Metalen plaatmaterialen: Soorten en Classificaties Uitgelegd

I. Indeling naar kristalstructuur

Vaste stoffen gevormd door atomen of atoomgroepen, ionen of moleculen die volgens bepaalde regels periodiek in de ruimte gerangschikt zijn, worden kristallen genoemd. De regelmatige rangschikking van atomen (ionen of moleculen) die kristallen in de ruimte vormen, wordt de kristalstructuur genoemd.

Door de periodieke regelmatige rangschikking van atomen in kristallen kan een minimale geometrische eenheid die de eigenschappen van het kristalrooster volledig kan weergeven, uit het rooster worden geselecteerd om het patroon van de atomaire rangschikking in het kristal te analyseren. Deze kleinste geometrische eenheid wordt een eenheidscel genoemd, zoals weergegeven in figuur 1.

De geometrische eigenschappen van het kristalrooster, zoals grootte en vorm, worden beschreven door parameters zoals de randlengtes a, b, c van de eenheidscel en de hoeken α, β, γ tussen de randen. De randlengtes a, b, c van de eenheidscel worden over het algemeen roosterconstanten genoemd, en de roosterconstanten van metalen zijn meestal 0,1 ~ 0,7 nm.

Volgens de mogelijke combinaties van de bovenstaande 6 parameters of op basis van de symmetrie van de eenheidscel zelf, kunnen kristalstructuren worden onderverdeeld in 7 kristalsystemen, en elk kristalsysteem wordt verder onderverdeeld in verschillende roosters, in totaal 14 roosters.

Stempelmaterialen kunnen worden onderverdeeld in drie types op basis van hun kristalstructuur.

1. Gezichtsgericht kubisch

Metaalatomen zijn verdeeld over de 8 hoeken van de kubus en de middelpunten van de 6 zijvlakken. De atomen in het midden van het vlak zijn nauw samengepakt met de atomen in de 4 hoeken van dat vlak, zoals getoond in Figuur 2a. De kenmerken van de kubuscel met gecentreerd oppervlak zijn als volgt.

a) gezichtsgecentreerde kubische structuur
b) Lichaamsgecentreerde kubische structuur
c) Hexagonale dicht opeengepakte structuur

• Roosterconstanten: a=b=c, α=β=γ=90°.
• Aantal atomen per eenheidscel: 1/8×8+1/2×6=4.
• Atoomstraal: r_atoom =√2/4a.
• Verpakkingsdichtheid: 0,74 (74%).
• Tetrahedrale interstitiële straal: r₄ =0.225r_atoom .
• Octahedrale interstitiële straal: r₈ =0.414r_atoom .
• Coördinatienummer: 12.
• Stempelmaterialen met deze kristalstructuur zijn onder andere γ-Fe, Al, Cu, β-Ti, Ag, Au.

2. Lichaamsgecentreerd kubisch

In de lichaamsgecentreerde kubusvormige roostercel bevinden zich 8 atomen op de hoeken van de kubus en één atoom in het midden van de kubus. De 8 atomen op de hoeken zijn nauw samengepakt met het centrale atoom, zoals getoond in Figuur 2b. De eigenschappen van de lichaamsgecentreerde kubische eenheidscel zijn als volgt.

• Roosterconstanten: a=b=c, α=β=γ=90°.
• Aantal atomen per eenheidscel: 1/8×8+1=2.
• Atoomstraal: r_atoom =√3/4a
• Verpakkingsdichtheid: 0,68 (68%).
• Tetrahedrale interstitiële straal: r₄ =0.29r_atoom .
• Octahedrale interstitiële straal: r₈ =0.15r_atoom .
• Coördinatienummer: 8.
• Stempelmaterialen met een lichaamsgecentreerd kubisch rooster zijn onder andere Ti, α-Fe.

3. Hexagonaal dicht opeengepakt

In de hexagonale gesloten roostercel zijn 12 metaalatomen verdeeld over de 12 hoeken van het hexagonale prisma, een atoom is verdeeld over het midden van elk van de bovenste en onderste vlakken, en 3 atomen zijn gelijkmatig verdeeld tussen de bovenste en onderste vlakken, zoals getoond in figuur 2c. De eigenschappen van de hexagonale fijnmazige eenheidscel zijn als volgt.

• Roosterconstanten: uitgedrukt door de randlengte a van de onderste regelmatige zeshoek en de afstand c tussen de twee basisvlakken. De hoek tussen twee aangrenzende zijvlakken is 120° en de hoek tussen het zijvlak en het grondvlak is 90°.
• Aantal atomen per eenheidscel: 1/6×12+1/2×2+3=6.
• Atoomstraal: r_atoom =1/2a.
• Verpakkingsdichtheid: 0,74 (74%).
• Tetrahedrale interstitiële straal: r₄ =0.225r_atoom .
• Octahedrale interstitiële straal: r₈ =0.414r_atoom .
• Coördinatienummer: 12.
• Stempelmaterialen met een hexagonale, gesloten kristalstructuur zijn onder andere Mg, α-Ti en Zn.

II. Indeling naar type basismetaal en chemische samenstelling

Op basis van de kleur en eigenschappen van metalen worden ze onderverdeeld in ferrometalen en non-ferrometalen.

1. Ferrometalen

Ferrometalen zijn ijzer, chroom, mangaan en hun legeringen. De belangrijkste stempelmateriaal Onder de ferrometalen is staal staal, dat wordt ingedeeld in koolstofarm staal, ultra-laag koolstofstaal, IF-staal, laaggelegeerd staal, micro-gelegeerd staal, medium gelegeerd staal en hooggelegeerd staal op basis van hun koolstofgehalte en gehalte aan legeringen.

(1) Koolstofarm staal

Koolstofstaal met een koolstofmassafractie lager dan 0,25% wordt ook zacht staal genoemd vanwege de lage sterkte en hardheid. Het omvat de meeste gewone koolstofstaalsoorten en sommige koolstofstaalsoorten van hoge kwaliteit, die meestal zonder warmtebehandeling worden gebruikt voor constructiedelen. De gegloeide structuur van laag koolstofstaal bestaat uit ferriet en een kleine hoeveelheid pareliet, met een lage sterkte en hardheid maar een goede plasticiteit en taaiheid.

(2) Micro-koolstofstaal

Koolstofarm aluminiumgekoeld staal met een koolstofmassafractie van minder dan 0,04% wordt ultralaag koolstofstaal genoemd. Het is ontwikkeld uit traditioneel koolstofarm aluminiumdodend staal door het koolstofgehalte verder te verlagen en de staalkwaliteit te zuiveren. De belangrijkste kwaliteiten zijn SPCE(N), St15, 03Al, enz.

(3) Interstitieel vrij staal

IF-staal verwijst naar interstitiaalvrij staal, soms ook ultralaag koolstofstaal genoemd.

