大眾熱成型標(biāo)準(zhǔn)中文翻譯TL4225_EN_2006-05-01

1、無(wú)涂層和預(yù)涂層的合金淬火回火鋼22MnB5對(duì)半成品及零部件的材料要求TL4225（2006-05-01）關(guān)鍵詞：淬火回火鋼，22MnB5，沖壓淬火，感應(yīng)淬火，預(yù)涂，鋁硅熱浸鍍涂層，板材，冷軋，熱軋，管變化以下變化是與技術(shù)供應(yīng)規(guī)范TL4225（1995-09）相比做出的，標(biāo)準(zhǔn)全面修訂1. 范圍此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基體為22MnB5，通過(guò)沖壓淬火或者感應(yīng)淬火做出的無(wú)涂層或者預(yù)涂層熱軋或者冷軋鋼板、鋼管（厚度0.656.00mm）進(jìn)行了要求。2. 說(shuō)明沖壓淬火金屬板的說(shuō)明案例是由冷軋制造的厚度1.5mm的無(wú)涂層原材料：材質(zhì)：TL4225+C半成品：EN10131-1,5沖壓淬火Al-Si涂層鋼板的說(shuō)明案例是一種

2、厚度為2.0mm，涂層重量為150g/m2（DIN EN 10292標(biāo)準(zhǔn)涂層）：材質(zhì)：TL4225+AS150半成品：EN10143-2,0焊接鋼管的說(shuō)明案例是一種外徑為30mm厚度為3.0mm，一種無(wú)涂層通過(guò)感應(yīng)淬火（水淬）墻強(qiáng)化的材料：材質(zhì)：TL4225鋼管：303.0-EN10305-33. 制造方法見(jiàn)表1。表1原材料冷軋、熱軋，無(wú)涂層、預(yù)涂層型材，殼體，沖壓淬火根據(jù)鋼板厚度，900950奧氏體化510min，模具中淬火，冷卻速率大于等于30K/s1）。鋼管，感應(yīng)淬火（水淬）9301050奧氏體化，連續(xù)水淬，冷卻速率大于等于30K/s1）。1）更長(zhǎng)的奧氏體化時(shí)間或者不同的奧氏體化溫度要求

3、負(fù)責(zé)質(zhì)量保證部門(mén)的批準(zhǔn)。4. 要求4.1 基本要求首要供應(yīng)的批準(zhǔn)和變化是根據(jù)大眾標(biāo)準(zhǔn)VW01155。禁止的有害物質(zhì)是根據(jù)大眾標(biāo)準(zhǔn)VW91101。4.2 化學(xué)成分（wt%）見(jiàn)表2。表2C(板材)C(管材)SiMnCrMoPSTiAlB0.200.250.230.270.150.401.101.400.350.350.0250.0050.0200.0500.0200.0600.0020.0054.3 對(duì)未強(qiáng)化板材和管材的要去4.3.1 機(jī)械性能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN EN 10002-1確定垂直于軋制方向的機(jī)械性能，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DIN50125試樣尺寸H2080，這和不帶涂層的試樣橫截面有關(guān)。見(jiàn)表3-板材原材

4、料機(jī)械性能。表3 板材原材料機(jī)械性能代碼條件Rp0.2MPaRmMPaA80mm%min無(wú)預(yù)涂層+C冷軋31040048056020+H熱軋32050010無(wú)機(jī)/有機(jī)涂層鋼卷+XT冷軋31043048056019Al-Si熱浸鍍涂層+AS冷軋或熱軋350550500700104.3.2 基體在冷軋條件下，基體組織為鐵素體、珠光體和碳化物沉淀，并且偶爾含有小部分的貝氏體。典型晶粒大小10 ASTM，見(jiàn)圖1.除非批準(zhǔn)，否則有明顯邊界的錳硫化物并且沿縱向排列長(zhǎng)度大于50m是不允許的，見(jiàn)圖2。偏離基體要求需要獲得負(fù)責(zé)質(zhì)量保證部門(mén)的批準(zhǔn)。圖1 在未硬化條件下基體組織（橫向微區(qū)，放大倍數(shù)500倍）圖2 拉

5、長(zhǎng)的錳硫化物50m（橫向微區(qū)，未腐蝕，500倍）4.3.3 表面和涂層的要求12344.14.24.34.3.14.3.24.3.34.3.3.1 未腐蝕板冷軋產(chǎn)品初始條件下表面狀態(tài)根據(jù)DIN EN 10268。冷成型用冷軋產(chǎn)品在沖壓淬火前的粗糙度、峰值必須與加工方達(dá)成一致。除非另有約定，在測(cè)試的過(guò)程中，以下適用于SEP 1940：Ra（m）：1.1-1.70；Rpc（1/cm）：50在熱軋條件下表面狀態(tài)根據(jù)DIN EN 10111。4.3.3.2 有機(jī)或無(wú)機(jī)涂層鋼卷（+XT）一種無(wú)機(jī)或有機(jī)涂層（溶膠 - 凝膠清漆系統(tǒng)）可以作為一種成型輔助或者縮放保護(hù)。燃燒過(guò)程約200C 250C，稍有影響的

