弹簧钢冲压
2019-03-18 10:05:23
钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1.按品质分类 (1)普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2)优钢材质钢（P、S均≤0.035%） (3)高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） 2.按化学成份分类 (1)碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。 (2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量为5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 弹簧钢冲压3.钢材按成形方法分类：(1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。 4.钢材按金相组织分类 (1)退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共钢材析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2)正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3)钢材无相变或部分发生相变的 5.按用途分类 (1)建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2)结构钢：a.机械制造用钢：(a)优质结构钢 (b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗钢、表面淬火用钢 (c)易切结构钢 (d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢； b.弹簧钢；c.轴承钢。 (3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4)特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 6.综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a)Q195 (b)Q215(A、B) (c)Q235(A、B、C) (d)Q255(A、B) (e) Q275；b.低合金结构钢；c.特定用途的普通结构钢。 (2)优质钢（包括高级优质钢）：a.结构钢：(a)优质碳素结构钢 (b)合金结构钢 (c)弹簧钢 (d)易切钢 (e)轴承钢 (f)特定用途优质结构钢；b.工具钢：(a)碳素工具钢 (b)合金工具钢 (c)高速工具钢；c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢 (b)耐热钢 (c)电热合金钢 (d)电工用钢 (e)高锰耐磨钢。 7.按冶炼方法分类 (1)按炉种分：a.平炉钢：(a)酸性平炉钢 (b)碱性平炉钢；b.转炉钢：(a)酸性转炉钢 (b)碱性转炉钢[或(a)底吹转炉钢 (b)侧吹转炉钢 (c)顶吹转炉钢]；c.电炉钢：(a)电弧炉钢 (b)电渣炉钢 (c)感应炉钢 (d)真空自耗炉钢 (e)电子束炉钢。 (2)钢材按脱氧程度和浇注温度分：a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。 钢铁炼成分: 1. ----采矿（获得铁矿石） 2. ----选矿（将铁矿石破碎、磁选成铁精粉） 3. ---烧结（将铁精粉烧结成具有一定强度、粒度的烧结矿） 4. ---冶炼（将烧结矿运送至高炉，热风、焦碳使烧结矿还原成铁水，并脱硫） 5. ---炼钢（在转炉内高压氧气将铁水脱磷、去除夹杂，变成钢水） 6. ---精练（进一步脱磷、去除夹杂，提高纯净度） 7. ---连铸（热状态下将钢水铸成具有一定形状的连铸坯） 8. ---轧钢（将连铸坯轧制成用户要求的各种型号的钢材，如板材、线材、管材等）。
弹簧钢热处理
2019-03-18 10:05:23
弹簧钢的特点—弹簧主要在动载荷下工作,即在冲击、振动的条件下,或在交变应力作用下工作,利用弹性变形来吸收冲击能量,起缓冲作用。由于弹簧经常承受振动和长期在享变应力作用下工作,主要是疲劳破坏,故弹簧钢必须具有高的弹性极限和高疲劳极限。此外,还应有足够的韧性和塑性,以防止在冲击力作用下突然脆断。在工艺性论方面,弹簧钢应具有较好的淬透性和低的过热、脱碳敏感性。降低弹簧表面粗糙度能提高疲劳寿命。为了获得所需的性能,必须具有较高的含碳量。弹簧钢碳素弹簧钢的含碳量在0.6-0.9％之间,由于碳素弹簧钢的淬透性差,故只用于制造截面尺寸不超过10-15mm的弹簧。对于截面尺寸较大的弹簧,必须采用合金弹簧钢。合金弹簧钢碳含量在0.45-0.75％之间,加入的合金元素有Mn ,Si ,W ,V ,Mo等。它们的主要作用是提高淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,有效地改善弹簧钢的力学性能,其中Cr ,W ,Mo还能提高钢的高温强度。 在热状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以上) 在冷状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以下) 热成型弹簧的热处理工艺--用这种方法成型弹簧多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧则大多数是在热成型后再进行热处理。