軋制鋼板的用途、種類和特征_SPHC(熱軋鋼板)、SPCC(冷軋鋼板)

發布日期: 2024-07-03

軋制鋼板究竟是一種怎樣的材料呢?本節將介紹軋制鋼板的特點、以及兩種最常見的軋制鋼板:SPHC(熱軋鋼板)和SPCC(冷軋鋼板)。

什么是軋制鋼板?一般用途的鐵基板材

 

 

 

?什么是軋制鋼板?一般用途的鐵基板材

在討論具體類型之前,首先介紹軋制鋼板的整體定義和特點。

軋制鋼板的特點

軋制鋼板,顧名思義就是通過“軋制”而成的“鋼”質的“板”材。它的特點是價格低廉、適合彎曲加工。作為一種薄板材料,適用于沖壓和鈑金加工,常用于不需要機械強度的外飾和覆蓋物。

軋制(rolling)是金屬塑性加工的一種形式,材料在被兩個或多個旋轉的軋輥碾壓的同時被拉伸。類似于用搟面杖將烏冬面和蕎麥面團搟平??梢酝ㄟ^改變軋輥之間的距離來改變板材的厚度,還可以將多個軋輥進行三維排列以形成像鐵軌一樣的獨特橫截面。由于鋼坯(也稱板坯)是在軋輥中連續加工出來的,因此可以高速加工具有相同截面形狀的連續部件。軋制不僅可以生產板材和被稱為條鋼的棒材和鋼管,還能制造橫截面為H形或L形等的型材。這種加工方法通常用于生產加工材料,而不是生產產品本身。

軋制根據加工溫度大體可分為兩大類,熱軋和冷軋。熱軋是一種在高于再結晶溫度下進行加工的方法。對于軋制鋼材等鐵基材料,通常的加工溫度是在900℃~1,200℃ 之間。熱軋的優點主要包括以下幾個方面。

?由于金屬材料處于高溫狀態,軋制時只需較小的力即可完成

?在高溫下對材料進行擠壓,可獲得更強的結晶結構和更堅韌的材料

?由于材料的加工溫度高于再結晶溫度,因此不會發生加工硬化

而另一方面,它也存在以下缺點。

?加熱材料需要大量的成本和能源

?由于是高溫環境,材料容易與空氣中的氧結合,在表面形成氧化膜

?由于會經歷熱脹冷縮的過程,尺寸精度會略有下降

冷軋是指在室溫或常溫環境下對金屬進行壓延加工的一種方法。雖然加工過程是在室溫下進行的,但加工時產生的熱量會導致溫度升高,因此并不意味著被加工的金屬也是常溫的,以600℃以下為標準。冷軋具有以下優點。

?無需加熱設備

?可獲得光滑、有光澤的金屬表面

?尺寸精度高于熱軋

另一方面,冷軋也存在如下缺點。

?由于在室溫下加工,需要很大的力

?可能會發生加工硬化,該情況下需要進行退火等熱處理

將以上內容匯總如下表。

熱軋 冷軋
加工溫度

900℃~1,200℃

常溫
加工性能 ? Δ
尺寸精度 Δ ?
表面 氧化膜 光滑
加工后熱處理 不需要 需要

 

另外,還有一種介于熱軋和冷軋之間的溫軋法。這是一種約在600℃~900℃ 的溫度范圍內進行的軋制方法,它可以彌補熱軋和冷軋兩者的缺點。然而,這種方法并未得到廣泛應用。軋制鋼板是將鋼材軋制成板狀的一種軋制方法。根據軋制溫度的不同,軋制鋼板大致可分為兩種類型:熱軋鋼板(SPHC)和冷軋鋼板(SPCC)。

 

?熱軋鋼板、SPHC是什么?

熱軋加工的SPHC材料具有哪些特性呢?下面介紹一下SPHC的特征及其應用。

特征

SPHC(steel plate hot commercial)指的是熱軋鋼板。有時會省略簡稱為HOT。顧名思義,就是通過熱軋而成的鋼板。作為軋制鋼板的通用材料,其特點是價格相對較低,適合彎曲加工。作為一種被歸類為通用而非機械結構鋼的材料,其強度低于SS400等結構鋼。此外在熱軋過程中產生的氧化膜被稱為“黑皮”,覆蓋在鋼板表面,可以保護SPHC免受腐蝕和劃傷,但它的可靠性不如噴涂或電鍍。

SPHC(steel plate hot commercial)指的是熱軋鋼板。有時會省略簡稱為HOT。

用途

SPHC被歸類為一般用途而非機械結構用材。因此,它不常用于對結構強度有要求的領域。由于這種材料沒有強度保證,因此不宜用于涉及安全和可靠性的領域。而另一方面,由于其易于彎曲加工,被廣泛用于汽車車身和電氣設備外殼等。作為一種價格相對低廉的材料,它更加適用于制作大型零部件,如外殼和蓋板等。

 

?SPHC的優缺點

SPHC有著怎樣的優缺點呢?

