五金常用材料五

冲压钣金零件常用材料

一、冷扎板密度7.85

普通碳素结构钢

1、简介

普通碳素结构钢又称普通碳素钢。含碳量小于0.38%，以小于0.25%最为常用。属于低碳钢，每个金属牌号表示该钢种在厚度小于16mm时的最低屈服点。与优质碳素钢相比，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。我国和某些国家根据交货的保证条件，把普通碳素钢分为三类：甲类钢（A类钢），只保证力学性能，不保证化学成分，乙类钢（B类钢），只保证化学成分，不保证力学性能；特类钢（C类钢），既保证化学成分，又保证力学性能。特类钢常用于制造较重要的结构件。

2、成分

主要用于制作工程结构件的碳素结构钢。它一般在供应状态下使用，钢中硫、磷含量较高，分别允许达0.050%和0.045%。钢的总产量中此类钢占很大的比例。

3、应用

此类钢可由氧气转炉、平炉或电炉冶炼，一般热轧成钢板、钢带、型材和棒材。钢板一般以热轧(包括控制轧制)或正火处理状态交货。钢材的化学成分、拉伸性能、冲击功和冷弯性能应符合有关规定。

在中国国家标准GB700-88中此类钢按屈服点数值分为5个牌号，并按质量分为4个等级。其牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等4个部分按顺序组成。

此类钢的应用范围非常广泛，其中大部分用作焊接、铆接或栓接的钢结构件，少数用于制作各种机器部件。强度较低的Q195、Q215钢用于制作低碳钢丝、钢丝网、屋面板、焊接钢管、地脚螺栓和铆钉等。Q235钢具有中等强度，并具有良好的塑性和韧性，而且易于成形和焊接。这种钢多用作钢筋和钢结构件，另外还用作铆钉、铁路道钉和各种机械零件，如螺栓、拉杆、连杆等。强度较高的Q255、Q275钢用于制作各种农业机械，也可用作钢筋和铁路鱼尾板。

根据一些工业用钢的特殊性能要求，对普通碳素结构钢的成分稍加调整而形成一系列专业用钢，如铆螺钢、桥梁钢、压力容器钢、船体钢、锅炉钢。专业用钢除严格控制化学成分、保证常规性能外，还规定某些特殊检验项目，如低温冲击韧性、时效敏感性、钢中气体、夹杂和断口等。

优质碳素结构钢

1、优质碳素结构钢定义

优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少，机械性能较为优良。优质碳素结构钢（GB/T699-1999）：钢中除含有碳（C）元素和为脱氧而含有一定量硅（Si）（一般不超过0.40%）、锰（Mn）（一般不超过0.80%，较高可到1.20%）合金元素外，不含其他合金元素（残余元素除

外）。此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。其硫（S）、磷（P）杂质元素含量一般控制在0.035%以下。若控制在0.030%以下者叫高级优质钢，其牌号后面应加“A”，例如20A；若磷(P)控制在0.025%以下、硫(S)控制在0.020%以下时，称特级优质钢，其牌号后面应加“E”以示区别。对于由原料带进钢中的其他残余合金元素，如铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）等的含量一般控制在Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%。有的牌号锰（Mn）含量达到1.40%，称为锰钢。

此类钢是依靠调整含碳（C）量来改善钢的力学性能，因此，根据含碳量的高低，此类钢又可分为：

低碳钢--含碳量一般小于0.25%，如10、20钢等；

中碳钢--含碳量一般在0.25～0.60%之间，如35、45钢等；

高碳钢--含碳量一般大于0.60%。此类钢一般不用于制造钢管。

实际上，他们之间的含碳量并没有明显的界限。此类钢产量较大，用途较广，一般多轧（锻）制成圆、方、扁等型材、板材和无缝钢管。主要用于制造一般结构及机械结构零、部件以及建筑结构件和输送流体用管道。根据使用要求，有时需热处理（正火或调质）后使用。

2、优质碳素结构钢的分类

优质碳素结构钢按含碳量不同可分为三类：低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（C为0.25-0.6%）和高碳钢（C>0.6%）。

