答疑解惑

針對(duì)主題：精沖用鋼及其應(yīng)用

楊才定

寶鋼研究院研究員，高級(jí)工程師，主要從事汽車和工具用特殊鋼卷板的研發(fā)和用戶使用技術(shù)服務(wù)，作為負(fù)責(zé)人開發(fā)的精沖用鋼，廣泛應(yīng)用于汽車動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

問

對(duì)于需要球化退火的精沖材料的“球化率”，是否越高越好？

專家答疑：

一般來(lái)說(shuō)，碳含量超過(guò)0.15%的鋼種推薦進(jìn)行球化退火，以便具有更好的精沖性能，對(duì)于高碳鋼來(lái)說(shuō)，球化率越高越有利于精沖，但是并非所有鋼種都要求做到100%的球化率才能進(jìn)行精沖，主要看精沖零件成形的復(fù)雜程度。為了兼具生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量，精沖難度等級(jí)較低的零件可適用球化率較低的鋼材，而精沖難度等級(jí)很高的產(chǎn)品必須使用較高球化率的鋼材，有些產(chǎn)品還要求鋼材更軟。對(duì)于精沖來(lái)說(shuō)，球化率越高越好，但是對(duì)精沖原料生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，需要額外付出較高的生產(chǎn)成本。

問

主要從哪些方面減少精沖零部件的熱處理變形？

專家答疑：

采用特殊鋼生產(chǎn)的精沖零部件幾乎都需要進(jìn)一步熱處理以提高零件的整體性能，在熱處理過(guò)程中不可避免的會(huì)發(fā)生變形，如何減少變形量或者使變形規(guī)律變得一致，主要從以下方面考慮：

⑴減少原材料的成分波動(dòng)，尤其是影響熱處理性能的元素，例如C、Mn、Cr、Mo、Ni、B等，這些元素的波動(dòng)會(huì)造成每批次之間零件變形量的不同；

⑵提高原材料組織的均勻性，材料中存在的偏析、晶粒度尺寸不一致等會(huì)造成熱處理變形規(guī)律不一致；

⑶減小精沖后零件的應(yīng)力或者使其應(yīng)力狀態(tài)相對(duì)一致。隨著零部件在加熱過(guò)程中應(yīng)力的釋放，在淬火之前零件已經(jīng)發(fā)生了變形，這些變形也對(duì)最終零部件的變形有所貢獻(xiàn)；

⑷提高熱處理工藝的穩(wěn)定性。熱處理工藝參數(shù)包括：加熱溫度、保溫時(shí)間、冷卻速度、淬火液溫度等，如果涉及表面熱處理，還包括氣氛的濃度、時(shí)間、感應(yīng)加熱溫度等因素。

問

國(guó)內(nèi)外精沖材料的主要區(qū)別是什么？

專家答疑：

可以采用精密沖壓工藝生產(chǎn)零件的鋼種主要有以下幾種：⑴冷成形用非合金低碳鋼(SPHC、DC01等)；⑵結(jié)構(gòu)鋼（Q235、Q345、S235JR、S275J2G3等）；⑶冷成形用高強(qiáng)度低合金鋼（QStE340TM、QStE420TM、S600MC、S700MC等）；⑷合金結(jié)構(gòu)鋼，包括彈簧鋼、工具鋼、表面硬化鋼等（C35E、42CrMo4、51CrV4等）。目前國(guó)內(nèi)鋼廠可以完全按照國(guó)際上通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)組織生產(chǎn)，例如寶鋼股份本部可完全執(zhí)行EN、JIS、SAE等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)生產(chǎn)精沖鋼原料，在生產(chǎn)工藝上采用的技術(shù)也類似，例如夾雜物控制、有害元素控制、熱軋組織控制、尺寸公差及板型控制等，并無(wú)明顯差異。需要提示的是，歐洲或者北美鋼廠在生產(chǎn)特殊鋼時(shí)較多使用電爐冶煉，其煉鋼原料主要為廢鋼，所以鋼中殘余元素的含量和國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼種有所差異。

針對(duì)主題：調(diào)角器生產(chǎn)和油品選用的技術(shù)講解

肖利

銷售經(jīng)理，主要從事塑性加工油銷售工作14年，塑性加工油的所有油種都清楚，針對(duì)油種的不同領(lǐng)域和市場(chǎng)走向了如指掌，根據(jù)客戶的要求，與日本技術(shù)中心一起研發(fā)針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的新品，定期給客戶做技術(shù)演講，讓客戶明明白白了解塑性加工油的特性和添加劑的特效。

