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1、第一章 金属材料介绍1-1 简介金属材料具有结构强度高，产量稳定，加工性能良好等诸多优点而被广泛的应用在家电和IT产品上。其中以镀锌钢板应用最为普遍。随着用途及应用范围的不断扩大，现在的镀锌钢板也根据不同的使用要求比如加工性，烤漆性和焊接性而有不同特性的钢材。一般在消费性电子产品如PC，家电外壳中最常用的钢材种类有：SPCC（冷轧钢板，需表面电镀或涂装处理），SECC（电镀锌钢板），SGCC（热镀锌钢板），SUS301（弹性不锈钢），SUS304（不锈钢）等各种不同的金属材料。1-2 热轧钢板 (SPHC)、 冷轧钢板(SPCC) 1-2-1 热轧钢板(SPHC)热轧钢板是以加热后扁钢胚，经粗
2、轧、精轧、层流冷却、盘卷成为粗钢卷后，送至热轧精整工场，调质、剪切、检验、称重、包装、标记等作业后而成为成品。热轧钢板的主要种类如下：SPHC :S为钢Steel的缩写，P为板Plate的缩写，H为热Heat的缩写，C商业Commercial的缩写，整体表示一般用热轧钢板或钢卷 SPHD:表示冲压用热轧钢板及钢卷。SPHE:表示深冲用热轧钢板及钢卷。1-2-2冷轧钢板(SPCC)冷轧钢板的生产工艺如下:热轧钢卷酸洗冷轧电解清洗封盒退火调质轧延精整成品连续退火冷轧钢板的主要种类如下：SPCC:表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。其中第三个字母C为冷Cold的缩写。需
3、保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。SPCD:表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。SPCE:表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。SPHC 和SPCC表面需要电镀处理或涂装处理,基于环保的考虑和成本的考量,现在消费类电子产品的外壳正逐渐扬弃SPCC或SPHC而改用SECC或SGCC材质.1-3 镀锌钢板 镀锌钢板由于具有以下的优点而被广泛的应用于消费类电子产品中:u 优良的耐腐蚀性u 良好的耐指纹性u 优良的导电性u 良好的润滑性u 优良的可加工性u 优良的耐溶剂性
4、u 优良的涂装性u 优良的焊接性普通的鍍鋅板分為SECC&SGCC鋼板由于鍍鋅,可由兩种功能保護它不受鏽的侵蝕.為了防止鐵生鏽,只要在鐵的表面覆蓋些什么東西,不使鐵与空气和水接触即可.鍍鋅鋼板就是應用這种原理制出的.因此,在鋅面上沒有傷痕的正常情況下,鍍鋅層就可以保護鋼板不受腐蝕.這一原理是与施加鎳,鉻等金屬覆膜以及瓷漆等涂漆覆膜相同的.但是在鍍鋅的情況下,即使鋅面划傷而露出鋼板基体表面的一部分,周圍的鋅也會熔化,變成鐵的替身, 來保護螺露的鋼板不受腐蝕.這通常被稱為“替代防蝕”,是在其它金屬被膜和涂漆被膜上所無法看到的現象.另外這种替代防蝕,還可以使我們不必擔心鍍鋅板的剪斷邊緣的生鏽問題.