优质碳素结构钢按含锰量不同分为正常含锰量（含锰0.25%-0.8%）和较高含锰量（含锰0.70%-1.20%）两组，后者具有较好的力学性能和加工性能。

3、优质碳素结构钢的用途

优质碳素结构钢的硫磷含量低于0.035%，主要用来制造较为重要的机件。在工程中一般用于生产预应力砼用钢丝、钢绞线、锚具，以及高强度螺栓、重要结构的钢铸件等。

依据GB/T699-1999，优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，即是钢中平均含碳量的万分位数。例如，20号钢表示平均含碳量为0.20%的优质碳素钢。对于沸腾钢则在尾部加上F，如10F、15F等。08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。

优质碳素结构钢中08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。

二、镀锌板密度7.85

1、分类

热浸镀锌板(GI)电镀锌板(EG)

母材冷轧全硬钢板冷轧退火钢板

前处理热镀电镀

镀锌量镀薄困难镀厚困难

镀层表面锌层凝固组织，可有锌花或无

锌花

锌厚子吸附表钢材，表面平滑

无锌花

镀层组织最外层为纯锌，内层为铁锌合

金

纯锌镀层

机械性经退火，有时效硬化；材质软与母板相同

2、热镀锌”和“冷镀锌”的区别：

1、热镀锌一般锌层较厚，大约在10um以上，防腐能力较强.所以是一种通常采用的镀锌工艺.而电镀锌很薄，大约3－5um，热镀表面粗糙、明亮，严重者有锌花，电镀则光滑、灰暗（发污）。电镀法制造镀锌钢板具有良好的加工性能.但镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板.冷镀锌就是电镀锌，镀锌量很少，只在外管壁镀锌（热镀---内外都镀），只有10－50g/m2，其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。

2、热镀锌板和电镀锌板在镀锌量上有很大的差别。热镀锌的镀锌量不可能太小，一般最小为双面50～60g／m2，最大可达600g／m2。而电镀锌板的镀锌层可以很薄，最小达15g／m2，但要求镀层较厚的话则生产线速度很慢，不适应现代化机组的工艺特点，一般最大为lO0g／m2左右。正因为如此，电镀锌板的生产受到很大的限制。

3、热镀锌板和电镀锌板在镀层组织结构上有根本性的不同。热镀锌板纯锌镀层与钢带基体之间有一层稍脆的化合物层，纯锌镀层结晶时大多形成锌花，镀层均匀无孔隙。而电镀锌层的锌原子只是在钢带表面沉积析出，而且是靠物理作用附着在钢带表面，有许多孔晾，极易因腐蚀性介质引起点蚀，所以热镀锌板比电镀锌板更耐腐蚀。

4、热镀锌和电镀锌板的热处理工艺也完全不同，热镀锌板一般以冷硬板为原料，在镀锌线上连续进行退火和热镀锌，钢带在短时闻内加热后又冷却，所以强度和塑性受到一定的影响，其冲压性能比同样的冷硬板经专业生产线脱脂退火后的冷轧板差。电镀锌板以冷轧板为原料，基本上保证了冷轧板同样的加工性能，不过其复杂的工艺流程也增加了生产成本。总之，热镀锌板的生产成本更低，应用范围更广，也成为镀锌板市场的主要品种。

5、热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。正规的镀锌管生产厂家，为了保证质量，大多不采用电镀锌（冷镀）。只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌，当然他们的价格也相对便宜一些。建设部已正式下文，淘汰技术落后的冷镀锌管，不准用冷镀锌管作水、煤气管。一般现在用的镀锌钢管都是热镀锌的，而电气上用的线槽等用的是冷镀锌，颜色有一定的区别

三、不锈钢密度7.93

1、铁素体不锈钢

在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。

2、奥氏体不锈钢

此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸具有良好的耐蚀性。

2.奥氏体不锈钢的成分

在18-8型不锈钢的成分基础上演变，主要有以下几方面的重要发展：

1)加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀

2)降C或加Ti、Nb，减少晶间腐蚀倾向

3)加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度

4)加Ni改善抗应力腐蚀性能.转自"我要不锈钢"

5)加S、Se改善切削性和构件表面精度.

