关于高强度低合金碳素结构钢和改良成形性、时效硬化和烘烤硬化性能高强度低合金钢冷轧薄板的规范
本标准命名为A 1008/A 1008M,后面紧随的数字表示发型的年代或最后一次修订的年代。
圆括号内的数字代表最后一次复批的年份。上标(ε)代表修订或复批后编者的修改。
1.范围
1.1本标准涉及高强度低合金碳素结构钢和改良成形性、失效硬化和烘烤硬化性能高强度低合金钢冷轧薄板的钢卷和切板。
1.2本标准使用的冷轧钢板类型列于4.1.
1.3本标准不适用于标准A 109/A 109M中规定的钢带。
1.4根据标准考虑区分各量规定的英寸-磅单位或者是国际制单位。在本文中,方括号内的数值为国际制单位。在不同单位系统中的数值不是精确相等的,因此,每个单位系统必须与其他单位系统区分开来使用。
2. 参考文献
2.1美国试验材料学会标准:
A 109/A 109M 冷轧低碳钢技术规范(碳含量小于0.25%)
A 366/A 366M 冷轧低碳商品用钢薄板技术规范(碳含量小于0.15%)
A 370 钢铁制品机械性能测试方法及定义
A 568/A 568M 高强度低合金碳素结构钢热轧和冷轧薄板一般要求
A 620/A 620M 冷轧低碳冲压用钢板技术规范
A 941 钢铁、不锈钢、相关合金和铁合金术语
E 18 金属材料洛氏硬度及表面洛氏硬度测试方法
E 517 金属薄板塑性应变比r值测定方法
E 646 金属薄板材料拉伸应变硬化指数n值测定方法
3. 术语
3.1本标准特定术语的定义:
3.1.1 本规范中应用的其他术语请参考术语A 941。
3.1.2 时效——经轻微冷加工(如回火轧制)的钢板存放一段时间后发生塑性降低,硬度、屈服强度和抗拉强度均升高的现象。
3.1.3 烘烤硬化——对钢进行温和的热处理以达到有效得时效效果,例如应变或冷加工后的烤漆过程。
3.1.4 固溶硬化钢——向钢种加入Mn、P或S等元素,这些元素溶解到晶体结构中,使钢得到强化。
3.1.
4.1 讨论——合金元素通过钉扎作用使钢强化,是由于铁原子与合金元素原子尺寸不同,导致原子排布产生局部畸变而产生的。
3.1.5 稳定化——添加一种或多种碳化物或氮化物形成元素,或者两者都添加,例如Ti 和Nb,来控制刚中C、N原子的间隙水平。
3.1.5.1 讨论——稳定化提高材料的成型性能,增加失效抗力。
3.1.6 真空除气——除杂或脱碳技术的一部分,将钢液置于真空环境中,来精炼钢液的
过程。
4. 分类
4.1指定的可用冷轧板如下所示:
4.1.1 商业用钢(CS,分A、B、C三种类型)
4.1.2 冲压用钢(DS,分A、B两种类型)
注解1——标准A 366/A 366M和A 620/A 620M中已包含B型商业用钢和B型冲压用钢大多数产品的介绍。
4.1.3 深冲用钢(DDS)
4.1.4 超深冲用钢(EDDS)
4.1.5 结构钢(SS,强度等级分为25[170],30[205],33[230]种类1和种类2,40[275]种类1和种类2,50[340],60[410],70[480],80[550])。
4.1.6 高强度低合金钢(HSLAS,强度等级分为45[341],50[340],55[380],60[410],65[450],70[480],并分为1,2两个级别)。
4.1.7 改良成形性高强度低合金钢(HSLAS-F,分为50[340],60[410],70[480]和80[550]四个强度等级)。
4.1.7.1 HSLAS-F钢相对于HSLAS改进了成型性能,通过充分的脱氧,形成更优秀的晶粒,并包含Nb、V、Zr等微合金元素,通过处理控制夹杂物。
4.1.8 固溶硬化钢(SHS)
4.1.9 烘烤硬化钢(BHS)。
4.2 当需要使用HSLAS和HSLAS-F时,需要在订单上规定限制使用的一种或多种微合金元素。
4.3冷轧钢板可以提供暴露应用和非暴露应用两种种类,后者需要规定是回火轧制还是最终退火状态。具体详细加工过程、属性、限制因素及检测标准请参考A 568/A 568M。
5. 订购信息
5.1购买者需要在订单中规定所需材料必需的订购信息,包含但不限于以下内容:
5.1.1 ASTM标准号与发行年份
5.1.2 材料名称和牌号(冷轧板)(包括级别,类型和等级,适用于CS,DS,DDS,EDDS,SS,HSLAS,HSLAS-F,SHS,BHS)(见4.1)。
5.1.2.1 CS或DS在未指定类型的前提下,供应B类型(见4.1)。
5.1.2.2 当HSLAS未指定类型时,供应1级产品(见4.1)。
5.1.2.3 当SS强度等级为33[320]和40[275]未指定类型时,供应1类产品(见4.1)。
5.1.3 类别(暴露用,非暴露用,回火轧制或最终退火)(见4.3)
5.1.4 表面粗糙度(见9.1)。
5.1.5 根据需求涂油或者不涂油(见9.2)。
5.1.6 尺寸(厚度,厚度公差(见5.1.