这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。 弹簧钢热处理 冷成型弹簧的热处理工艺--对于用冷轧钢板、钢带或冷拉钢丝制成的弹簧,由于冷塑性变形使材料强化,己达到弹簧所要求的性能。故弹簧成型后只需在250C左右范围内,保温30min左右的去应力处理,以消除冷成型弹簧的门应力,并使弹簧定型即可。 耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必须选用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。 弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施 (1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。2、采用快速加热工艺。 (2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产全残余变形,降低使用寿命)--1、选用淬透性较好的材料。2、改善淬火冷却剂的冷却能力。3、弹簧进入冷却剂的温度应控制在Ar3以上。4、适当提高淬火加热温度。
中国齿轮钢、轴承钢、弹簧钢生产现状及未来发展方向
2018-11-30 11:47:46
1 齿轮钢现状和发展方向 齿轮在工作时，长期受到变载荷的冲击力、接触应力、脉动弯曲应力及摩擦力等多种应力的作用，还受到加工精度、装配精度、外来硬质点的研磨等多种因素的影响，是极易损坏的零件，因此要求齿轮钢具有较高的强韧性、疲劳强度和耐磨性。为了生产出优质齿轮钢，一方面要求钢厂为用户提供淬透性稳定且适应用户工艺要求的齿轮钢产品，另一方面齿轮厂也要优化现有工艺，引进新工艺来提高齿轮的质量。 与日本、德国、美国生产的齿轮钢相比，中国齿轮钢存在的差距主要是：钢的牌号未形成系列化，产品标准落后；钢的淬透性带较宽，国外钢的淬透性带已经达到4HRC，而中国在6-8HRC左右，并且不够稳定；钢的纯净度较低，从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢，其氧含量波动在（7-18）×10-6，中国在（15-25）×10-6左右，并且非金属夹杂物弥散程度不够，分布不均，大颗粒夹杂物较多；晶粒度要求不同，中国齿轮钢晶粒度级别一般要求5-8级，而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不粗于6级；日本开发了低硅抗晶界氧化渗碳钢系列，可使晶界氧化层降低到≤5μm，而SCM420H等Cr-Mo钢为15-20μm；平均使用寿命短，单位产品能耗大，劳动生产率低。此外，在轧制过程中如何保证疏松等低倍缺陷在很小且芯部范围内，也是中国未曾研究的领域，因为低倍组织缺陷会对零件后续加工以及热处理变形带来很多不利影响。 目前，中国汽车用齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTi，该钢种通常采用气体渗碳工艺，由于渗碳气氛中氧化性气体的存在，导致渗层中对氧亲和力较大的元素Si、Mn、Cr在晶界处发生氧化，形成晶界氧化层。晶界氧化层的发生会导致渗层Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降，降低渗层的淬透性，从而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的产生，进而显著降低齿轮的疲劳性能。为解决这一问题可以采用两种手段：1）采用特殊的热处理工艺。真空渗碳可降低渗碳气氛中的氧势，从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度；稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度，由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散，而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多，它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散，从而有助于减轻非马氏体组织的产生。2）通过合金设计，开发抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能，Cr元素次之，Mn抗氧化能力弱，而Si的抗氧化能力最弱（Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍）。因此为减小晶界氧化并保证淬透性，在齿轮钢成分设计时，应适当降低易氧化元素的含量，特别是Si的含量，相应地提高难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道，将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面组织异常，而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生。 为满足汽车行业高性能以及轻量化的发展要求，未来应重点开发：淬透性带窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、提高高温硬度和高温抗软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮用钢等。 2 轴承钢现状和发展方向 轴承广泛应用于矿山机械、精密机床、冶金设备、重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域。