5、一.SECC 電鍍鋅鋼板.鋼板在鍍鋅時溫度接近于常溫,因此原板的性質基本毫無變化,機械加工性能特別良好.因為是泡在硫酸鋅中電解鍍鋅, 故表面外觀品質非常美麗,外觀的均一二.SGCC 熱浸鍍鋅鋼板熱浸鍍鋅鋼板是通過加熱到500左右鍍鋅槽經高壓空氣吹嘴之后將其立即急冷.使鋅的結晶花紋凍結而生成無鋅花( ZERO SPANGLE )或極細鋅花( MINIMUM SPANGLE )或不急冷在常溫下冷卻的一般鋅花( REGULAR SPANGLE )表面狀態, 因為熱浸方式要控制膜厚的均一性比較困難,又因為經過500左右鍍鋅槽等於鋼板底材被熱處理過, 所以會比原板的性質較硬; 再加工過程中抗張強度會比較
6、高,需要較大的沖壓機才可使其定形, 但若處理不良容易產生鍍層剝離非常适合用于汽車,家用電器,以及建筑材料等屋外用途耐蝕性良好之廣泛領域.三.SECC&SGCC 鋅層附著量SGCC主要用途鋅層的平均附著量(兩面)g/mm2化學轉化處理厚度mm寬度mm一般用800-100不處理0.27-2.3610-1219拉伸用120-180不涂油結构用200-220涂油250-275鉻酸處理SECC主要用途鋅層的平均附著量(兩面)g/mm2化學轉化處理厚度mm寬度mm一般用8.5-10不涂油0.4-2.3610-1676拉伸用17-20涂油超拉伸用22.5-30鉻酸處理高強度用34-40鉻酸處理四SECC 的
7、九大特性1.耐指紋行性2.耐腐蝕性3.良好的上漆性4.优异的導電性5.耐溶劑性6.化學成分鋼种CSiMnPSSECC10.0100.0300.02max0.100.250.020max0.015maxSECC20.005max0.02max0.100.200.020max0.015max7.机械性能基本不受鋅層影響,性能同原冷軋底材8.良好的彎曲性9.點焊需較大電流和較長時間 鋼板介紹一. 鋼板介紹: 材料介紹 後處理鍍層厚度S (A)(B)(C)*(D)(E)- S : 表示鋼板 (STEEL)- (A) : 鍍層的種類- (B) : 所使用的底材- (C) : 底材的種類- (D) : 後
8、處理- (E) : 鍍層厚度 (A) 鍍層的種類 -EG (Electro Galvanized Steel) : 電氣電鍍鋼板一般通稱JIS 名稱鍍純鋅EGSECC鉛和鎳合金合金EGnone -GI (Galvanized Steel) : 溶融鍍鋅鋼板一般通稱JIS 名稱非合金化GILGSGCC合金化熱處理GAALLOYSGCC -特性比較:鍍純鋅鉛和鎳合金非合金化合金化熱處理裸露處耐蝕性4123熔接性3142塗漆性3241加工性12341 - 最好 , 2 - 好 , 3 - 不好 , 4 - 較不好 (B) 所使用的底材 -冷軋底材 SPCC (C : Cold rolled 冷軋)
9、-熱軋底材 SPHC (C : Hot rolled 冷軋) (C) 底材的種類 -一般用SECC , EZNCC -抽模用 (壓模)SECD , EZNCD -深抽用SECE , EZNCE -深抽用 (非時效性)SECEN , EZNCEN -深抽用 (壓模) 1種SGCD1 , RAD1 -深抽用 2種SGCD2 , RAD2 -深抽用 3種SGCD3 , RAD3 -一般硬質用SGCH (H : Hard 硬質) -構造用 (例)sgc490 (50Kg 高張力鋼) (D) 後處理 : (1)SECC * (a)-(b) -(a) 化成處理記號M :無處理 - 因客戶有塗漆前處理設備,
10、故無處理即可.C :普通鉻酸處理 - 耐蝕性良好,顏色白色化.D :厚鉻酸處理 - 耐蝕性良好,顏色黃色化.P :磷酸處理 - 塗裝性良好.U :有機耐指紋樹脂處理(普通鉻酸處理) - 顏色白色化,耐蝕性良好,耐指紋性良好,焊接性.導電性較差. (例:一般耐指紋材)A :有機耐指紋樹脂處理(厚鉻酸處理) - 顏色黃色化,耐蝕性更好,耐指紋性良好,焊接性.導電性更差. (例:一般耐指紋材)FX :無機耐指紋樹脂處理(塗佈式特殊鉻酸處理) ,導電性較差.FS :潤滑性樹脂處理 - 免用沖床油 - 耐蝕性佳,導電性較差. -(b) 塗油記號X :無塗油 - (記號可省略),U/A/FX/FS 通常無