6.1),宽度,切断或卷曲)。
5.1.
6.1 经双方同意,本标准中材料可按A 568/A 568M规定的厚度公差进行供货;
注解2——不是所有产品都满足A 568/A 568M中关于厚度公差的要求,买方应就某些优先限制的条件与供方进行协商。
5.1.7 钢卷尺寸(必须包括内圈直径,外圈直径和最大厚度)。
5.1.8 镀铜轴承钢(如果需要)。
5.1.9 数量;
5.1.10 应用(零件标示及说明);
5.1.11 特殊要求(如果需要);
5.1.12 如果需要,提供CS、DS、DDS和EDDS热分析报告。对于SS、HSLAS、HSLAS-F、SHS和BHS需提供热分析报告和拉伸试验所得机械性能报告;
注解3——A类产品订单按以下格式进行描述:
ASTM A1008-XX, cold rolled steel sheet, CS Type A, exposed, matte finish, oiled,0.035 by 30 in. by coil, ID 24 in., OD 48 in., max weight 15 000 lbs,thickness tolerance Table 18 of Specificatio n A 568/A 568M, 100 000 lb,for part No. 4560, Door Panel.
或:
ASTM A 1008M-XX, cold-rolled steel sheet, SS grade 275, unexposed,matte finish, oiled, 0.88 mm by 760 mm by 2440 mm, thickness tolerance Table A1.15 of Specification A 568/A 568M, 10 000 kg, for shelf bracket. 6. 一般运输要求
6.1如果没有特殊要求,本标准中材料的供应应满足最新版本A 568/A 568M中合适的要求。
7. 化学成分
7.1钢的成分分析结果应满足表1和表2中相应牌号的要求。
7.2表1和表2中所列元素在实验报告中必须全部包含。当Cu、Ni、Cr和Mo的总量小于0.02%时,报告中的分析结果应表示为<0.02%或者实际测量值;当V、Nb和Ti的总量小于0.008%时,报告中的分析结果应表示为<0.0008%或实际测量值;当B的总量小于0.0005%时,报告中的分析结果应表示为<0.0005%或实际测量值。
