450
15
520
600
5
锡磷青铜
锡锌青铜
QSn4-4-2.5
QSn4-3
260
300
38
140
100000
480
550
35
 
特硬
500
650
12
546
124000
铝青铜
QAl17
退火
520
600
10
186
不退火
560
650
5
250
115000130000
铝锰青铜
QAl9-2
360
450
18
300
92000
480
600
5
500
硅锰青铜
QBi3-1
280300
350380
4045
239
120000
480520
600650
35
540
特硬
560600
700750
12
铍青铜
QBe2
240480
300600
30
250350
117000
520
660
2
1280
132000141000
白铜
B19
uhlsport
240
300
25
360
450
3
锌白铜
BZn15-20
280
350
35
207
400
550
1
486
126000140000
特硬
520
650
 
Ni-3Ni-5
350
400
35
70
470
550
2
210
210000230000
德银
BZn15-20
300
350
35
480
550
1
特硬
560
650
1
Zn-3Zn-6
120200
140230
40
75
80000130000
Pb-3Pb-6
2030
2540
4050
510
1500017000
Sn1Sn4
3040
4050
12
4150055000
钛合金
TA2
退火
360480
450600
2530
TA3
440600
550750
2025
TA5
640680
800850
15
800900
104000
镁合金
MB1
冷态
120140
170190
35
120
40000
MB8
150180
230240
1415
220
41000
MB1
预热
300
3050
3050
5052
40000
MB8
5070
5070
5862
41000
180
50
30
81000
可伐合金
Ni29Co18
400500
500600
绪词语
康铜
BMn40-1.5
400600
650
已退火
720
0
700
312000
未退火
1491
14
800
380000
已退火
2030
1400
2025
385
280000
未退火
3234
1600
25
595
300000
三、非金属 
1)非金属材料的极限抗剪强度(表853
853  非金属材料的极限抗剪强度   (单位:MPa
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
100130
90100
120140
130150
110130
180210
16
40
4070
100130
90100
4070
3040
2040
7080
6080
3040
4060
68
45
10
3060
5080
120150
3050
140200
120180
160185
160220
140200
210240
2080
140200
120180
60100
4080
2030
90100
100130
50
80100
3050
4555
60100
140180
4045
2)非金属材料加热时的抗剪强度(表854
854  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
13
35
510
>10
纸胶板
22
70100
105130
147177
118137
108127
118147
98118
98108
98108
8898
8898
98108
93
88
布胶板
22
80100
127147
98118
118127
78108
103118
8898
8898
6978
玻璃布胶板
22
80100
157181
119137
147152
113118
147
108
39127
8898
玻璃纤维丝胶板
22
80100
137157
98118
127137
88108
118127
88
69
39
有机玻璃
22
7080
8898
5978
7888
69
6978
49
69
39
聚氯乙烯塑料
22
100
118127
5978
98108
4959
4988
3949
5978
39
赛璐咯
22
70
7898
49
6978
39
5964
34
59
29
注:表列抗剪强度用于普通凸模冲裁时的计算值。

本文发布于:2024-09-22 03:51:24,感谢您对本站的认可!

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