問為何國(guó)內(nèi)不能自行生產(chǎn)好的精沖模具材料和產(chǎn)品零件材料，進(jìn)口依賴性強(qiáng)？

專家答疑：

精沖技術(shù)自20世紀(jì)20年代在歐洲發(fā)明以來(lái)，已經(jīng)歷了90多年的歷程，是厚板制造領(lǐng)域最重要的精密塑性成形方式之一。目前我國(guó)精沖企業(yè)普遍規(guī)模小、資源分散、生產(chǎn)效率低、人才短缺且配套不全。雖然在精沖模具開發(fā)方面具備了一定的開發(fā)能力，但在復(fù)雜精沖模具，特別是精沖復(fù)合成形模具的開發(fā)方面仍缺乏經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)口模具依然占有較大比重。目前國(guó)內(nèi)精密沖裁模具與國(guó)外產(chǎn)品的主要差距是壽命低。先進(jìn)國(guó)家一般鋼板材料精沖模具的一次刃磨壽命在4萬(wàn)次以上，模具總壽命在幾十萬(wàn)次以上，國(guó)內(nèi)則只有國(guó)外的50%。影響模具壽命的突出問題是模具材料和熱處理質(zhì)量。精沖材料是精沖技術(shù)的核心要素之一，精沖要求材料材質(zhì)均勻且硬度適中。為達(dá)到這一目的，精沖前都要進(jìn)行球化退火，球化率要達(dá)到95%以上；而國(guó)內(nèi)的大部分材料很難達(dá)到要求，進(jìn)行球化退火的球化率也只能達(dá)到50%～90%。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家精沖材料的研究已經(jīng)從普通材料向高強(qiáng)度精沖材料發(fā)展，抗拉強(qiáng)度達(dá)到900N/m2。

問

國(guó)外潤(rùn)滑油與國(guó)內(nèi)油品間產(chǎn)生差距的根本原因是什么？

專家答疑：

進(jìn)口精沖油和國(guó)內(nèi)精沖油的區(qū)別要從以下三方面進(jìn)行解釋：

⑴基礎(chǔ)油：國(guó)內(nèi)精沖油會(huì)選用合成油做基礎(chǔ)油，進(jìn)口精沖油用油性劑做基礎(chǔ)油。因此兩者的比重不同，國(guó)內(nèi)精沖油的比重在0.9～1.02之間，進(jìn)口精沖油在1.1～1.2之間。油性劑的熱穩(wěn)定性高于合成油。

⑵添加劑：國(guó)內(nèi)精沖油選用的是國(guó)內(nèi)極壓劑，國(guó)內(nèi)極壓劑存在防腐性差，容易引起黃斑的缺點(diǎn)；為了降低成本并調(diào)高粘度，使用粘度改進(jìn)劑，致使油品的流動(dòng)性差，熱穩(wěn)定性差，會(huì)增加模具的劃痕、劃傷、燒結(jié)焊合、破裂等現(xiàn)象，降低模具的一次刃磨壽命和模具總壽命。

⑶防銹添加劑：國(guó)內(nèi)精沖油使用很少，含量一般在3%～5%，容易引起黃斑。進(jìn)口精沖油中防銹添加劑的含量在8%～13%，可以阻止黃斑。

問

如何正確選用精沖潤(rùn)滑油？

專家答疑：

精沖潤(rùn)滑油適用于不銹鋼、合金鋼、黑色金屬等金屬制品的拉深、沖壓等工藝，起著潤(rùn)滑、冷卻作用；屬高含量精制型金屬成形油品，配以油性劑、極壓劑、防銹添加劑等特種添加劑，經(jīng)精湛工藝配制而成。精沖潤(rùn)滑油能有效減少工件與模具的摩擦，降低磨損，具有強(qiáng)韌的油膜，潤(rùn)滑抗磨極壓效果，可有效減少模具劃痕、劃傷、燒結(jié)焊合、破裂等現(xiàn)象的發(fā)生，有助于金屬的滑動(dòng)，利于成形。精沖潤(rùn)滑油在高溫狀態(tài)下具有良好的熱穩(wěn)定性，具有良好的光潔功能，能夠提高加工精度，保護(hù)模具，延長(zhǎng)模具壽命。

精沖油要選用流動(dòng)性好、散熱好、穩(wěn)定性好、潤(rùn)滑性好和防銹性好的油品，并且油品粘度要隨沖裁時(shí)的溫度升高而降低，但不能降得太低，以免影響潤(rùn)滑效果。

綜合問題2的回答，可以看出進(jìn)口精沖油和國(guó)產(chǎn)精沖油的特性區(qū)別，因此針對(duì)材料厚度在6～12mm的精沖產(chǎn)品建議使用進(jìn)口（國(guó)內(nèi)調(diào)和）精沖油，提高一次刃磨壽命和模具總壽命，降低總成本。國(guó)內(nèi)的模具壽命普遍較低，一般為國(guó)外的1/3。原因涉及精沖模具設(shè)計(jì)、精沖材料、精沖模具材料、精沖模具制造精度、精沖機(jī)精度、潤(rùn)滑油以及精沖制造工藝的系統(tǒng)性等。