7.3本标准中通过焊接性能确定钢板等级,为确保焊接过程,如果需要限制更多成分组成,应在下订单时进行咨询和确认。
表1 CS、DS、DDS和EDDS冷轧板化学组成A
A:表中省略号(…)表示在这里不进行要求,但实验报告中必须记录。
B:当碳含量小于等于0.05%时,Cr含量不超过0.25%均是被允许的。
C:当碳含量大于0.02%时,Ti的含量在3.4N+1.5S或0.025%以下是被允许的,以达到稳定化的目的。
D:如要求应用铝脱氧钢时,CS钢中Al含量最小为0.01%是被允许的。
E:制定B型板材时应避开碳含量小于0.02%的材料。
F:生产者可以选择供应采用真空脱气或者化学稳定处理的钢,这是被允许的。
G:碳含量小于等于0.0.2%时,加入V、Nb、Ti或他们的组合来稳定元素是被允许的,但V和Nb的含量最大均为0.10%,Ti含量最大为0.15%。
H:当指定为铜钢时,Cu含量为最小值;当不指定铜钢时,Cu含量为最大值。
I:如果利用连续退火工艺,产生者供应稳定化钢是被允许的,而且脚注F和G均适用。
J:必须供应真空脱气或稳定化钢。
表2 SS、HSLAS、HSLAS-F、SHS、BHS冷轧板化学组成 A:表中省略号(…)表示在这里不进行要求,但实验报告中必须记录。
B:当指定为铜钢时,Cu含量为最小值;当不指定铜钢时,Cu含量为最大值。
C:SS中允许加入Ti以达到稳定化的作用,但含量应小于3.4N+1.5S或0.025%。
D:HSLAS和HSLAS-F中包含Nb、V、Ti、Mo等强化元素的一种或几种的组合,表中最小值要求仅适用于用来起强化作用的微合金元素。
E:买方有权利限制Ni的含量,应根据供应的元素组成(如V的用量)进行标注。Ni可能是故意添加的元素,来捆绑其他合金元素(如V、Ti)。
F:碳含量小于等于0.02%时,加入V、Nb、Ti或它们的组合来稳定元素是允许的,但V、Nb含量最大值均为0.10%,Ti含量最大值为0.15%。
8. 机械性能
8.1 CS、DS、DDS和EDDS:
8.1.1 CS、DS、DDS和EDDS典型机械性能范围见表3.
8.1.2 在室温下,材料应满足任意方向180°弯曲,弯曲部位外侧不产生裂纹的要求(见A370第14部分,实验方法和定义)。弯曲实验并不是必须得,但如果买方进行了测试,若材料不合格则拒绝接受。
8.1.3 除EDDS外,其他牌号钢板时效效果取决于加工因素和化学组成。加工因素例如退火方法(连续退火或箱式退火)。其他时效相关信息请参考附录X1:标准A 568/A 568M。
xposed8.1.4 EDDS要先进行稳定化处理,无需拉伸应变和压制,其他钢是否进行先期处理请与供应商进行联系。
8.2 SS、HSLAS、HSLAS-F、SHS、和BHS:
8.2.1 SS和HSLAS-F可用强度等级见表4.
8.2.2 BHS和SHS可用强度等级见表5.
8.2.3 拉伸试验
8.2.3.1 要求——拉伸试样应确保满足表4中机械性能要求的规定,这些要求不适用于没卷曲钢卷尾部未剪切部分。
8.2.3.2 试验数量——每次加热或每50吨进行两个拉伸试验,当一次加热材料不足50吨时,进行一个拉伸试验。当钢板轧制厚度差大于等于1.27mm时,从厚处取样进行一次拉伸试验,并且不考虑薄处的重量分布。
8.2.3.3 拉伸试样应在紧邻限制的材料的点上制取。
8.2.3.4 拉伸试样应在完整厚度的钢板上制取。
8.2.3.5 拉伸试样大约在板材中心到轧制边缘一半距离处切取。
8.2.3.6 拉伸试样应保证试样纵向轴线与轧制方向平行(纵向实验)。
8.2.3.7 测试方法——屈服强度在没有其他要求的前提下,由产生0.2%偏移法或负载下产生0.5%延伸法来确定。
8.2.3.8 烘烤硬化钢应保证烘烤硬化指标与表5中相对应等级钢规定值一致。烘烤硬化指标的测定方法在附录A1中进行叙述,烘烤硬化钢试样经预应变,在170℃下烘烤20min,其展示出上屈服点升高25MPa,下屈服点上升20MPa的特性。
8.2.4 弯曲性能
8.2.4.1 冷弯曲实验最小弯曲平均建议值列于附录X1中,详细讨论请见便准A 568/A 568M(第六部分)。弯曲后弯曲半径要求、截面及弯曲、拉伸或延长等都需要考虑,这些可向生产者咨询。
9. 粗糙度及外观
9.1表面粗糙度
9.1.1 除非有特殊说明,钢板为无光表面。当需要时,制定合适的表面纹理和条件,附加信息请参见A 568/A 568M粗糙度及条件部分。
9.2涂油
9.2.1 除非有特殊说明,否则钢板均涂油处理。
9.2.2 当需要时,制定板材包装,并不进行涂油处理。
10. 不合格产品重新验证及处置
10.1在对正常检测方法下测得的结果不满意或怀疑时,可以对材料进行重新检测,重新检测按照标准A 568/A 568M中11.1相关规定执行。
10.2根据标准A 568/A 568M第11.2部分要求对不合格产品进行处置。
表3 CS、DS、DDS、EDDS冷轧板机械性能A
A:这些典型机械性能适用于全尺寸厚度钢板。随着屈服强度的增加,延伸率降低;随着板厚的减小,成形性数值减小。
B:这里的典型机械性能值是一个范围,帮助买方选择合适的钢板,机械性能值超出范围是在预料之中的。
C:纵向屈服强度和延伸率的测量与标准A370实验方法与定义保持一致。
D:根据E517规定的试验方法测量材料的平均塑性应变比r值。
E:根据E646规定的试验方法测量材料的应变硬化指数n值。
F:无确定的典型性能。
表4 SS、HSLAS、HSLAS-F冷轧板机械性能要求A
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