马氏体不锈钢

标准的马氏体不锈钢是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B 和440C型，这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”，其范围是从11.5至18%，铬含量愈高的钢材需碳含量愈高，以确保在热处理期间马氏体的形成，上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用，且440型成份的熔填金属不易取得。

马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接，无论钢材的原先状态如何，经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区，热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量，当硬度增加时，则韧性减少，且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度，是避免龟裂的最有效方法，为得最佳的性质，需焊后热处理。

马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。

马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相铁素体合金，在任何热处理制度下也不能产生马氏体，为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马氏体铬不锈钢来说，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。

马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类：

1.低碳及中碳13%Cr钢

2.高碳的18%Cr钢

3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢

马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等（4Cr13）。碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。

与铁素体不锈钢相似，在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能：1.加入0.07%S或Se改善切削加工性能，例如1Cr13S或4Cr13Se；2.加入约1%Mo 及0.1%V，可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性；3.加入约1Mo-1W-0.2V，可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。

马氏体不锈钢与调制钢一样，可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也相似：当硬度升高时，抗拉强度及屈服强度升高，而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着降低。

马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量，而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬，又间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中，碳含量越低，则耐蚀性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢中，其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。

四、纯铝及铝合金密度2.69

1、纯铝

1.1工业纯铝一般定为纯度为99.0％～99.9％的铝，中国定为纯度为98.8％～99.7％的铝。中国塑性变形加工工业纯铝牌号有1080、1080A、1070、107000A(L1)、1370、1060(L2)、1050、1050A(L3)、1A50(LB2)、1350、1145、1035(L4)、1A30(L4-1)、1100(L5-1)、1200(L-5)、1235等。铁和硅是其主要杂质，并按牌号数字增加而递增组织结构

1.2工业纯铝实质上可以看作是铁、硅含量很低的铝一铁一硅系合金。在杂质相中除了有针状硬脆的FeAl3和块状硬脆的硅质点外，还能形成两个三元相，当Fe>Si时，形成α(Fe2SiAl8)相；当Si>Fe时，形成β(FeSiAl5)相。两相都是脆性化合物，后者对塑性的危害更大些。因此，一般在工业纯铝中都使Fe>Si。当Fe>Si时，还能缩小结晶温度区间和减小产生铸造裂纹倾向。当Fe／Si≥2～3时，可生产出晶粒细小、有良好冲压性能的工业纯铝板材。需要指出的是，在工业纯铝中铁和硅多半以三元化合物形式存在，出现FeAl3和游离硅的机会很少。

特点

1.3工业纯铝具有铝的一般特点，密度小，导电、导热性能好，抗腐蚀性能好，塑性加工性能好，可加工成板、带、箔和挤压制品等，可进行气焊、氩弧焊、点焊。

1.4工业纯铝不能热处理强化，可通过冷变形提高强度，惟一的热处理形式是退火，再结晶开始温度与杂质含量和变形度有关，一般在200℃左右。工业纯铝用途非常广泛，可作电工铝，如母线、电线、电缆、电子零件；可作换热器、冷却器、化工设备；烟、茶、糖等食品和药物的包装用品，啤酒桶等深冲制品；

2、合金铝板

分类

2.1合金铝板按主要合金元素可分为2×××系为铝铜合金铝板（Al--Cu)，3×××系为铝锰合金铝板(Al--Mn)，4×××系为铝硅合金铝板(Al--Si)，5×××系为铝镁合金铝板(Al--Mg)，6×××系为铝镁硅合金铝板(AL--Mg--Si)，7×××系为铝锌合金铝板[AL--Zn--Mg--(Cu)]。

2.2合金铝板按元素单元可分为二元合金铝板、三元合金铝板、四元合金铝板和多元合金铝板等。

2.3合金铝板按热处理可否强化可分为可热处理强化合金铝板和不可热处理强化

合金铝板。不可强化合金铝板，仅冷加工能够强化，而热处理不能明显强化。

合金铝板详细介绍

2×××系列合金铝板

2×××系列合金铝板：代表2A16（LY16）、2A06（LY6）。2×××系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。2×××系列铝板属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。我国目前生产2×××系列铝板的厂家较少。质量还无法与国外相比。目前进口的铝板主要是由韩国和德国生产企业提供。

3×××系列合金铝板

3×××系列合金铝板：代表3003铝板、3004铝板、3A21铝板为主。又可以称为防锈铝板我国3×××系列铝板生产工艺较为优秀。3×××系列铝板是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5%之间。是一款防锈功能较好的系列。常规应用在空调，冰箱，车底等潮湿环境中，价格高于1×××系列，是一款较为常用的合金系列。

4×××系列合金铝板

4×××系列合金铝板：代表为4A01。属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好产品描述:具有耐热、耐磨的特性。