中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承，表现为低端过剩和高端缺乏。与国外相比，在高端轴承和大型轴承方面存在较大差距。中国高速铁路客车专用配套轮对轴承全部需要从国外进口。在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上，中国轴承在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面与先进水平存在较大差距。例如，国外汽车变速箱轴承的使用寿命最低50万公里，而国内同类轴承寿命约10万公里，且可靠性、稳定性差。 航空方面 作为航空发动机的关键基础零部件，国外正在研发推力比为15-20的第2代航空发动机轴承，准备在2020年前后装配到第5代战机中。近10年来，美国研发了第2代航空发动机用轴承钢，其代表性钢种为耐500℃的高强耐蚀轴承钢CSS-42L和耐350℃高氮不锈轴承钢X30（Cronidur30），中国则在进行第2代航空发动机用轴承的研发。 汽车方面 对于汽车轮毂轴承，中国目前广泛应用的是第1代和第2代轮毂轴承（球轴承），而欧洲已广泛采用第3代轮毂轴承。第3代轮毂轴承的主要优点是可靠、有效载荷间距短、易安装、无需调整、结构紧凑等。目前，中国引进车型大多采用这种轻量化和一体化结构轮毂轴承。 铁路车辆方面 目前，中国铁路重载列车用轴承采用国产电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳钢制造，而国外已经将超高纯轴承钢（EP钢）的真空脱气冶炼技术、夹杂物均匀化技术（IQ钢）、超长寿命钢技术（TF钢）、细质化热处理技术、表面超硬化处理技术和先进的密封润滑技术等应用到轴承的生产和制造，从而大幅度提升了轴承的寿命与可靠性。中国电渣轴承钢不仅质量低，而且成本比真空脱气钢高出2000-3000元/吨，未来中国需要开发超高纯、细质化、均匀化与质量稳定的真空脱气轴承钢取代目前采用的电渣轴承钢。 风电能源方面 对于风电轴承，目前中国还无法生产技术含量较高的主轴轴承和增速器轴承，基本依靠进口，3MW以上风电机组配套轴承的国产化问题还没有解决。国外为了提高风电轴承的强度、韧性和使用寿命，采用了新型特殊热处理钢SHX（40CrSiMo），对于偏航和变浆轴承，通过表面感应淬火热处理控制淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹；对于增速器轴承和主轴轴承采用碳氮共渗，使零件表面得到较多稳定残余奥氏体体积分数（30%-35%）和大量细小碳化物、碳氮化物，提高了轴承在污染润滑工况下的使用寿命。 为提高轧机轴承的使用寿命以及运转精度，未来需要进行轧机用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等轴承钢的超高纯真空脱气冶炼和轴承表层大奥氏体量控制热处理等技术的研发。日本NSK与NTN轴承公司分别开发了表面奥氏体强化技术，即通过增加表层奥氏体含量，开发出了TF轴承和WTF轴承，从而将轴承的寿命提高了6-10倍。 未来中国轴承钢的研发方向主要体现在四个方面： 一是经济洁净度：在考虑经济性的前提下，进一步提高钢的洁净度，降低钢中的氧和钛含量，达到轴承钢中的氧与钛的质量分数分别小于6×10-6和15×10-6的水平，减小钢中夹杂物的含量与尺寸，提高分布均匀性。 二是组织细化与均匀化：通过合金化设计与控轧控冷工艺的应用，进一步提高夹杂物与碳化物的均匀性，降低和消除网状和带状碳化物，降低平均尺寸与最大颗粒尺寸，达到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目标；进一步提高基体组织的晶粒度，使轴承钢的晶粒尺寸进一步细化。 三是减少低倍组织缺陷：进一步降低轴承钢中的中心疏松、中心缩孔与中心成分偏析，提高低倍组织的均匀性。 四是轴承钢的高韧性化：通过新型合金化、热轧工艺优化与热处理工艺研究，提高轴承钢的韧性。3 弹簧钢现状和发展方向 弹簧钢主要用于汽车、发动机制造业以及铁路行业。目前，中国弹簧钢产品存在的问题是，中低端产品过剩，高端及特殊品种缺乏；中国弹簧钢在纯净度、抗疲劳性、表面质量以及质量稳定性等方面与国外存在较大差距，无法满足高档乘用车悬架簧、气门弹簧、铁路及重载货车专用弹簧等对弹簧钢性能的要求。中国高档次及深加工弹簧钢仍然依赖进口。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。 虽然降低钢中氧及夹杂物含量是获得纯净钢的一种途径，但是要想得到零夹杂的弹簧钢比较困难，为此有研究者提出了氧化物冶金技术，这是一种有效的晶粒细化的方法，是实现钢铁材料强度与韧性成倍提高的最有效方法。它利用钢中细小弥散的高熔点非金属夹杂物，主要是氧化物、硫化物以及氮化物，作为晶内铁素体的形核核心，从而起到细化晶粒的作用。国内外已经对Ti、Zr氧化物体系做了系统的研究，认为含钛氧化物是最理想的。在奥氏体晶粒内钛的氧化物质点成为针状铁素体有效形核地点，促进晶内铁素体形成。但是，由于钢种成分的限制，钛氧化物冶金的推广受到了限制。最近几年开始对稀土元素进行研究，可以利用稀土元素的强脱氧脱硫能力及产物熔点高的特点来研究稀土氧化物对钢材性能的影响。 汽车行业对悬簧强度的要求越来越高，设计应力提高到1100-1200MPa，为此日本开发出添加合金来提高强度和提高耐腐蚀疲劳强度的钢材。中国弹簧钢无法满足高档乘用车悬架簧用钢性能需求，强度1200MPa及以上悬架弹簧产品用弹簧钢全部依赖进口。然而，近年来，为规避资源风险、降低成本和实现原材料的全球化供给，强烈要求使用标准钢（SAE9254）维持高强度，而且强烈要求提高钢的韧性，因此越来越多地采用喷丸硬化处理取代处理费用高的表面硬化热处理。