In IF-staal wordt vanwege het lage C- en N-gehalte een bepaalde hoeveelheid Ti en Nb toegevoegd om de C- en N-atomen in het staal vast te zetten in carbiden, nitriden of carbonitriden, waardoor de interstitiële atomen in het staal verdwijnen. De som van koolstof- en stikstofmassafracties moet minder zijn dan 0,0005% en geavanceerde staalproductieprocessen hebben de koolstof- en stikstofmassafracties in staal nu teruggebracht tot minder dan 0,0003%.

IF-staal heeft uitstekende dieptrekkende eigenschappen, met een rek en r-waarde die respectievelijk 50% en 2,0 of hoger zijn, en wordt veel gebruikt in de auto-industrie.

(4) Laaggelegeerd staal

Gelegeerd staal met een totale massafractie van legeringselementen kleiner dan 3% wordt laaggelegeerd staal genoemd. Laaggelegeerd staal is relatief ten opzichte van koolstofstaal en is gebaseerd op koolstofstaal waaraan één of meerdere legeringselementen opzettelijk zijn toegevoegd om één of meerdere eigenschappen van het staal te verbeteren.

Vergeleken met koolstofstaal heeft het een hogere sterkte, betere taaiheid en voldoende plasticiteit, goede vervormbaarheid en lasbaarheid en corrosiebestendigheid.

(5) Micro-gelegeerd staal

Het verwijst meestal naar de toevoeging van sporen van carbide en nitridevormende elementen zoals Nb, V, Ti aan de samenstelling van laag koolstofstaal of laag gelegeerd staal, waarbij de toegevoegde hoeveelheid niet groter is dan 0,20% (massafractie). Na toevoeging van legeringselementen worden een of meer eigenschappen van het staal aanzienlijk verbeterd.

(6) Middelgelegeerd staal

Gelegeerd staal met een totale massafractie van legeringselementen tussen 3% en 10% wordt medium gelegeerd staal genoemd, zoals siliciumstaal.

(7) Hooggelegeerd staal

Gelegeerd staal met een totale massafractie van legeringselementen boven 10% wordt hooggelegeerd staal genoemd, zoals roestvrij staal, TWIP-staal, enz.

2. Non-ferrometalen

In enge zin verwijzen non-ferrometalen naar alle metalen behalve ijzer, mangaan en chroom. In brede zin omvatten non-ferrometalen ook non-ferro legeringen. Non-ferro legeringen zijn legeringen samengesteld uit één non-ferrometaal als basis (meestal met een massafractie groter dan 50%) en één of meerdere andere elementen toegevoegd.

(1) Aluminiumlegeringen

Zuiver aluminium heeft een zilverwitte metallic glans, is bestand tegen atmosferische corrosie, gemakkelijk te vormen, heeft een face-centered cubic rooster, geen allotropische transformatie en is niet-magnetisch. Legeringen met aluminium als basis en andere toegevoegde elementen worden aluminiumlegeringen genoemd. De belangrijkste legeringselementen zijn koper, silicium, magnesium, zink en mangaan, terwijl secundaire legeringselementen nikkel, ijzer, titanium, chroom, lithium, enz. zijn.

Aluminiumlegeringen hebben een lage dichtheid maar een relatief hoge sterkte, die die van hoogwaardig staal benadert of overtreft, en een goede plasticiteit, die tot verschillende profielen kan worden verwerkt. Ze hebben een uitstekend elektrisch geleidingsvermogen, thermisch geleidingsvermogen en corrosiebestendigheid en worden veel gebruikt in de industrie, na staal wat betreft gebruik. Veel voorkomende aluminium legeringen voor het stempelen zijn:

1000 serie, bevat geen andere elementen, ook bekend als zuiver aluminium plaat, gemeenschappelijke kwaliteiten zijn 1050, 1060, 1070.

2000-serie, een warmtebehandelbare versterkte aluminiumlegering, met Cu en Mg als belangrijkste toegevoegde elementen, en de versterkende fase is CuAl ₂ of CuMgAl ₂ .

Deze serie legeringen vertoont een goede smeedbaarheid, hoge sterkte en enige verfbakhardbaarheid, maar heeft een slechtere corrosieweerstand in vergelijking met andere series aluminiumlegeringen. Het wordt voornamelijk gebruikt in de ruimtevaart. Gangbare kwaliteiten zijn 2017, 2022, 2024 en 2036.

3000-serie: Mn is het belangrijkste legeringselement, met een Mn-massafractie van 1% tot 1,5%. Het heeft een goede roestwerende functie en staat ook bekend als antiroest aluminium plaat. Het wordt voornamelijk gebruikt in automotive vloerpanelen en huishoudelijke apparaten. Gangbare kwaliteiten zijn 3003, 3004, 3005, 3105.

4000-serie: Si is het belangrijkste legeringselement, met een Si massafractie van 4,5% tot 6%. Het heeft hittebestendige en slijtvaste eigenschappen en wordt voornamelijk gebruikt in de bouw en mechanische onderdelen.

5000 serie, Mg is het belangrijkste legeringselement, met een massafractie van 3% tot 5%. Het heeft een hoge treksterkte, hoge rek, goede corrosiebestendigheid en lasbaarheid. Gangbare kwaliteiten zijn 5005, 5052 en 5083.

6000 serie, de belangrijkste legeringselementen zijn Mg en Si, behorend tot warmtebehandelbare versterkte aluminiumlegeringen. Het heeft een relatief hoge sterkte, goede plasticiteit en uitstekende corrosiebestendigheid. Gangbare kwaliteiten zijn 6009, 6010, 6016, 6061, 6063 en 6082.

7000 serie, het belangrijkste legeringselement is Zn. Het heeft een hoge hardheid en sterkte en staat bekend als superhard aluminium. Gangbare kwaliteiten zijn 7005, 7039 en 7075.

(2) Magnesiumlegeringen

Magnesiumlegering is een legering bestaande uit magnesium als basis waaraan andere elementen zijn toegevoegd. De eigenschappen zijn: lage dichtheid (ongeveer 1,8g/cm ³ ), hoge specifieke sterkte, grote elasticiteitsmodulus, goede trillingsdemping, beter bestand tegen schokbelastingen dan aluminiumlegeringen en goed bestand tegen organische stoffen en alkalicorrosie.

De belangrijkste legeringselementen zijn aluminium, zink, mangaan, cerium, thorium en kleine hoeveelheden zirkonium of cadmium. Op dit moment worden magnesium-aluminiumlegeringen het meest gebruikt, gevolgd door magnesium-mangaanlegeringen en magnesium-zink-zirkoniumlegeringen. Gangbare soorten magnesiumlegeringen zijn AZ31, AZ40, AM50, AM60, etc.

(3) Titaanlegeringen

Zuiver titanium heeft een lage dichtheid, hoge specifieke sterkte, goede plasticiteit, taaiheid bij lage temperatuur en weerstand tegen corrosie. Het heeft allotropen; onder 882°C heeft het een hexagonale kristalstructuur met dichte verbindingen, α-titanium genaamd; boven 882°C heeft het een kubische kristalstructuur met lichaamsgecentreerd centrum, β-titanium genaamd.