5×××系列合金铝板

5×××系列合金铝板：代表5052铝板、5005铝板、5083铝板、5A05铝板系列。5×××系列铝板属于较常用的合金铝板系列，主要元素为镁，含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.故常用在航空方面，比如飞机油箱。在常规工业中应用也较为广泛。加工工艺为连铸连轧，属于热轧铝板系列故能做氧化深加工。

6×××系列合金铝板

6×××系列合金铝板：代表6061铝板、6063铝板。主要含有镁和硅两种元素，故集中了4×××系列和5×××系列的优点，6061是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，接口特点优良，容易涂层，加工性好。可以用于低压武器和飞机接头上。

6061的一般特点：优良的接口特征、容易涂层、强度高、可使用性好，抗腐蚀性强。典型用途：飞机零件、照相机零件、耦合器、船舶配件和五金、电子配件和接头、装饰用或各种五金、铰链头、磁头、刹车活塞、水利活塞、电器配件、阀门和阀门零件。

7×××系列合金铝板

7×××系列合金铝板：代表7075。主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.7075铝板是经消除应力的,加工后不会变形、翘曲.所有超大超厚的7075铝板全部经超声波探测,可以保证无砂眼、杂质.7075铝板的热导性高,可以缩短成型时间,提高工作效率。主要特点是硬度大7075是高硬度、高强度的铝合金,常用于制造飞机

五、纯铜及铜合金密度8.9kg

1、纯铜

顾名思义就是含铜量最高的铜，因为颜色紫红又称紫铜，主成分为铜加银，含量为99.7～99.95%；主要杂质元素：磷、铋、锑、砷、铁、镍、铅、锡、硫、锌、氧等；用于制做导电器材、高级铜合金、铜基合金。

中国紫铜加工材按成分可分为：普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜（TU1、TU2和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中，有良好的耐蚀性，用于化学工业。另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代，紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。

纯铜电阻率理论值如果把各种材料制成长1米、横截面积1平方毫米的导线，在20℃时测量它们的电阻（称为这种材料的电阻率）并进行比较，则银的电阻率最小，其次是按铜、铝、钨、铁、锰铜、镍铬合金的顺序，电阻率依次增大。

铝导线的电阻率是铜导线的1.5倍多,它的电阻率p=0.0294Ωmm2/m,铜的电阻率p=0.01851Ω·mm2/m,电阻率随温度变化会有一些差异。

2、铜合金

1、黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐

2、铜合金具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。

3、铜合金的分类方法有三种:

①按合金系划分

按合金系划分，可分为非合金铜和合金铜.非合金铜包括高纯铜、韧铜、脱氧铜、无氧铜合金铜等，习惯上，人们将非合金铜称为紫铜或纯铜，也叫红铜，而其他铜合金则属于合金铜。我国和俄罗斯把合金铜分为黄铜、青铜和白铜，然后在大类中划分小的合金系。

②按功能划分

按功能划分，有导电导热用铜合金（只要有非合金化铜和微合金化铜）、结构用铜合金（几乎包括所有铜合金）、耐蚀铜合金（主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等）耐磨铜合金（主要有含铅、锡、铝、锰等元素复杂黄铜、铝青铜等）、易切削铜合金（铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金）、弹性铜合金（主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜等）阻尼铜合金（高锰铜合金等）、艺术铜合金（纯铜、简单单铜、锡青铜、铝青铜、白铜等）。显然，许多铜合金都具有多生功能。

③按材料形成方法划分

按材料形成方法划分为可为铸造铜合金和变形铜合金。事实上，许多铜合金既可以用于铜合金铸造，又可以用于变形加工。通常变形铜合金可以用于铸造，而许多铸造铜合金却不能进行锻造、挤压、深冲和拉拔等变形加工。铸造铜合金和变形铜合金又可以细分为铸造用紫铜、黄铜、青铜和白铜。

六、不锈钢表面加工工艺

1、表面纹路

a、直紋砂---砂带固定，紋路为直线，

b、雪花砂---砂带转带动板材

c、SB面砂---尼龙布带转带动板材

d、2B面----羊毛轮磨

e、8K面---羊毛轮磨

f、磨砂面---打砂机珠粒打出

2、表面加工工艺工艺

a、干磨

b、水磨

c、水油磨

d、油磨

e、打砂