喷丸硬化处理将压缩残余应力作用于表面，可提高抗疲劳强度，减小表面缺陷的影响程度，因此近年来将它视为表面处理不可或缺的技术。随着表面强化技术的发展，悬簧的设计应力也达到了1200MPa级。预计今后对高强度悬簧用钢的强度、韧性和耐腐蚀性及耐用性的要求将越来越高。未来，随着汽车轻量化，发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢是提高中国高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。所有弹簧产品中，气门弹簧对材料要求最为严格，特别是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉强度达到2000MPa；对氧化物、硫化物的夹杂物等级要求均达到0级；异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求。目前，国外气门弹簧专用弹簧钢生产主要集中在日本、韩国、瑞典，生产企业有日本铃木、三兴、住友、神钢钢线、韩国KisWire、瑞典Garphyttan等，几乎垄断了中国全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。2000年以后，随着新型发动机的开发，对发动机的旋转速度和轻量化、紧凑化的要求越来越高，因此日本开始采用2100-2200MPa的OT钢丝。在此情况下，不仅要调整合金成分，还要对现有制造工艺进行改进，低温弥散硬化成为必不可少的工艺。然而，低温弥散硬化后的弹簧形状发生变化，为了提高形状和尺寸的控制精度，控制整个制造工序中的形状变化的技术开始引人关注。 未来，为满足高端弹簧基础零部件国产化的发展需求，应不断开发高性能弹簧钢产品，一方面是向高强度方向发展，要求在高应力下同时提高疲劳寿命和抗松弛性能；另一方面是向功能性方向发展，根据不同的用途，要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。
铜合金棒材
2017-06-06 17:50:05
《铜合金管棒材加工工艺》概述了铜合金管棒材的品种分类以及加工方法的分类和特点；详述了挤压加工工艺、拉伸加工工艺、冷轧管加工工艺等管棒材加工工艺以及废品种类与产生原因；介绍了铜合金管材斜轧热穿孔工艺；阐述了型辊孔制的基础理论、孔型和孔型系的基础知识及孔型设计的方法步骤，介绍了棒材型辊轧制的工艺过程及设备；还简单介绍了管棒材加工的新工艺、新技术。 《铜合金管棒材加工工艺》涵盖了国内外有关铜合金管棒材的常用加工技术及加工工艺，也汇集了作者多年积累的工作经验，内容丰富，资料翔实，深入浅出，理论联系实际。非常适合铜与铜合金生产和加工企业的技术人员使用，同时也可供大专院校冶金、材料及相关专业的师生参考。第1章 概述 1.1 管材、棒材的品种分类 1.2 管材、棒材的加工方法及其比较 1.2.1 加工方法 1.2.2 管材、棒材加工方法比较 1.3 各种加工方法的分类及特点 1.3.1 挤压加工 1.3.2 拉伸加工 1.3.3 冷轧管加工 1.3.4 型辊轧制加工 第2章 管材、棒材挤压加工工艺 2.1 挤压的理论基础 2.1.1 挤压过程的变形参数 2.1.2 挤压过程中
金属
的变形 2.1.3 挤压力 2.2 管材、棒材的挤压工序 2.2.1 锭坯尺寸的选择 2.2.2 锭坯的预加工 2.2.3 锭坯的加热 2.2.4 挤压 2.2.5 挤压时的润滑 2.2.6 挤压后管棒的再加工 2.2.7 管棒材挤压生产举例 2.3 挤压加工的废品 2.4 挤压设备与挤压工具 2.4.1 挤压机 2.4.2 锭坯加热设备 2.4.3 挤压工具 第3章 管材、棒材的拉伸加工工艺 3.1 拉伸加工工艺的理论基础 3.1.1 拉伸时的变形指数 3.1.2 实现拉伸过程的基本条件 3.1.3 拉伸时的变形特点 3.1.4 拉伸力的计算和实测 3.2 管材、棒材的拉伸配模 3.2.1 拉伸配模的原则、步骤 3.2.2 棒材拉伸配模 3.2.3 圆管拉伸配模 3.2.4 盘管拉伸配模 3.2.5 拉伸配模举例 3.3 管材、棒材的拉伸工序 3.3.1 管材、棒材一般生产工艺流程 3.3.2 制夹头 3.3.3 拉伸 3.3.4 精整 3.3.5 拉伸时的热处理 3.3.6 拉伸时的润滑 3.3.7 拉伸时的酸洗 3.4 拉伸制品质量的控制和废品 3.4.1 拉伸制品的质量 3.4.2 拉伸废品 3.5 管材、棒材拉伸设备及拉伸工具 3.5.1 拉伸机 3.5.2 退火设备 3.5.3 拉伸加工的辅助设备 3.5.4 拉伸工具及其设计 第4章 铜合金管材的冷轧加工工艺 4.1 管材冷轧的理论基础 4.1.1 冷轧管时
金属
的变形特点 4.1.2 冷轧管时的轧制力计算及测定 4.2 管材冷轧工艺 4.2.1 冷轧管管坯的准备及要求 4.2.2 冷轧 4.2.3 冷轧管的工艺润滑 4.3 冷轧管废品及产生原因 4.4 冷轧管设备和工具 4.4.1 冷轧管机 4.4.2 冷轧管机的操作及调整 4.4.3 冷轧管工具的设计 第5章 铜合金管材斜轧热穿孔加工工艺 第6章 棒材轧制加工工艺 第7章 管材、棒材加工的新工艺新技术 参考文献
铝及铝合金拉制棒材（二）
2019-01-15 09:49:29