Door gebruik te maken van de verschillende eigenschappen van deze twee titaanstructuren en geschikte legeringselementen toe te voegen, kunnen de faseovergangstemperatuur en fase-inhoud geleidelijk veranderd worden om titaanlegeringen met verschillende structuren te verkrijgen. Titaanlegeringen hebben een hoge sterkte en lage dichtheid, goede mechanische eigenschappen en een uitstekende taaiheid en corrosiebestendigheid.

Volgens de gegloeide structuur worden titaanlegeringen onderverdeeld in drie categorieën: α-legeringen, β-legeringen en α+β-legeringen. In China worden ze respectievelijk aangeduid als TA, TB en TC, waarbij TA0 tot TA4 zuiver titaan is.

Het belangrijkste legeringselement voor α-legeringen is Al, samen met Sn en B, vertegenwoordigd door de kwaliteiten TA5 en TA7. De belangrijkste legeringselementen voor β-legeringen zijn Mo, Cr, V, Al, vertegenwoordigd door de kwaliteiten TB2, TB3 en TB4. De belangrijkste legeringselementen voor α+β-legeringen zijn Al, V, Mo, Cr, vertegenwoordigd door kwaliteit TC4.

(4) Koperlegeringen

Zuiver koper heeft een gecentreerde kubische kristalstructuur, geen allotrope transformatie, is niet-magnetisch, heeft een uitstekend elektrisch en thermisch geleidingsvermogen, een goede corrosiebestendigheid en een goede plasticiteit. Legeringen die gevormd worden door één of meerdere andere elementen toe te voegen aan puur koper als basis, worden koperlegeringen genoemd.

Veel voorkomende legeringselementen zijn Zn, Sn, Al, Mn, Ni, Fe, Be, Ti, Zr, Cr, enz. Koperlegeringen verbeteren de sterkte met behoud van de eigenschappen van puur koper. Koperlegeringen worden onderverdeeld in drie hoofdcategorieën: messing, brons en nikkelzilver.

Messing is een koperlegering met zink als belangrijkste legeringselement. Speciale messing bevat ook Sn, Al, Mn, Ni, Fe, Pb enz. Gangbare kwaliteiten zijn H59, H62, H68, H70, H80, HPb63-3, HSn62-1.

Nikkelzilver is een koperlegering met nikkel als belangrijkste legeringselement.

Brons refereerde oorspronkelijk naar koper-tin legeringen, maar later werden alle koperlegeringen behalve messing en nikkel zilver brons genoemd, vaak voorafgegaan door de naam van het eerste belangrijke legeringselement. Veel voorkomende bronzen zijn tinbrons (QSn4-3, QSn6.5-0.4), aluminiumbrons (QA₁5, QAl7), berylliumbrons (QBe2, QBe1.7), etc.

III. Indeling naar productieproces

1. Warmgewalste plaat

Warmgewalste plaat is een type koolstofstaal van hoge kwaliteit met een koolstofmassafractie van 0,10% tot 0,25% en behoort tot koolstofarm staal. Op basis van de diktespecificaties wordt het onderverdeeld in dunne platen en middeldikke platen. Platen met een dikte van minder dan 4 mm worden dunne platen genoemd, die met een dikte van 4-20 mm medium platen en die met een dikte van 20-60 mm dikke platen.

Warmgewalste platen die gebruikt worden voor stempelproductie hebben meestal een dikte ≤16 mm en voor dieptrekken meestal ≤8 mm. De oppervlaktekwaliteit van warmgewalste platen kan worden onderverdeeld in twee niveaus: FA en FB. De oppervlaktebehandeling van warmgewalste platen kan zowel gebeitst oppervlak als niet-beitst oppervlak zijn.

Warmgewalste stalen platen hebben niet de microstructuur van koudgewalste stalen platen, dus hun stempelvormbaarheid is niet zo goed als koudgewalste stalen platen. Aan de andere kant zijn de dikte en prestatievariatie van warmgewalste staalplaten groot, wat ook ongunstig is voor de stempelproces. Naast de chemische samenstelling van het materiaal hebben ook de grootte en de rangschikking van de korrels een invloed op de sterkte en de n-waarde.

Gewone warmgewalste platen zonder pikkelig oppervlak die gebruikt worden om te stampen, zijn vaak gemaakt van hoogwaardig koolstofstaal voor constructiedoeleinden. Kwalitatief koolstofstaal voor constructiedoeleinden is koolstofstaal met een koolstofmassafractie kleiner dan 0,8%, dat minder zwavel, fosfor en niet-metallische insluitingen bevat dan koolstofstaal voor constructiedoeleinden, met relatief goede mechanische eigenschappen.

Op basis van het koolstofgehalte kan het worden onderverdeeld in drie categorieën: staal met een laag koolstofgehalte (w _c ≤0,25%), staal met gemiddelde koolstofwaarde (w _c =0,25%~0,6%) en staal met een hoog koolstofgehalte (w _c >0,6%). Op basis van het verschillende mangaangehalte is het in twee groepen onderverdeeld: normaal mangaangehalte (w _mn 0,25%~0,8%) en een hoger mangaangehalte (w _mn 0,70%~1,20%), waarbij de laatste betere mechanische eigenschappen en verwerkingsprestaties heeft.

Dit type plaat wordt veel gebruikt in de auto-industrie, luchtvaartindustrie en andere sectoren. De staalsoorten omvatten de staalsoorten met rand 08F, 10F, 15F; staalsoorten met rand 08, 08Al, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50.

Warmgewalste gebeitste plaat is een halffabrikaat dat wordt gemaakt van warmgewalste dunne platen van hoge kwaliteit. De beitsen worden gebruikt om oxidelagen te verwijderen, de randen worden bijgesneden en de plaat wordt afgewerkt. De oppervlaktekwaliteit en gebruiksvereisten (voornamelijk koudbuigbaarheid of stempelprestaties) liggen tussen warmgewalste platen en koudgewalste platen in, waardoor het een ideale vervanger is voor sommige warmgewalste en koudgewalste platen. Gangbare kwaliteiten zijn SPHC, SPHD, SPHE.

2. Warmtebehandelde platen

Warmtebehandeling wordt toegepast op warmgewalste platen om de gewenste structuur en eigenschappen te verkrijgen. Veelvoorkomende warmtebehandelingsprocessen zijn normaliseren, afschrikken en ontlaten (afschrikken + ontlaten, normaliseren + ontlaten), ontlaten bij hoge temperatuur, gloeien, etc., waarbij normaliseren de meest voorkomende behandeling is.

3. Warmgewalste thermomechanisch behandelde platen

Thermomechanische behandeling is een proces dat op organische wijze plastische vervorming combineert met warmtebehandeling om een uitgebreid effect van vervormingsversterking en fasetransformatieversterking te bereiken. Warmgewalste platen die met thermomechanische behandeling zijn vervaardigd, worden warmgewalste thermomechanisch behandelde platen genoemd.