11、塗油.O :塗油 - 提高耐蝕性. (2)EZNCC * (a) -(a) 化成處理記號O :塗油 - 提高耐蝕性,是汽車用在汽車公司塗裝漆前均實施化成處理. (3)SGCC/GTCC*(a) (b) (c) -(a) 表面潤飾記號R :普通壓花 - 一般建材用.Z :輕微壓花.ZN-S :無壓花,經壓延處理. -(b) 化成處理記號C :普通鉻酸處理 - 耐蝕性良好.D :厚鉻酸處理 - 耐蝕性更好.M : 無處理 - 家用電器廠商在塗漆前有實施化成處理. -(c) 塗油記號X :無塗油 O :塗油 - 提高耐蝕性. (4)SGCC/RAC*(a) (b) -(a) 化成處理記號C :普通鉻
12、酸處理 - 耐蝕性良好.D :厚鉻酸處理 - 耐蝕性更好.M : 無處理 - 家用電器廠商在塗漆前有實施化成處理. -(b) 塗油記號X :無塗油 O :塗油 - 提高耐蝕性. (E) 鍍層厚 : (1)SECC (新JIS)(一般稱呼用)EB/EB3/3 (g/m2) E16/E1620/20 (g/m2) 單面最小鍍層量.E24/030/0 (g/m2) 單位鍍金,鍍層在外捲0/E240/30 (g/m2) 單位鍍金,鍍層在內捲 (2)SGCC/KTCCJIS Z22兩面合計最小附著量 220g.Z27兩面合計最小附著量 270g.*鍍鋅量很多可遺提高耐蝕性,但熔接性比較不蒿好.*因板厚的
13、不同,標準黏著量的表示就不同/例 :0.27 0.50 Z180.55 1.0 Z221.1 mm 以上 Z27 (3)SGCC/RACJIS F04兩面合計最小鍍層量 40g.F06兩面合計最小鍍層量 60g.F08兩面合計最小鍍層量 80g.二. 鋼板規格: (A) 鍍層膜厚 : 至少需 0.00356 mm 以上. -膜厚 : 含鍍鋅層,鉻酸鹽層及有機化學薄膜層. (B) 表面阻抗 : 應小於 0.1 歐姆/平方公分.附录:1. 耐腐蚀性评定标准: 材料的耐腐蚀测试一般采用盐雾试验来评定,其试验方法及步骤如下: 1.调配好5%的NaCl饱和溶液,并将其注入盐雾试验机的预热槽. 2.将盐雾
14、试验机之湿球杯加入, 湿球温度计盖着纱布.纱布未端置 于湿杯内,做好湿度测试准备. 3.放置测试试片或试样于置物架上. 4.设定好盐雾测试机之各种测试参数. 5.开始进行48 hrs喷雾试验. 6.观察,记录实验结果.根据实验结果,试件切断面或折弯处被腐蚀的距离来进行判断评定,其具体评定等例如下表: 毫米(mm)英寸级数001000.501/6490.51.01/641/3281.02.01/321/1672.03.01/161/863.05.01/83/1655.07.03/161/1447.010.01/43/8310.013.03/81/2213.016.01/25/81165/80 1
15、-4 不锈钢SUS301和SUS304 .兩者均為奥氏体組織,其區別如下1. 化學成分化學成分%質別CCrNiSiMnPSSUS3010.15以下16-186-81.0以下2.0以下0.045以下0.03以下SUS3040.08以下18-208-10.51.0以下2.0以下0.045以下0.03以下2.熱處理均為1010-11500C驟冷3.机械性能如下表:种類質別硬度(HV)降伏強度 N/mm2引張強度 N/mm2延伸率 %3011/2 H310以上510以上932以上10以上3/4 H370以上745以上1128以上5以上 H430以上1030以上1324以上E H490以上1275以上1569以上SH550以上1500以上1850以上3041/2 H250以上471以上785以上6以上3/4 H310以上667以上932以上3以上 H370以上883以上1128以上4.兩者在常態下表現特性SUS301無磁性，回彈較大，延伸性較好。SUS304有磁性，回彈較小，延伸性較差5.兩者均有亮面于與霧面區分,具体需根据客戶需求而定.另外:SUS 需注意矢向方向,矢向即材料在成型過程中形成的紋理一般情況下材料的矢向方向同材料的長度( C)方向(指卷料), 為避免材料在折彎時易拉裂等不良,所以在沖裁時,將其矢向與折彎方向成900或450