2.2 组批 棒材应成批提交验收，每批应由同一合得奖号、状态和规格组成。 2.3 检验项目 每批产品出厂前应进行化学成分、外形尺寸及偏差、力学性能和外观质量的检验。直径大于或等于20mm的棒材应进行低倍组织，淬火制品应进行显微组织检验。 2.4 取样 棒材的取样位置和数量应符合表8的规定。 表8 棒材的取样位置及数量 检验项目 取样部位 每批取样数量 要求的章条号 试验方法的章条号 化学成分 铸造时（或棒材上） 每熔次1个 3.2 4.1 力学性能 挤压前端切取 每批2%,不少于2根 3.4 4.3 显微组织 热处理炉高温区 每炉（批）2根 3.6 4.5 低倍组织 挤压尾端切取 每批2%,不少于2根 3.5 4.4 外形尺寸 — 逐根 3.3 4.2 表面质量 — 逐根 3.7 4.6 注： 化学成分分析时，供方在铸造稳定时取样，复验或仲裁时可在棒材任意部位切取。 2.5 检验结果的判定 2.5.1 化学成分不合格时，判该批不合格。 2.5.2 外形尺寸或表面质量不合格时，判该根不合格。 2.5.3 室温拉伸力学性能不合格时，应从该批中（含原检验不合格者）另取双倍数量的试样进行复验，复验合格时判该批合格。若复验结果仍有不合格者，判该批不合格，但允许供方逐根检验或重新进行热处理，取样检验，合格者交货。 2.5.4 显微组织不合格时，判该批不合格。 2.5.5 在低倍组织中缩尾、成层、粗晶环不合格的棒材，允许承制方切取一段复验，直至合格为止，则该批中的其他棒材应按上述三种缺陷分布的较大长度切尾或逐根检验，合格者交货。当出现其他缺陷时，该批产品由供需双方协商处理。 3 标志、包装、运输、贮存 3.1 标志 3.1.1 在验收合格的棒材挤压前端应打上如下标志（或挂上如下标志的标牌）： 供方技术监督部门的检印； 合得奖号； 供应状态； 产品批号。 产品的包装箱标志应符合GB/T3199的规定。 3.2 包装、运输、贮存 棒材不涂油，不垫纸包装。需方要求涂油或垫纸时，应在合同中注明。其他包装、运输、贮存的要求按GB/T3199规定。 3.3 质量证明书 每批棒材应附有产品质量证明书，其上注明： 供方名称； 产品名称； 合得奖号、供应状态及规格； 批号； 净重和件数； 各项分析项目的检验结果和技术监督部门的印记； 本标准编号； 包装日期（或出厂日期）。 4 合同内容 订购本标准所列产品的合同（或订货单）内应包括下列内容： 产品名称； 合得奖号； 供应状态； 规格； 外形尺寸及允许偏差（若未注明则按普通级供货）； 重量（或根数）； 本标准编号； 选择项目（如粗晶环的要求，成层的要求。若不注明时，按本标准执行。）
铝及铝合金拉制棒材（一）
2019-01-15 09:49:29
1 范围 本标准规定了一般工业用铝及铝合金拉制棒材的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及合同内容等。
本标准适用于铝及铝合金拉制圆棒、正方形棒（方棒）及矩形棒（扁棒）。
2 引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的较新版本。凡是不注日期的引用文件，其较新版本适用于本标准。
GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法
GB/T 3190 变形铝及铝合金化学成分
GB/T 3199 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存
GB/T 3246（所有部分） 变形铝及铝合金制品组织检验方法
GB/T 6395 金属高温拉伸持久试验分析方法
GB/T 6987(所有部分) 铝及铝合金化学分析方法
GB/T 16865 变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样
GB/T 17432 变形铝及铝合金化学成分分析取样方法
3 要求
3.1 产品分类
3.1.1 牌号、状态及规格
棒材的合得奖号、供应状态及规格应符合表1的规定。
表1 合得奖号、状态、规格
合 金 牌 号 供 应 状 态 规 格/mm
圆 棒 直 径 方 棒 边 长 扁 棒
厚度 宽度
1060、1100、3A21、5A02 0、F、H18 5～100 5～50 5～40 5～60
2A11、2A12、2024 0、F、T4、T351
2014 0、F、T4、T6、T351、T651
3003、5052 0、F、H14、H18
7A04、7A09、7075 0、F、T6、T651
6061、6A02 F、T6
注：若需要其他合金或状态的棒材，可由供需双方协商
3.1.2 标记示例
3.1.2.1 用2024合金制造的、供应状态为T351、直径为30mm，定尺长度为3000mm的高精级棒材，标记为：
棒 2024 T351高精级 φ30×
3.1.2.2 用3A21合金制造的、供应状态为0、厚度为20 mm，宽度为40mm的普通级矩形棒材，标记为：
扁棒 3A21-O 20×
3.2 化学成分
棒材的化学成分应符合GB/T3190的规定。
3.3 外形尺寸及允许偏差
3.3.1 截面尺寸及允许偏差
3.3.1.1 圆棒直径及其允许偏差应符合表2的规定。
表2 圆棒直径及其允许偏差 单位为毫米
直 径 允许偏差（±）
普通级 高精级
5～12.5 0.06 0.04
>12.5～25.0 0.08 0.05
>25.0～38.0 0.10 0.06
>38.0～50.0 0.15 0.10
>50.0～75.0 0.23 0.15
>75.0～85.0 0.30 0.20
>85.0～100 0.45 0.30
注：当尺寸允许偏差只规定（ ）或（－）时，其值为上述数值的2倍。
3.3.1.2 扁棒、方棒规定宽度、厚度或边长及其允许偏差应符合表3的要求。
表3 扁棒、方棒的宽度、厚度或边长及其允许偏差 单位为毫米
定的宽度、厚度或边长 允许偏差（±）
普通级 高精级
5～12.5 0.08 0.05
>12.5～25.0 0.10 0.06
>25.0～38.0 0.12 0.08
>38.0～50.0 0.20 0.13
>50.0～60 0.30 0.20
注：当尺寸允许偏差只规定（ ）或（－）时，其值为上述数值的2倍。