4. Koudgewalste platen

Koudgewalst plaatstaal wordt geproduceerd door warmgewalste coils bij kamertemperatuur onder de herkristallisatietemperatuur te walsen, inclusief platen en coils. In vergelijking met warmgewalste platen hebben koudgewalste platen een betere oppervlaktekwaliteit, een hogere maatnauwkeurigheid en kunnen ze voldoen aan speciale prestatie- en constructie-eisen, zoals elektromagnetische eigenschappen en dieptrek-eigenschappen.

Koudgewalste platen hebben relatief slechte mechanische eigenschappen en een hoge hardheid, dus moeten ze gloeiprocessen ondergaan om werkharding en interne defecten te elimineren en om enkele speciale prestatiekenmerken te geven, zoals dieptrekvermogen en magnetische geleidbaarheid.

Gebruikelijke kwaliteiten van koudgewalste platen voor stempelen zijn onder andere: Q195, Q215, Q235, Q275, 08, 08F, 10, 10F, SPCC, St1208A1, SPCD, SPCE, St13, St14, St15.

5. Gecoate platen

Om corrosie van staalplaatproducten tijdens het gebruik te voorkomen, worden na koud- en warmwalsen oppervlaktebehandelde staalplaten geproduceerd door galvaniseren of thermisch coaten in corrosiebestendige metaaloplossingen bij 450-500 °C. Aangezien de oppervlaktecoating wordt afgewerkt in metallurgische installaties, kunnen deze coils door de gebruikers rechtstreeks worden verwerkt tot producten, zodat ze ook voorgecoate coils worden genoemd.

Op basis van verschillende basismaterialen en coatingprocessen worden ze ingedeeld in thermisch verzinkte platen, thermisch verzinkte platen, thermisch verzinkte galvalume platen, elektrolytisch verzinkte platen, elektrolytisch verzinkte nikkellegering platen, tinnen platen, elektro-chroom gecoate stalen platen en staalplaten met een gekleurde coating.

(1) Thermisch verzinkte platen

Thermisch verzinkte platen zijn continu thermisch verzinkte dunne stalen platen en strips met een dikte van 0,25-2,5 mm. De staalplaat gaat eerst door een vlamverwarmde voorverwarmingsoven om olieresten aan het oppervlak af te branden en een ijzeroxidelaag op het oppervlak te vormen. Daarna gaat het staal naar een reductie-gloeioven met gemengde gassen H₂ en N₂, die verhit wordt tot 710-920°C, waardoor de ijzeroxidelaag tot sponsijzer wordt gereduceerd.

Daarna wordt de oppervlaktegeactiveerde en gezuiverde strip afgekoeld tot een temperatuur die iets hoger ligt dan die van het gesmolten zink en gaat hij een zinkpot in bij 450-460 °C, waarbij luchtmessen worden gebruikt om de zinklaagdikte te controleren. Ten slotte ondergaat het een passiveringsbehandeling met chromaatoplossing om de weerstand tegen witte roest te verbeteren.

Door de zink-ijzerlegeringslaag heeft het een superieure corrosiebestendigheid en slijtvastheid waar elektrolytisch verzinkt zink niet aan kan tippen. Gangbare kwaliteiten zijn Zn100-PT, Zn200-SC, Zn275-JY, SGCC, SGCD1, SGCD2, SGCD3, St01Z, St02Z, St03Z, St04Z, St05Z.

(2) Thermisch verzinkte platen

Na het verlaten van de zinkbadoven gaat de staalplaat voor behandeling naar een legeringsoven, waar een zink-ijzerlegeringslaag wordt gevormd. Het oppervlak van de staalplaat heeft geen zinkvlekken en is ruw, met een goede hechting van de coating en lasbaarheid, geschikt voor de productie van auto's, huishoudelijke apparaten, enz.

(3) Hot-dip galvalume platen

Een continu gesmolten coatingproces wordt gebruikt om zink-aluminiumlegering vloeibaar op het oppervlak van de staalplaat aan te brengen. Het heeft een goede duurzaamheid en hittebestendigheid; vergeleken met gegalvaniseerde staalplaten heeft het een langere levensduur en een betere hittebestendigheid; het verkleurt minder snel bij hoge temperaturen, met vergelijkbare verwerkings- en spuitcoatingprestaties.

Op basis van het verschillende aluminiumgehalte in de coating zijn er twee types: 55% aluminium-zink plaat (met 55% Al, 43,4% Zn en 1,6% Si in massa) en 5% aluminium-zink plaat (met 5% Al en een kleine hoeveelheid zeldzame aardmetalen, de rest is Zn).

(4) Elektrolytisch verzinkte platen

Elektrolyse wordt gebruikt om een uniforme, dichte en goed gebonden zinkmetaalafzettingslaag te vormen op het oppervlak van de staalplaat. De zinklaag van elektrolytisch verzinkte platen is dikker, met fijne kristallisatie, uniform en zonder poriën, en biedt een goede weerstand tegen corrosie.

Na passivering met chroomzuur vormt de zinklaag een witte, kleurrijke of militair groene schijn die esthetisch aantrekkelijk is en bepaalde decoratieve eigenschappen heeft. Gangbare kwaliteiten zijn SECC (originele plaat SPCC), SECD (originele plaat SPCD), SECE (originele plaat SPCE).

(5) Elektrolytisch verzinkte platen

Op basis van de massafractie ijzer in de coating worden ze onderverdeeld in soorten met een hoog ijzergehalte en soorten met een laag ijzergehalte. 0,4%-0,8% wordt beschouwd als laag ijzer, terwijl 3%-25% hoog ijzer is.

De corrosieweerstand van de zink-ijzerlegeringslaag is 5-20 keer die van de zuivere zinklaag, met een hardheid van 110-130HV, veel gebruikt in de auto-industrie en bij de productie van huishoudelijke apparaten.

(6) Elektrolytisch verzinkte nikkellegering

De massafractie van zink is 80%-90% en nikkel is 10%-20%. Het effect van de zoutneveltest kan meer dan 2000 uur bereiken, wat 5-10 keer zoveel is als bij gewoon elektrolytisch verzinkt zink.

(7) Vertinde platen

De Engelse afkorting is SPTE en verwijst naar koudgewalste dunne koolstofarme staalplaten of strips die aan beide zijden bekleed zijn met commercieel zuiver tin, meestal met een dikte ≤0,6 mm. Tin dient voornamelijk om corrosie en roestvorming te voorkomen. Het heeft een bepaalde sterkte en hardheid, is goed vervormbaar, gemakkelijk te lassen, heeft een glanzend oppervlak en kan worden bedrukt met afbeeldingen om producten te verfraaien.

Het wordt voornamelijk gebruikt in de voedselconservenindustrie en in tweede instantie voor verpakkingsmaterialen in chemische verven, oliën, farmaceutische producten, enz. Vertinde platen zijn onderverdeeld in hot-dip tin platen en elektrolytische tin platen op basis van productieprocessen.