優點

?價格低廉,易于獲取

?加工性好,尤其適合彎曲加工

作為一種廣泛流通的通用材料,它很容易獲取。它的價格也比同屬于軋制鋼板系列的冷軋鋼板便宜。這種軟質材料加工性更好,尤其適合鈑金加工和沖壓加工等彎曲工藝。這種材料適用于強度要求不高的電氣設備外殼等。

缺點

?抗拉強度低于SS400等

?由于有黑色表皮覆蓋,外觀不是很好看

材料的抗拉強度不是很高。因此,它被歸類為通用鋼而非結構鋼。它不太適合用作需要強度的機械或結構中的強度部件。此外,熱軋過程中產生的保護膜(黑皮)會使鋼材呈現黑色,給人的印象是未涂層鐵鍋的顏色。由于其外表不是很美觀,因此在用于外裝零部件時,需要對其進行噴涂處理或使用其他材料。

?SPHC常用的加工方法、表面處理

SPHC可以進行哪些類型的加工呢?下面介紹一些典型加工方法。

彎曲加工

作為一種軟質的板狀材料,它較適合彎曲加工。也可進行切削等去除加工,但在鈑金加工中,激光切割和沖壓切割更為常見。

表面處理

SPHC基本上要經過噴涂等表面處理后才能使用。在表面被氧化膜(黑皮)覆蓋的情況下,噴涂性不是很好,所以一般的處理方式是先去除氧化膜,然后再進行噴涂處理。去除氧化膜的方法有很多種,使用酸性溶液進行酸洗處理是最常用的方法。在SPHC中,酸洗處理過的材料標記為SPHC-P。

?冷軋鋼板、SPCC是什么?

熱軋加工的SPCC材料具有哪些特性呢?下面介紹一下SPHC的特征及其應用

特征

SPCC(Steel Plate Cold Commercial)指的是冷軋鋼板。有時也被稱為軋制材料、冷材料、或者鋼帶。經過對SPHC(熱軋鋼板)進行酸洗、冷軋制造而成。其表面光滑且有金屬光澤,看起來就像“鋼板”。它是由SPHC進一步軋制而成,因此基本上是一種比SPHC更薄的材料。雖然與其他材料相比價格相對便宜,但它也比SPHC貴一些。它是一種軟質材料,具有良好的成型性和加工性,適合拉伸等加工。由于表面沒有氧化膜的保護,很容易生銹,通常是在涂油的狀態下流通的。加工后必須進行電鍍或噴涂等表面處理。

SPCC(Steel Plate Cold Commercial)指的是冷軋鋼板。有時也被稱為軋制材料、冷材料、或者鋼帶。

 

用途

SPCC的拉伸強度與SPHC沒有差別。不過,它比SPHC材料更薄,因此不適合用于結構部件。除了用于墊圈等較薄部件的材料外,SPCC還經常用于車身和建筑材料等。它可能會給人一種薄鋼蓋板的深刻印象。

 

?SPCC的優缺點

SPCC有著怎樣的優缺點呢?

優點

?表面美觀

?可加工性強,易于成型

?材料精度高

?價格相對便宜,易于獲取

SPCC與SPHC相比,具有更好的延展性和更高的可加工性。另外雖然其成本高于SPHC,但與不銹鋼等鋼板相比,它也是一種既便宜又容易獲取的材料。

缺點

?易氧化,需要進行表面處理

SPCC是一種非常容易氧化的材料。當然,它不適合長期存放,必須小心處理。收到材料后必須立即進行加工,然后進行噴涂或電鍍等表面處理。

 

?SPCC常用的加工方法、表面處理

SPCC可以進行哪些類型的加工呢?下面介紹一些典型加工方法。

彎曲加工、拉伸加工

作為一種薄而柔軟的板狀材料,它比較適合彎曲和拉伸等加工工藝。由于其良好的加工性,也是一種可以進行多種加工的材料。

表面處理

SPCC基本上是一種需要進行表面處理的材料。由于這種材料在未加工的狀態下極易生銹,因此需要經過噴涂或電鍍等防腐處理后才能使用。由于表面光滑,它還具有很強的裝飾性,通過噴涂和電鍍等處理可以獲得非常漂亮的外觀。

 

?SPHC和SPCC的機械性能

下面我們就來總結一下之前介紹過的SPHC和SPCC的規格。

機械性能

SPHC和SPCC的機械性能如下表所示。兩者在抗拉強度方面相同。

材料

拉伸強度
(N/mm2)

延伸率(%)

板厚
1.2mm以上
1.6mm以下

板厚
1.6mm以上
2.0mm以下

板厚
2.0mm以上
2.5mm以下
板厚
2.5mm以上
3.2mm以下
板厚
3.2mm以上
4.0mm以下
板厚
4.0mm以上
SPHC

270以上

27以上

29以上

29以上 29以上 31以上 31以上

 

材料 拉伸強度
(N/mm2)
延伸率(%)

板厚
0.25mm以上
0.30mm以下

板厚
0.30mm以上
0.40mm以下

板厚
0.40mm以上
0.60mm以下
板厚
0.60mm以上
1.0mm以下
板厚
1.0mm以上
1.6mm以下
板厚
1.6mm以上
2.5mm以下
板厚
2.5mm以上
SPCC 270以上 28以上 31以上 34以上 36以上 37以上 38以上 39以上

 

物理性質

SPCC的物理特性如下表所示。目前尚無有關SPHC物理特性的數據。

密度 楊氏模量 熱膨脹系數 導熱率 電阻
g/cm3

N/mm2

(0~100℃)10-6/K W/(m?K) μ Ω?㎝
7.87 206,000 11.7 73.3

13

 

?SPHC和SPCC的標準尺寸

SPHC和SPCC的標準尺寸規格如下表所示。

種類

材料符號

形狀 單位 標準尺寸
冷軋鋼鋼板 SPCC 鋼板 t

0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1, 1.2, 1.6, 2, 2.3, 3.2

熱軋鋼鋼板 SPHC 鋼板 t (1.2), 1.6, 2.3, 2.6, 3.2, 4.5

※上面的標準尺寸僅供參考。 請注意,它們與現有材料的尺寸有所不同。

 

?總結

SPHC和SPCC作為一般用鐵系板材,是非常常用的材料種類。兩者在使用時的大體區別是,當你想保持低價格時選擇SPHC;而當你想制造薄而高精度的產品時選擇SPCC。建議充分了解這兩種材料的基本特性,并在設計中活用它們

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