3.3.1.3 方棒或扁棒的圆角半径
方棒或扁棒的圆角半径应符合表4的规定。
表4 方棒、扁棒的圆角半径 单位为毫米
边长或宽度 圆角半径， 不大于
≤30 2
>30～60 5
3.3.2 弯曲度
3.3.2.1 棒材的弯曲度是将棒材放在平台上，在自重作用下仍存在的弯曲。
3.3.2.2 圆棒纵向弯曲，对于直径不大于10mm的棒材，允许有用手轻压即可消除的弯曲；其他规格圆棒：每米长度上不大于3mm，全长累计。根据需方要求，高精级弯曲度不大于2mm/m，全长累计，但必须在合同中注明。
3.3.2.3 方棒或扁棒的纵向弯曲应符合表5的规定。需要高精级时应在合同中注明，未注明时按普通级执行．
表5 方棒、扁棒的纵向弯曲度 单位为毫米
棒或扁棒的厚度 弯曲度要求 不大于
普通级 高精级
每300㎜上 全长L米上 每300㎜上 全长L米上
5～10 用手轻压，弯曲消除。
>10～50 1 2×L 0.3 1×L
3.3.2.4 方棒或扁棒允许有个别的轻微波浪存在，波浪度的幅度不超过1mm。
3.3.3 切斜度
棒材端面应切平整，切斜度不大于3°。
3.3.4 扭拧度
方棒或扁棒的任何部分绕纵轴的扭拧度，普通级每米长度上不允许超过8°，全长累计；高精级每米长度上不允许超过2°，全长不允许超过7°。
3.3.5 方棒或扁棒的平面间隙
3.3.5.1 方棒或扁棒的平面间隙是指沿方棒的边长或扁棒的宽度方向测得的棒材底面与平台或直尺之间的间隙值。
3.3.5.2 方棒或扁棒的平面间隙应符合表6的规定。需要高精级时应在合同中注明。
表6 方棒、扁棒的平面间隙 单位为毫米
棒或扁棒的宽度 B 平 面 间 隙
普 通 级 高 精 级
≤25 ≤0.20 ≤0.20
>25～60 ≤0.8％×B ≤0.4％×B
3.3.6 棒材的长度及允许偏差
棒材的长度可按不定尺、定尺或倍尺供应，其长度范围为1～6m。对倍尺供应的棒材应加入锯切余量，每个锯口按5mm计算。其纵向长度允许偏差不应超过15㎜。
3.4 力学性能
一般工业用铝及铝合金棒材的室温纵向力学性能应符合表7的规定。
表7 室温纵向力学性能
得奖号 状态 直径或厚度 （mm） 抗拉强度 Rm (N/mm2) 规定非比例延伸强度 Rp0.2 (N/mm2) 断后伸长率 A %
不 小 于
1060 O ≤100 55 15 22
H18 ≤10 110 90 －
1100 O ≤100 75～105 20 22
H18 ≤10 150 － －
2A11 O ≤100 ≤245 － 10
T4、T351 ≤100 370 215 12
2A12 O ≤100 ≤245 － 10
T4、T351 ≤22 390 255 12
>22～100 420 275 10
2014 O ≤100 ≤245 － 12
T4、T351 ≤100 380 220 12
T6、T651 ≤100 445 375 8
2024 O ≤100 ≤245 － 12
T4、T351 ≤12.5 425 310 10
>12.5～100 425 290 9
3A21 O ≤100 ≤165 － 20
H18 ≤10 180 － －
3003 O ≤100 95～135 35 25
H14 ≤10 135 － －
H18 ≤10 180 － －
5A02 O ≤100 ≤225 － 10
H18 ≤10 265 － －
5052 O ≤100 175～245 70 20
H14 ≤30 235 180 5
H18 ≤10 265 220 2
6A02 T6 ≤100 295 － 12
6061 T6 ≤100 290 240 9
7A04 7A09 O 所有 ≤280 － 10
T6、T651 ≤22 490 370 7
>22～100 530 400 6
7075 O ≤100 ≤280 － 10
T6、T651 ≤100 530 455 6
所有 F ≤100 －
注：表中未列的合金或规格的力学性能附结果，也可由供需双方协商
3.5 低倍组织
3.5.1 棒材的低倍试片上，不允许有偏析聚集、非金属夹渣、裂纹及缩尾。
3.5.2 成层深度不允许超过棒材负偏差之半。经供需双方协商，可供应无成层的棒材。
3.5.3 直径小于20mm的棒材不检查低倍组织。
3.5.4 低倍试片上粗晶环深度：合同中未注明时，粗晶环不检验。合同中注明粗晶环检验时，2A12、2A11、6A02、7A04、7A09、7075的粗晶环深度不大于8mm。对粗晶环有更严要求时，双方可协商解决。
如果粗晶环深度超出规定时，可在粗晶区取样作力学性能，如力学性能符合表5的规定时，则该粗晶区允许存在。
3.6 显微组织
棒材的显微组织不允许有过烧。
3.7 表面质量
3.7.1 棒材表面不允许有腐蚀、裂纹、起皮、气泡及粗擦伤。
3.7.2 棒材表面允许有深度不超过直径负偏差的压坑、擦伤、氧化色、不粗糙的黑白斑及由于矫直产生的螺旋亮条等其他缺陷。
3.7.3 棒材表面缺陷允许进行检验性打磨，但应保证棒材较小直径或厚度。
4 试验方法
4.1 化学成分分析方法
棒材的化学成分分析取样按GB/T17432规定，化学成分仲裁分析方法采用GB/T6987的规定。
4.2 外形尺寸测量方法
棒材直径或宽度、厚度用精度不低于0.01mm的量具测量，长度用米尺测量。
4.3 力学性能试验方法
棒材的室温拉伸力学性能试样应符合GB/T16865的规定。其试验方法应符合GB/T228的规定。
1.1 低倍组织检验方法
棒材的低倍组织检验方法应符合GB/T3246.2规定。
1.2 显微组织检验方法
棒材的显微组织检验方法应符合GB/T3246.1规定。
1.3 表面质量的检验
棒材的表面质量用目视检验。当深度难以确定时，可采用打磨法进行检查。
2 检验规则
2.1 检验和验收
2.1.1 棒材应由供方技术监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。