(8) Elektrolytisch verchroomd staal (ECCS)

Een product dat wordt gevormd door kathodische reductie van koudgewalste dunne staalplaten in een chroomzuuroplossing, waardoor een uiterst dunne laag chroommetaal en gehydrateerd chroomoxide op het oppervlak van de staalplaat ontstaat. Door het sterke passiveringsvermogen van de chroommetaallaag hebben verchroomde platen een hoge chemische stabiliteit en corrosiebestendigheid.

Het heeft een lage prijs, sterke verfhechting (3-4 keer hoger dan vertinde platen), goede hittebestendigheid waardoor bakken op hoge temperatuur de efficiëntie van de drukproductie verbetert en goede zwavelbestendigheid om sulfidevlekken te voorkomen. Het kan worden gebruikt voor vis, vlees en sommige zwavelhoudende ingeblikte voedingsmiddelen zonder snel zwart te worden. Het is echter inferieur aan vertinde platen op het gebied van corrosiebestendigheid en uiterlijk.

(9) Staalplaten met kleurcoating

Staalplaten met kleurcoating worden geproduceerd op continue productielijnen met koudgewalst staalband of gegalvaniseerd staalband (elektrolytisch verzinkt en thermisch verzinkt) als basisplaten. Na de voorbehandeling van het oppervlak (ontvetten en chemisch behandelen) worden een of meer lagen vloeibare coating aangebracht met behulp van rolcoatingmethoden, gevolgd door bakken en afkoelen.

Omdat de coating verschillende kleuren kan hebben, worden gecoate staalplaten meestal platen met een gekleurde coating genoemd. Afhankelijk van de basisplaat en de coating zijn er verschillende hoofdtypen.

1) Koudgewalste basisplaten van met kleur gecoat staal.

Kleurgecoate platen die gemaakt zijn van koudgewalste basisplaten zien er glad en mooi uit en behouden de verwerkingseigenschappen van koudgewalste platen. Elke kleine kras op de oppervlaktecoating stelt de koudgewalste basisplaat echter bloot aan lucht, waardoor er snel rode roest op de kras ontstaat. Daarom kunnen deze producten alleen worden gebruikt voor tijdelijke isolatiemaatregelen met lage eisen en binnentoepassingen.

2) Thermisch verzinkte staalplaten met kleurcoating.

Thermisch verzinkte staalplaten met kleurcoating zijn producten die worden verkregen door organische verven aan te brengen op thermisch verzinkte staalplaten. Naast de beschermende werking van zink biedt de organische coating op het oppervlak ook isolatiebescherming en voorkomt roestvorming, wat resulteert in een langere levensduur in vergelijking met thermisch verzinkte platen.

3) Hot-dip galvalume staalplaten met kleurcoating.

Deze gebruiken warmbad verzinkte staalplaten als basis voor de kleurcoating (55% aluminium-zinkplaten en 5% aluminium-zinkplaten).

4) Elektrolytisch verzinkte staalplaten met kleurcoating.

Elektrolytisch verzinkte platen met een gekleurde coating zijn producten die worden verkregen door organische verven op elektrolytisch verzinkte platen aan te brengen en deze vervolgens te bakken. Door de dunne zinklaag van elektrolytisch verzinkte platen zijn deze producten niet geschikt voor buitengebruik in muren, daken enz.

Vanwege hun mooie uiterlijk en uitstekende verwerkingseigenschappen worden ze echter vooral gebruikt in huishoudelijke apparaten, audioapparatuur, meubels en interieurdecoratie.

5) Bedrukte staalplaten.

Bedrukte staalplaten, ook bekend als bedrukte staalplaten, worden geproduceerd door eerst een laag olie aan te brengen op thermisch verzinkte of elektrolytisch verzinkte staalplaten, deze te bakken, vervolgens inktpatronen te bedrukken met behulp van fotogravure of lithografische drukmethoden en ten slotte een blanke laag aan te brengen en te bakken. Ze worden voornamelijk gebruikt voor decoratieve voorwerpen.

6) Gelamineerde staalplaten.

Er wordt eerst een lijmlaag aangebracht en gebakken op het basismateriaal, daarna wordt PVC- of PVF-folie gelamineerd met het basismateriaal. Dit wordt beschouwd als de hoogste kwaliteit van met kleur gecoate producten en biedt zowel esthetiek als duurzaamheid.

7) Folies met reliëf.

PVC-sol wordt aangebracht op gegalvaniseerde platen, gebakken en vervolgens worden er patronen in reliëf op de folie aangebracht met behulp van reliëfrollen. Deze worden gebruikt in gebouwen, interieurdecoratie en meubels.

8) Metalen platen met reliëf.

De metalen bodemplaat heeft concave en convexe reliëfpatronen, die een uitstekend driedimensionaal effect geven. Deze worden gebruikt voor interieurdecoratie.

IV. Indeling naar toepassing

1. Automobielplaten

De onderdelen waaruit de carrosserie van een voertuig is opgebouwd, worden over het algemeen onderverdeeld in paneelonderdelen, structurele onderdelen, onderdelen van loopwerken en verstevigingsonderdelen. Automobielplaten omvatten structurele platen voor de carrosserie, afdekplaten voor de carrosserie (binnenste carrosseriepanelen, buitenste carrosseriepanelen), chassisplaten voor auto's en velgplaten. Deze componenten komen overeen met verschillende toepassingseisen en hebben verschillende eigenschappen.

Vanuit het oogpunt van de kenmerken van het productieproces kunnen staalplaten worden onderverdeeld in warmgewalste staalplaten, koudgewalste staalplaten en beklede staalplaten; vanuit het oogpunt van sterkte kunnen ze worden onderverdeeld in gewone staalplaten (zachte staalplaten), laaggelegeerde staalplaten met hoge sterkte (HSLA), gewone staalplaten met hoge sterkte (IF-staal met hoge sterkte, BH-staal, RP-staal en IS-staal, etc.) en geavanceerde staalplaten met hoge sterkte (AHSS), etc.

2. Platen van huishoudelijke apparaten

Voornamelijk gebruikt voor de buitenpanelen van huishoudelijke apparaten (zoals koelkasten, wasmachines, airconditioners, computers, enz.), voornamelijk met behulp van PCM, gewone koudgewalste platen, gegalvaniseerde platen en patroonplaten.

3. Luchtvaart platen

Verwijst voornamelijk naar materialen die worden gebruikt in vliegtuigen, met als belangrijkste de constructiematerialen van het casco. Vanwege de verschillende spanningsomstandigheden op de bovenste en onderste vleugeloppervlakken wordt voor de vleugelhuid ultrahard aluminium gebruikt met goede drukeigenschappen en hard aluminium met goede trek- en vermoeiingseigenschappen; de romp gebruikt hard aluminium met hoge treksterkte en vermoeiingsweerstand als huidmateriaal.

