冷弯成型常用原材料

冷弯相关材料的基础知识目录一、钢材的生产概况二、常用钢材的介绍三、板带的涂镀层四、成型的基本概念五、金属板带的冷弯成型特性棒材无加热成形设备平面布置简图a一、钢材的生产概况1、钢材的生产工艺流程2、热轧钢与冷轧钢的区别3、热轧钢材的产品4、冷轧钢材的产品5、按碳含量对钢材进行分类6、钢材中Cr的作用1、钢材的生产工艺流程（焦化、烧结）→炼铁→炼钢→连铸（模铸）→热轧→深加工（辊弯成型）（1）焦化：生产焦炭，作为铁矿石的还原剂。烧结：将矿石、矿粉烧结成块状。（2）炼铁：焦炭+烧结块同时放进锅炉进行高温加热，将氧化铁还原成铁水。此过程也称脱氧。（3）炼钢：正常铁水+10%的废钢，表面吹氧除碳，减小碳含量，生产钢水。此过程也称脱碳。一般先将碳含量降低至0.08%或0.1%，再进行增碳工艺，生成不同碳含量的钢材。如果直接脱碳至所需碳含量，生产工艺不好控制，碳含量不稳定。（4）板坯连铸：铸造板坯供热连轧使用。（5）热轧：生产热轧钢材产品。2、热轧钢与冷轧钢的区别热轧就是轧钢过程中或轧钢之前需要对材料进行加热。一般要加热到再结晶温度以上才进行轧制。它的强度不是很高，但足以满足我们的使用，它的塑性、可焊性较好，因此我们比较常用。冷轧钢是普通热轧钢经过常温轧制生产的钢材。它的强度很高，但韧性、可焊性差，比较硬、脆。通常情况下冷轧钢板要求经过退火、酸洗及表面平整之后才交给客户。3、热轧钢材的产品热轧钢材产品：钢板、钢带、型钢、线材、管材（1）钢板（2）热轧钢带热轧钢板厚度一般在4mm以上。但对于4-12mm厚度的产品成材率太低，企业一般不倾向生产。热轧钢带厚度一般在1.2-25.4mm。也有一部分30mm厚的。短流程热轧钢带可以做到0.8mm。钢带开卷校平后强度会降低30MPa左右，这种现象称作包辛格效应，所以一般卷料出厂的强度要比使用强度高30MPa。热轧H型钢热轧螺纹钢筋（3）型钢包括钢筋、钢棒、H型钢、工字钢、角钢、槽钢等。（4）高速线材（5）热轧无缝钢管线材的生产速度一般在100m/S（米每秒），如果生产速度慢了，生产过程中散热太快，生产工艺就不属于热轧了，也生产不出热轧线材所需要的性能。将板坯用压力为4500t、10000t、30000t的压力机定孔、定位后挤压而成。4、冷轧钢材的产品冷轧钢材产品：圆钢、方钢、六角钢、钢板、钢带等。冷轧钢板的厚度一般在0.1-8.0mm。5、按碳含量对钢材进行分类碳元素的作用钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低。当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀。此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性铁：含碳量在0.0218%（重量）以下。也称熟铁、纯铁。熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低，用途不广低碳钢：含碳量在0.0218%-0.3%之间。强度和硬度较低，塑性和韧性较好。因此，其冷成形性良好，可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形，适合冷弯加工的钢材多属于低碳钢。这种钢还具有良好的焊接性。不适合热处理。如Q235中碳钢：含碳量在0.3%-0.5%之间。中碳钢热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可进行热处理，硬度可达到55HRC。如40Cr、40钢、45钢高碳钢：含碳量在0.5%-2.11%之间。也称工具钢。高碳钢在经适当热处理或冷拔硬化后，具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限，切削性能尚可，但焊接性能和冷塑性变形能力差。热处理硬度可达60-65HRC。耐磨性高。如GCr15、Cr12生铁：含碳量大于2.11%可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种•炼钢生铁：碳主要以碳化铁的形态存在，断面呈白色，又称白口铁。用作炼钢原料的生铁。•铸造生铁：碳以片状的石墨形态存在，断面呈灰色，又称灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗拉强度不够，故不能锻轧。•球墨铸铁：碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。当Cr含量超过12%后，钢材表面形成致密的氧化层，起到防锈作用。不锈钢的含Cr量最低为10.5%铬还可以提高钢材淬透性。Cr12、Cr12MoV淬透性非常好。6、钢材中Cr的作用二、常用钢材的介绍1、Q2352、Q3453、45钢4、40Cr5、GCr156、Cr127、Cr12MoV8、Cr12Mo1V19、SKD1110、DC5311、不锈钢12、铝合金13、一些材料的国内外牌号对照1、Q235普通碳素结构钢含碳量小于0.22%，属于低碳钢。Q代表的是这种材质的屈服极限，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235MPa左右，并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小（板厚/直径≤16mm，屈服强度为235MPa；16mm板厚/直径≤40mm，屈服强度为225MPa；40mm板厚/直径≤60mm，屈服强度为215MPa；60mm板厚/直径≤100mm，屈服强度为205MPa；100mm板厚/直径≤150mm，屈服强度为195MPa；150mm板厚/直径≤200mm，屈服强度为185MPa）。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。质量等级分A、B、C、D，依次以A级含碳量较高，质量较差，D级含碳量最低，质量最高。（Q235A、Q235B、Q235C、Q235D）棒材无加热成形设备平面布置简图a2、Q345低合金结构钢含碳量小于0.20%，属于低碳钢。屈服极限在345MP左右，并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。