2.1.2 需 方应对收到的产品按本标准的规定进行复验。复验结果与本标准及订货合同的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于外观质量及尺寸偏 差的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，仲裁取样应由供需双方共同进行。
常用铝合金型、棒、带材铸锭加热温度
2019-01-15 09:51:40
合金
制品种类
交货状态
铸锭加热/℃
挤压筒加热温度/℃所有
线材和毛料
320～450
320～4502A11、2A12、7A04、7A09
型、棒、带
T4、T6、F
320～450
320～4501A07～8A06、5A02、3A21
型、棒
O、F
420～480
400～5005A03、5A05、5A06、5A12
型、棒
O、F
330～450
400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90
型、棒、 带
所有
370～450
400～4506A02
型 、棒
所有
320～370
400～4501A70～8A06
型 、棒、带
F
250～320
250～4001A70～8A06
带（性能附结果）
F
250～420
250～4506A02、1A70～8A06、3A21
空心型材
F、T4、T6
460～530
420～4502A11、2A12
空心型材
T4、F
420～480
400～4502A14
型、棒
O、T4
370～450
400～4502A02、2A16
型、棒、带
所有
440～460
400～4502A02、2A16
型、棒、带（不要求高温性能）
所有
400～440
400～4502A12
大梁型材
T4、T42
420～450
420～4502A12
大梁型材
F
400～440
400～4506061、6063
型、棒、带
T5
480～520
450～480
不锈钢棒规格材质
2019-03-15 10:05:15
圆钢、方钢、扁钢、六角钢和八角钢总称不锈钢棒。执行标准是GB/T1220-2007。
不锈钢棒材质:304、304L、321、316、316L、310S、630、1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、双相钢、抗菌钢等材质 ! 不锈钢棒应用:石油、电子、化工、医药、轻纺、食品、机械、建筑、核电、航空航天、军工等行业! 不锈钢棒规格:
200不锈钢棒—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢 300不锈钢棒—铬-镍 奥氏体不锈钢 301不锈钢棒—延展性好，用于成型产品。也可通过机 速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 302不锈钢棒—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。 303不锈钢棒—通过添加少量的硫、磷使其较 削加工。 304不锈钢棒— 即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 309不锈钢棒—较之304有更好的耐温性。 316不锈钢棒—继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 型号 321不锈钢棒—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400不锈钢棒—铁素体和马氏体不锈钢 408不锈钢棒—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。 409不锈钢棒—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。 410不锈钢棒—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。 416不锈钢棒—添加了硫改善了材料的加工性能。 420不锈钢棒—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。 430不锈钢棒—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。 440不锈钢棒—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有 三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。 500不锈钢棒—耐热铬合金钢。 600不锈钢 —马氏体沉淀硬化不锈钢。 630不锈钢棒—最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。
常用铝合金型、棒、带材铸锭加热温度！
2019-01-02 14:54:44