Voor de rompframes wordt over het algemeen ultrahard aluminium gebruikt, terwijl voor versterkte frames die grotere belastingen kunnen dragen constructiestaal met een hoge sterkte of titaniumlegeringen worden gebruikt.

4. Staal voor scheepsrompstructuur

Constructiestaal voor scheepsrompen, ook bekend als scheepsbeplating, verwijst voornamelijk naar plaatmaterialen die worden gebruikt voor de productie van rompen, dekken, enz. van zeeschepen, kustvaarders en binnenschepen. Staalsoorten omvatten scheepsplaten met algemene sterkte (klassen A tot E4), hoogsterkte scheepsplaten (12 klassen van AH32 tot EH40) en ultrahoogsterkte scheepsrompstaal (AH42 tot FH69).

5. Ketel stalen platen

Ketelstaalplaten zijn voornamelijk warmgewalste middelgrote en dikke plaatmaterialen die worden gebruikt om oververhitters, hoofdstoompijpen en verwarmingsoppervlakken voor ketelovens te maken. De belangrijkste materialen zijn hoogwaardig constructiestaal en laaggelegeerd hittebestendig staal.

Ketelplaten werken bij middelhoge temperaturen (rond 350 °C) en onder hoge druk en zijn niet alleen bestand tegen hoge druk, maar ook tegen schokken, vermoeidheidsbelastingen en corrosie door water en gas. De belangrijkste prestatievereisten voor ketelplaten zijn onder andere goede las- en koudbuigeigenschappen, een zekere sterkte bij hoge temperatuur en weerstand tegen alkalische corrosie en oxidatie. Gangbare kwaliteiten zijn Q245R, Q345R en 15CrMoR.

6. Staal voor drukvaten

Drukvatenstaal wordt gebruikt om drukvaten of andere soortgelijke apparatuur te maken voor de aardolie-, chemische, gasscheidings-, gasopslag- en transportindustrie. Het omvat koolstofstaal, koolstofmangaanstaal, microgelegeerd staal, laaggelegeerd hogesterktestaal en lagetemperatuurstaal. De belangrijkste staalsoorten zijn Q245R, Q345R en Q370R.

V. Indeling naar prestatiekenmerken

1. Trekken van staal

Koolstofstaal met koolstofgehalte ≤0.20% en vloeigrens onder 275MPa. Het heeft een uitstekende plasticiteit en superieure dieptrekkenmerken, dus het wordt veel gebruikt in producten met complexe structuren die dieptrekken vereisen.

Het is onderverdeeld in algemeen commercieel gebruik (CQ kwaliteit, zoals 08Al, St12, SPCC, enz.), tekening gebruik (DQ kwaliteit, zoals 08Al, St13, SPCD, enz.), diepe tekening gebruik (DDQ kwaliteit, zoals 08Al, St14, SPCE, enz.), extra diepe tekening gebruik (SDDQ kwaliteit, zoals St15), en ultradiepe tekening gebruik (EDDQ, zoals St16).

2. Conventioneel staal met hoge sterkte (CHSS)

Staal met een treksterkte van 300-600MPa, voornamelijk koolstof mangaan (C-Mn) staal, bake hardening staal (BH), isotroop staal (IS), hoge sterkte interstitial-free staal (HSS-IF), en hoge sterkte laag gelegeerd staal (HSLA).

(1) Interstitiaalvrij staal met hoge sterkte (HSS-IF)

Interstitial-free staal met hoge weerstand behoort tot versterkt staal in vaste oplossing, hoofdzakelijk door versterkende elementen in vaste oplossing zoals P, Mn, Si aan interstitial-free staal toe te voegen om sterkte te verhogen. Zijn r-waarde kan tot 2.0 stijgen, en de treksterkte kan 400MPa bereiken. Interstitiaal versterkt staal met toegevoegde Ti, Nb en B kan treksterkten bereiken van 400-450MPa.

Door de combinatie van hoge sterkte en dieptrekprestaties kan interstitiaal-vrij staal met hoge sterkte worden verwerkt tot complex gevormde onderdelen en de deukbestendigheid van auto's verbeteren terwijl het gewicht van het voertuig wordt verlaagd, zodat wordt voldaan aan de eisen van veiligheid, gewichtsvermindering, energiebesparing en milieubescherming in auto's.

(2) Isotroop staal (IS)

Isotroop staal is een staalsoort met een gespecificeerde plastische rekverhouding (r-waarde). Door zijn isotrope eigenschappen kan dit staal goed dieptrekken en is het geschikt voor de productie van buitenpanelen voor auto's.

(3) Bakharding staal (BH)

Bake hardening staal is een type koudgewalste staalplaat dat de dieptrekkende eigenschappen van trekstaal combineert met het versterkende mechanisme in vaste oplossing van legeringselementen P (of Mn) en uitstekende uitgebreide eigenschappen verkrijgt zoals hoge sterkte, dieptrekken en goede deukbestendigheid door het spanningshardende mechanisme van bake hardening.

Op dit moment zijn er vier hoofdtypen BH staalplaten ontwikkeld: genitreerde staalplaten, dual-phase staalplaten, fosfor-aluminium killed bake hardening staalplaten en extra-low-carbon bake hardening staalplaten (ELC-BH staalplaten).

BH staalplaten hebben goede persvormende prestaties en plasticiteit, hoge deukweerstand en sterkte, geschikt voor auto-onderdelen, met name voor persvorming van het autolichaam buitenpanelen, en zijn op grote schaal gebruikt in de auto-industrie.

(4) Laaggelegeerd staal met hoge sterkte (HSLA)

Laaggelegeerd staal met hoge sterkte is ontwikkeld op basis van koolstofhoudend constructiestaal met een koolstofgehalte ≤0,20%, met toevoeging van kleine hoeveelheden legeringselementen, en heeft een vloeigrens die hoger is dan 275MPa.

Naast bepaalde hoeveelheden basiselementen zoals silicium (Si) of mangaan (Mn) bevat dit type staal ook sporen van andere elementen zoals vanadium (V), niobium (Nb), titanium (Ti), aluminium (Al), molybdeen (Mo), stikstof (N) en zeldzame aardelementen (RE).

Vergeleken met koolstof constructiestaal heeft het voordelen zoals hoge sterkte, goede uitgebreide prestaties, lange levensduur, breed toepassingsgebied en economische efficiëntie. Het wordt veel gebruikt in bruggen, schepen, boilers, voertuigen en belangrijke bouwconstructies. De rangen omvatten Q345 (A, B, C, D, E), Q390 (A, B, C, D, E), Q420 (A, B, C, D, E), Q460 (C, D, E), enz.

3. Geavanceerd staal met hoge sterkte (AHSS)

Geavanceerd staal met hoge sterkte, ook bekend als hoogwaardig staal met hoge sterkte. Het omvat voornamelijk dual-phase staal (DP), transformatie-geïnduceerde plasticiteit staal (TRIP), complexe fase staal (CP), martensitische staal (M), warmgevormd staal (HF), en twinning-geïnduceerde plasticiteit staal (TWIP).