棒材无加热成形设备平面布置简图a3、45钢，优质碳素结构钢含碳量0.42%-0.50%，属于中碳钢。45代表平均含碳量为0.45%具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊。焊前需预热，焊后应进行去应力退火。该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为Ф12~17mm，水淬时有开裂倾向。棒材无加热成形设备平面布置简图a4、40Cr40代表平均含碳量为0.40%含碳量0.37%-0.44%，属于中碳钢含铬量0.8%-1.1%，较高。（45钢含铬量小于0.25%）调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好。5、GCr15G读作“滚”表示滚珠轴承钢Cr15表示平均含铬量为1.5%（百分之一点五）含碳量0.95%-1.05%，属于高碳钢。含铬量1.3%-1.65%热处理硬度：61-66HRC一种合金含量较少，应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差。在滚珠轴承制造中，用以轧制壁厚12mm.外径250mm的H级至C级的轴承套，直径25.4-50.8mm的钢球；直径22mm的滚子，此外也可用作承受大负荷.要求高耐磨性.高弹性极限.高接触疲劳强度的其他机械零件及各种精密量具冷冲模等。如机床的滚珠丝杆，涡轮喷气发动机喷嘴的喷口.柱塞.活门.衬套等。6、Cr12Cr12表示平均含铬量为12%（百分之十二）含碳量2.0%-2.3%，属于高碳钢。含铬量11.5%-13.0%热处理硬度：≥58HRC是应用广泛的冷作模具钢（冷作模具钢侧重硬度、耐磨性。含碳量高，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性为主），具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性，但冲击韧性差。主要用作承受冲击负荷较小，要求高耐磨的冷冲模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等7、Cr12MoVCr12表示平均含铬量为12%（百分之十二）含碳量1.45%-1.7%，略低于Cr12，属于高碳钢。含铬量11.0%-12.5%，略低于Cr12。含钼量0.4%-0.6%（Cr12中不作为主要化学成分）含钒量0.15%-0.3%（Cr12中不作为主要化学成分）热处理硬度：≥60HRC钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗变形能力钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力Cr12MoV属于冷作模具钢，钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12高。直径为300~400mm以下的工件可完全淬透，淬火变形小，但高温塑性较差。用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等8、Cr12Mo1V1Cr12表示平均含铬量为12%（百分之十二）含碳量1.40%-1.6%，属于高碳钢。含铬量11.0%-13%含钼量0.7%-1.2%（约为Cr12MoV的2倍）含钒量0.5%-1.1%（约为Cr12MoV的3-4倍）热处理硬度：≥59HRCCr12Mo1V1是国际上较广泛应用的高碳高铬冷作模具钢，属莱氏体钢，具有高的淬透性、淬硬性和高的耐磨性；高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小。Cr12Mo1V1宜制造各种高精度、长寿命的冷作模具、刃具和量具，例如:形状复杂的冲孔凹模、冷挤压模、滚丝轮、搓丝轮、冷剪切刀和精密量具等9、SKD11含铬量11.0%-13%含钼量0.8%-1.2%（约等于Cr12Mo1V1）含钒量0.2%-0.5%（低于Cr12Mo1V1）热处理硬度：＞62HRC对应国内的Cr12MoV、Cr12Mo1V1SKD11为日本日立和日本大同钢厂生产，日立产SKD11商品名为SLD(最新改良版称作SLD-MAGIC)，大同钢厂商品名为DC11。两者在大陆均有设厂，在业界最为知名，价格也最高。该钢是一种在国际广泛应用的空冷硬化冷作模具钢。10、DC53热处理硬度：62-63HRCDC53是日本大同特殊钢对SKD11进行改良的新型冷作模具钢它克服了SKD11高温回火硬度和韧性不足的弱点，将在通用及精密模具领域全面取代SKD11的高强韧性通用冷作模具钢11、不锈钢不锈钢是“不锈耐酸钢”的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。而将耐化学腐蚀介质（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。所谓的不锈钢并不是真正的不生锈，而是年锈蚀量小于0.1mm，如果年锈蚀量小于0.01mm就是高耐蚀钢。不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过1.2%，有些钢的含碳量甚至低于0.03%（如00Cr12）。不锈钢中的主要合金元素是Cr（铬），只有当Cr含量达到一定值时，钢材有耐蚀性。因此，不锈钢一般Cr（铬）含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。常见不锈钢产品为沉淀硬化型不锈钢，具有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用，按成分可分为Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）、耐热铬合金钢（500系列）及析出硬化系（600系列）按其晶粒组织和合金元素分为三类：奥氏体钢（200和300系列）通常含有16%-24%的铬、3.5%-24(37)%的镍、0.8%或0.25%的碳以及其他元素。奥氏体不锈钢延展性好（