合金制品种类交货状态铸锭加热/℃挤压筒加热温度/℃所有线材和毛料320～450320～4502A11、2A12、7A04、7A09型、棒、带T4、T6、F320～450320～4501A07～8A06、5A02、3A21型、棒O、F420～480400～5005A03、5A05、5A06、5A12型、棒O、F330～450400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90型、棒、 带所有370～450400～4506A02型 、棒所有320～370400～4501A70～8A06型 、棒、带F250～320250～4001A70～8A06带（性能附结果）F250～420250～4506A02、1A70～8A06、3A21空心型材F、T4、T6460～530420～4502A11、2A12空心型材T4、F420～480400～4502A14型、棒O、T4370～450400～4502A02、2A16型、棒、带所有440～460400～4502A02、2A16型、棒、带（不要求高温性能）所有400～440400～4502A12大梁型材T4、T42420～450420～4502A12大梁型材F400～440400～4506061、6063型、棒、带T5480～520450～480
模具结构减少铝合金棒材缩尾
2019-01-14 11:16:06
缩尾是锭坯表面上的氧化皮、偏析瘤或油污等杂质及附着于挤压筒内衬的污物、润滑剂等，在挤压后期挤入挤压件内部，使得金属制品内部不连续、不致密，组织与性能降低的一种缺陷。依其出现的部位分为中心缩尾、环形缩尾和皮下缩尾三种类型。它是长期来一直困扰挤压技术发展的一项技术难题，几乎占棒材废品量的一半，严重影响棒材的成品率，降低了企业的生产效率和经济效益。 在实际生产中，通过调整挤压工艺条件取得了一定的效果。如通过增加挤压压余的厚度，一般约为60mm～80mm，或铸锭刨皮的措施能够较好地解决缩尾问题，但是却降低了产品的成品率，且增加消耗工时、能耗，使生产成本上升。为了找到既能更好地防止缩尾，又能减小挤压压余的厚度避免铸锭刨皮工序的方法，专门从模具设计结构的角度进行研究，共选用了9种不同设计结构的模具进行了对比挤压试验。试图找出适合的模具设计结构，以尽可能减少缩尾废品，提高铝合金棒材的成品率。 1试验设备与试验方案 试验材料为6063铝合金，经均匀化处理后但不刨皮，切成Φ130×550mm的成品铸锭。铸锭在加热炉中均匀加热到490～500℃后，在10MN卧式挤压机的Φ130mm圆挤压筒上，用Φ200(单孔)模具，模具温度为430～450℃，采用正向无润滑挤压出Φ20mm的6063铝合金棒材。λ=45.56；挤压速度V=23～25m／min；挤压压余15mm；挤出长度为22000mm。共采用9种设计结构的模具进行挤压，每种模具结构各挤压2根铸锭，然后取第二根铸锭挤压的长料由尾端至前端切取低倍试片，并记录各种模具结构下出现缩尾的长度，进行对比研究。 2试验结果与讨论 2．1试验结果 试验1～9所采用的模具结构分别如图1～9所示，缩尾长度的对比如表1所示。表中所列条件下的挤压压余厚度均为15mm，缩尾长度包括挤压长料头、尾两段的缩尾长度。 2．2讨论 （1）挤压型材头段出现的缩尾，主要由于这几次试验挤压压余留得太短，只有15mm。导致在上一个铸锭挤压完成时就已经将铸锭表层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西卷入模具并残留在模具的导流槽和蓄铝环中，在下一个铸锭挤压时，就必先把模具中残留的铝先挤压出去，这样就形成了头段缩尾。如果压余留得足够长，是不易出现头段缩尾现象的。 从试验1、2、3、4号模具设计结构和头、尾段缩尾长度对比情况可以看出，在同一挤压工艺条件下，模具导流槽入口尺寸为25mm时（见图4）挤压尾段缩尾较长，达到3000mm；入口尺寸为100mm时（见图2）挤压尾段缩尾较短，仅为1200mm。但是，当入口尺寸从100mm增大到125mm或减小到85mm时，其尾段缩尾的长度又会变长。这就证明了蓄铝环或导流槽的入口尺寸大小设计是控制挤压尾段缩尾的关键要素之一。因为蓄铝环或导流槽与挤压筒内衬形成的前端死区宽度和高度（如图10所示），将影响到蓄铝环或导流槽端面对阻挡铸锭表层氧化物、偏析瘤、油污等脏东西卷入模具的效果。所以蓄铝环或导流槽入口尺寸的确定既要保证形成足够的前端死区宽度，又要尽量地减小前端死区的高度。 前端死区的宽度L近似等于挤压筒内衬半径与蓄铝环或导流槽入口尺寸外圆半径之差，如图11所示。在同一种合金，同一挤压工艺条件下，模具与挤压筒内衬形成的前端死区宽度越大，其死区高度h就越大。前端死区的高度越高，在挤压后期铸锭外层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西就会越早的向中心流动而形成更长的尾段缩尾。所示蓄铝环或导流槽的入口尺寸既不是越大越好，也不是越小越好。如试验1、2、3、4号的前端死区高度分别为5mm、17.5mm、25mm、和55mm，由表1可以看出，当前端死区高度为17.5mm时，对防止挤压缩尾的效果较好。 （3）模具工作带长度和角度对缩尾长度的影响。从试验1和试验5号的模具构造和缩尾结果对比，以及试验5和试验6号的模具构造与缩尾结果对比可以看出减短工作带长度，或工作带做成88°促流角设计都可以减小铝合金在被挤压通过工作带时受到的摩擦应力的影响，让金属变形区内、外部的金属流动速度更加趋向于平衡，减少了尾段缩尾的长度。 （4）蓄铝环和导流槽的容积对缩尾长度的影响。 试验7和试验8号的模具结构的区别在于蓄铝环厚度的不同，然而其头、尾段的缩尾情况却不一样，试验7尾段缩尾为0mm，试验8的尾段缩尾为150mm，加厚的蓄铝环只是相当于把尾部铸锭放入蓄铝环内挤压，相当于延长了压余的厚度，只不过它不能被切除掉，反过来却增长了前端缩尾的长度。这就说明蓄铝环越厚尾段缩尾长度就越短，甚至消失。而从试验6和试验9号的结果对比分析，同样也说明了减小导流槽的深度则相当于减少了压余的厚度，导流槽的深度越小，其挤压头段的缩尾就越小，但是反过来又增加了尾段缩尾的长度。综上所述：蓄铝环厚度越厚、导流槽的深度越深，挤压尾段产生的缩尾就越短，但是却增长了挤压头段的缩尾废料。挤压头段缩尾废料长度近似等于V/S（V：蓄铝环与导流槽的容积；S：挤压棒材的截面积）。
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