AHSS heeft een treksterkte van 500-1500MPa en uitstekende energieabsorberende eigenschappen. Het speelt een zeer belangrijke rol in het verminderen van het gewicht van auto's en het verbeteren van de veiligheid en wordt veel gebruikt in de auto-industrie, voornamelijk voor de productie van auto-onderdelen, veiligheidscomponenten en versterkingsonderdelen.

(1) Dual Phase Steel (DP)

Verkregen uit koolstofarm staal of koolstofarm microgelegeerd staal door een warmtebehandeling in twee fasen of gecontroleerd walsen en afkoelen, bestaat de microstructuur voornamelijk uit ferriet + martensiet of ferriet + bainiet. De versterkende fase geeft het materiaal een hoge treksterkte, terwijl de ferrietmatrix zorgt voor een goede plasticiteit en taaiheid. Het belangrijkste kenmerk van dual-phase staal in termen van chemische samenstelling is een laag koolstofgehalte en een laag legeringsgehalte.

De belangrijkste legeringselementen zijn Si en Mn. Bovendien kunnen, afhankelijk van het productieproces en de gebruiksvereisten, passende hoeveelheden Cr-, Mo-, V- en Nb-elementen worden toegevoegd, waardoor series staalsamenstellingen met twee fasen ontstaan die voornamelijk gebaseerd zijn op C-Si-Mn-, C-Mn-Mo-, C-Si-Mn-Cr-V- en C-Si-Mn-Cr-Mo-systemen.

(2) Staal met door transformatie veroorzaakte plasticiteit (TRIP)

Staal met door transformatie geïnduceerde plasticiteit is een staal met meerdere fasestructuren. Deze fasen zijn meestal ferriet, bainiet, behouden austeniet en martensiet.

Tijdens vervorming veroorzaakt de transformatie van stabiele behouden austeniet naar martensiet een transformatieversterking en verhoogde plasticiteit. Daarom moet het behouden austeniet voldoende stabiliteit hebben om progressieve transformatie te bereiken, waarbij enerzijds de matrix wordt versterkt en anderzijds de uniforme rek wordt verbeterd, om het doel van gelijktijdige verbetering van sterkte en plasticiteit te bereiken.

De eigenschappen van TRIP-staal zijn: vloeigrens 340-860MPa, treksterkte 610-1080MPa, rek 22%-37%. TRIP-staal wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van autospatborden, chassisonderdelen, wielvelgen en deurbalken.

(3) Complexe fasen staal (CP)

De structuur is vergelijkbaar met TRIP-staal, met als hoofdstructuur fijn ferriet en een hoog aandeel verhardingsfasen (martensiet, bainiet), die elementen als Nb en Ti bevatten. Door het gecombineerde effect van martensiet, bainiet en precipitatieversterking kan CP-staal sterktes bereiken van 800-1000MPa, met een relatief hoge absorptie van impactenergie en gatuitzetting, waardoor het bijzonder geschikt is voor de productie van veiligheidsonderdelen voor auto's, zoals anti-botsstangen, bumpers en B-stijlen.

(4) Martensitisch staal (MART)

Martensitisch staal wordt geproduceerd door austenietstructuur bij hoge temperatuur snel te laten afschrikken om een martensietstructuur te vormen, wat kan worden bereikt door warmwalsen, koudwalsen, continu gloeien of gloeien na het vormen. De maximale sterkte kan 1600MPa bereiken, waardoor het de hoogste sterkteklasse is onder de commercieel verkrijgbare staalplaten met hoge sterkte. Vanwege de beperkingen in vervormbaarheid kan het alleen worden gebruikt voor het persen van eenvoudig gevormde onderdelen en wordt het voornamelijk gebruikt voor de productie van onderdelen met lage vervormingseisen, zoals anti-botsstangen voor deuren.

(5) Verdubbeld Plasticiteitstaal (TWIP)

Twinning-geïnduceerd plasticiteitsstaal is een austenitisch staal met een lage stapelfoutenergie. Bij gebruik zonder externe belasting is de structuur afgekoeld tot kamertemperatuur stabiel behouden austeniet. Onder externe belasting wordt echter mechanische twinning geproduceerd door spanningsinductie, wat resulteert in grote uniforme rek zonder nekvorming, met uitstekende mechanische eigenschappen, hoge mate van spanningsuitharding, hoge plasticiteit en sterkte.

Twinning is het belangrijkste mechanisme dat de plastische vervorming beïnvloedt en de mechanische eigenschappen hangen voornamelijk af van de energie van de stapelfout. TWIP-staal heeft extreem hoge plasticiteitsindices (rek na breuk van 60%-80%), een hoge sterkte (treksterkte van 600-800MPa) en een hoge mate van vervorming. De energieabsorptie bij impact is twee keer zo hoog als bij bestaande hogesterktestalen.

Bovendien heeft TWIP-staal ook een hoge energieabsorptiecapaciteit en geen ductiele naar brosse overgangstemperatuur bij lage temperatuur. De samenstelling van TWIP-staal bestaat meestal voornamelijk uit Fe, met 15%-30% Mn in massa, 2%-4% Al en Si in massa, en kan ook kleine hoeveelheden Ni, V, Mo, Cu, Ti, Nb enz. bevatten.

4. Weerbestendig staal

Verweerd staal is een soort laaggelegeerd staal met hoge sterkte. Door kleine hoeveelheden legeringselementen zoals Cu, P, Cr en Ni aan het staal toe te voegen, wordt een dichte, 50-100 μm dikke amorfe oxidelaag van het spinel-type met een goede hechting aan het basismetaal gevormd tussen de roestlaag en het substraat. Deze laag voorkomt dat zuurstof en water uit de atmosfeer het staalsubstraat binnendringen, waardoor het basismetaal onder de roestlaag wordt beschermd en de progressie van corrosie in het staalmateriaal wordt vertraagd.

Weerbestendig staal wordt veel gebruikt bij de productie van verschillende metalen constructiedelen voor locomotieven, voertuigen, gebouwen, enz. Gangbare kwaliteiten zijn Corten A, Corten B, 10CrNiCuP, 09CuPTiRE, SPA-H, enz.

5. Roestvrij staal

Roestvrij staal verwijst naar staal dat bestand is tegen corrosie door zwakke corrosieve media zoals lucht, stoom, water en chemische corrosieve media zoals zuren, alkaliën en zouten. Het staat ook bekend als roestvrij zuurbestendig staal. Roestvast staal wordt op basis van de basisstructuur meestal ingedeeld in: austenitisch roestvast staal, ferritisch roestvast staal, austenitisch-ferritisch duplex roestvast staal en martensitisch roestvast staal. De eerste drie soorten worden voornamelijk gebruikt als stempelmaterialen.

(1) Austenitisch roestvast staal

Austenitisch roestvast staal verwijst naar roestvast staal met een austenitische structuur bij kamertemperatuur. Wanneer de massafracties van elementen in het staal ongeveer 18% Cr, 8%-10% Ni en ongeveer 0,1% C zijn, heeft het een stabiele austenitische structuur.

Austenitisch roestvast staal is niet-magnetisch en heeft een hoge taaiheid en plasticiteit, maar de sterkte is relatief laag. Het kan niet worden versterkt door fasetransformatie en kan alleen worden versterkt door koudvervormen.

(2) ferritisch roestvast staal

Ferritisch roestvast staal verwijst naar roestvast staal dat tijdens het gebruik voornamelijk ferritisch van structuur is. De massafractie van Cr is 11%-30% en het heeft een lichaam-gecentreerde kubische kristalstructuur.

Dit type staal bevat over het algemeen geen Ni en soms kleine hoeveelheden Mo, Ti, Nb en andere elementen. Dit type staal heeft eigenschappen als een hoog warmtegeleidingsvermogen, een lage uitzettingscoëfficiënt, een goede oxidatieweerstand en een uitstekende weerstand tegen spanningscorrosie. Het wordt vaak gebruikt om onderdelen te maken die bestand zijn tegen atmosferische corrosie, corrosie door stoom, water en oxiderende zuren.

Typische variëteiten zijn onder andere AISI409(L), 06Cr13Al, 00Cr12Ni, 430 (10Cr17), 444 (019Cr19Mo2NbTi), 44629(000Cr26Mol), 447J1(000Cr30Mo2), enz.

(3) Duplex roestvast staal

In de vaste oplossing structuur, ferritische en austenitische fasen elk goed voor ongeveer de helft, en zelfs de minder belangrijke fase moet een volumefractie van 30% te bereiken. Met een laag C-gehalte is de massafractie van Cr 18%-28% en de massafractie van Ni 3%-10%. Sommige staalsoorten bevatten ook legeringselementen zoals Mo, Cu, Nb, Ti en N.

Dit type staal combineert de eigenschappen van austenitisch en ferritisch roestvast staal. Vergeleken met ferritisch roestvast staal heeft het een hogere plasticiteit en taaiheid, geen brosheid bij kamertemperatuur en een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen interkristallijne corrosie en lasbaarheid, terwijl het de 475°C verbrossing, hoge thermische geleidbaarheid en superplasticiteit van ferritisch roestvast staal behoudt.

Vergeleken met austenitisch roestvast staal heeft het een hogere sterkte en een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen interkristallijne corrosie en chloride spanningscorrosie. Duplex roestvast staal heeft een uitstekende weerstand tegen putcorrosie en is ook een type nikkelbesparend roestvast staal.

6. Siliciumstaal

Siliciumstaal is een silicium-ijzerlegering met een siliciummassafractie van ongeveer 3%. Het is een belangrijke zachte magnetische legering die onmisbaar is in de elektriciteits-, elektronica- en militaire industrie en die voornamelijk wordt gebruikt als kernmateriaal voor verschillende motoren, generatoren en transformatoren.

Het wordt onderverdeeld in warmgewalste siliciumstaalplaat (gebruikt bij de productie van generatoren), koudgewalste niet-georiënteerde siliciumstaalplaat (gebruikt bij de productie van generatoren), koudgewalste georiënteerde siliciumstaalplaat (gebruikt bij de productie van transformatoren) en koudgewalste georiënteerde siliciumstaalplaat met hoge magnetische inductie (gebruikt bij de productie van verschillende transformatoren, smoorspoelen en andere elektromagnetische componenten in de telecommunicatie- en instrumentenindustrie).

VI. Classificatie naar kenmerken van verwerkings- en vormgevingstechnologie

1. Laser op maat gemaakte blanks

Op maat gemaakte vormstukken worden gemaakt door de randen van verschillende staalplaten met verschillende materialen, diktes en coatings met een laser te lassen tot één enkele integrale plaat om te voldoen aan verschillende materiaalprestatievereisten voor onderdelen. Na processen zoals stansen worden het auto-onderdelen.

Het lost vooral het probleem op dat koudwalsen geen extra brede platen en platen van ongelijke dikte kan produceren. Tot de materialen die momenteel worden gebruikt voor lasergesneden lassen behoren koolstofstaal met een laag koolstofgehalte, laaggelegeerd staal, staal met een hoge sterkte, aluminiumlegering en magnesiumlegering. Gestanste onderdelen worden voornamelijk gebruikt voor de productie van auto-onderdelen zoals binnenpanelen van portieren, vloerpanelen en stijlen.

2. Hydrogevormde platen (buizen)

Hydrovormingstechnologie voor metaalplaten verwijst naar een proces dat gebruik maakt van een vloeibaar medium in plaats van concave of convexe mallen en dat vertrouwt op de druk van het vloeibare medium om de plaat te vormen. Dit proces kan niet alleen werkstukken met complexe vormen vormen, maar produceert ook onderdelen met een hoge precisie, goede oppervlaktekwaliteit en lagere verwerkingskosten in vergelijking met conventionele processen.

3. Samengestelde sandwichpanelen

Een nieuw type composietmateriaal met staalplaten met kleurcoating, roestvrijstalen platen, enz. als de oppervlaktelagen en lichtgewicht, brandwerende, vlamvertragende materialen zoals glaswol, steenwol, polystyreen als de kernlaag. Het heeft voordelen zoals brandwerendheid, thermische isolatie, warmte-isolatie, geluidsisolatie, trillingsisolatie en een laag gewicht, en wordt veel gebruikt in de ruimtevaart, scheepsbouw, voertuigen en industriële en civiele bouw.

4. Warmgevormde staalplaat

Speciaal boriumlegeringstaal met hoge sterkte wordt verwarmd om te austenitiseren, dan wordt de gloeiend hete plaat in een mal met een koelsysteem gestuurd om te persen en tegelijkertijd snel en uniform afgekoeld te blussen. De structuur van de staalplaat verandert van austeniet in martensiet, wat resulteert in een staalplaat met ultrahoge sterkte. Het kan op grote schaal worden gebruikt bij de productie van auto-onderdelen zoals voor- en achterbumpers, A-stijlen, B-stijlen, C-stijlen, binnenpanelen van portieren en stootbalken van portieren.

5. Superplastische materialen

Superplasticiteit verwijst naar het vermogen van bepaalde metalen of legeringen om meer dan 100% te rekken onder specifieke omstandigheden, namelijk bij lage reksnelheden (ε=10-⁴～10-² s-¹), bij een bepaalde vervormingstemperatuur (ongeveer de helft van de thermodynamische smelttemperatuur) en met stabiele en fijne korrelgroottes (0,5~5μm).

Bijvoorbeeld staal met een rek van meer dan 500%, puur titanium van meer dan 300%, aluminium-zinklegering van meer dan 1000%, materialen met dergelijke eigenschappen worden superplastische materialen genoemd. Op dit moment omvatten veelgebruikte superplastic materialen voornamelijk aluminiumlegeringen, magnesiumlegeringen, titaniumlegeringen, koolstofarm staal, roestvrij staal, etc.