6、機(jī)械技術(shù)特征值（見(jiàn)表3-原材料機(jī)械性能）。根據(jù)特殊協(xié)議規(guī)定涂層性能。4.3.3.3 AlSi預(yù)涂層鋼板鋁硅涂層和涂層重量的測(cè)試要求根據(jù)DIN EN 10292。常規(guī)涂層重量為150g/m2（AS150），參照表4-AlSi涂層重量150 g/m2。偏差涂層重量需要特殊的協(xié)議。表4 AS150鋁硅涂層重量（150 g/m2）特征值單面最小涂層重量g/m2單面涂層厚度參考值m密度g/cm3三點(diǎn)單點(diǎn)典型值范圍AS15070-9060-1002520-30大約3.0見(jiàn)圖3橫向顯微涂層-未強(qiáng)化AlSi涂層（1000倍）。圖3 未強(qiáng)化AlSi涂層（1000倍）4.3.3.4 管材焊接管材表面特性和內(nèi)在特性

7、根據(jù)DIN EN10305-3，符合DIN EN10305-1無(wú)縫鋼管。4.3.4 極限偏差和形狀公差標(biāo)準(zhǔn)DIN EN 10131適用于冷軋板材，DIN EN 10051適用于熱軋板材，DIN EN 10143適用于熱浸鍍涂層板材。焊管的尺寸和極限偏差依據(jù)DIN EN 10305-3，無(wú)縫鋼管依據(jù)DIN EN 10305-1。4.4 對(duì)沖壓淬火零部件及感應(yīng)強(qiáng)化鋼管的要求加工方負(fù)責(zé)沖壓淬火或感應(yīng)淬火條件的要求。4.4.1 機(jī)械性能見(jiàn)表5-在強(qiáng)化條件下的機(jī)械性能。根據(jù)DIN EN10002-1測(cè)定。沖壓淬火零件試樣尺寸依據(jù)DIN 50125為H12.550或者小試樣k=5.65（例如a.b.L0=

8、2.0.6.20或者2.02035）。對(duì)于感應(yīng)強(qiáng)化管材，于管軸縱向，褲子試樣或圓試樣根據(jù)DIN EN 10002 - 1(附錄E)。表5 強(qiáng)化條件下機(jī)械性能條件Rp0.2MPaRmMPa延伸率硬度HV/HV30A80mm%minA50mm%minA%min沖壓淬火（板）1000-12501300-16504.556400-520感應(yīng)淬火（管）1100-14001400-1900678435-575在設(shè)計(jì)零件時(shí)，在陰極電泳過(guò)程中由于烘烤硬化效應(yīng)導(dǎo)致屈服強(qiáng)度增加約100MPa，這點(diǎn)需要考慮在內(nèi)。依據(jù)DIN EN ISO 18265-A.1基于零件硬度值對(duì)零件抗拉強(qiáng)度進(jìn)行估計(jì)。在取得負(fù)責(zé)質(zhì)量保證部門(mén)

9、的同意后，其負(fù)責(zé)過(guò)程監(jiān)控，非破壞性試驗(yàn)方法確定組件上的硬度是允許的(如微磁方法)。4.4.2 基體基體組織為自回火馬氏體，并含有殘留貝氏體。錳硫化物通常是不允許的，當(dāng)在淬火條件下，在腐蝕顯微區(qū)，錳硫化物沿著軋制縱向（見(jiàn)4.3.2）排列清晰可見(jiàn)，見(jiàn)圖4。當(dāng)加載垂直于軋制方向的力時(shí)，這些夾雜物破碎，導(dǎo)致一種所謂的木質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)(圖5)，并且耐沖擊能力明顯降低?？梢酝ㄟ^(guò)較好的脫硫處理或者冶金球化處理來(lái)降低硫含量，這樣盡可能地降低錳硫化物形成這種結(jié)構(gòu)。圖4 在淬火條件下拉長(zhǎng)的錳硫化物50m（橫向微區(qū)，腐蝕，500倍）圖5 由于拉長(zhǎng)的錳硫化物形成的木質(zhì)纖維斷裂形貌（立體顯微，32倍）4.4.3 在強(qiáng)化條件

10、下對(duì)表面和涂層的要求4.44.4.14.4.24.4.34.4.3.1 無(wú)涂層零件沖壓淬火后，這些產(chǎn)品在完全防銹的條件下交付。在特殊協(xié)議下，產(chǎn)品也可以在不處理的條件下交付。對(duì)于除銹，用金屬?lài)娡璨牧希ㄒ罁?jù)DIN EN ISO 11124冷鑄和鋼鑄件）噴丸清理被推薦使用?？蛇x的其他除銹方法（例如超聲波清理）需要獲得負(fù)責(zé)質(zhì)量保證部門(mén)的認(rèn)可。4.4.3.2 表面脫碳依據(jù)DIN EN ISO 3887最大允許表面脫碳：DD=0.1mm。完全脫碳是不允許的。4.4.3.3 AlSi涂層零件橫向顯微區(qū)域涂層見(jiàn)圖6。當(dāng)涉及模具設(shè)計(jì)及模具磨損時(shí)，表面附近涂層區(qū)域的極限硬度必須考慮在內(nèi)。涂層厚度：30-40m（見(jiàn)

11、4.6.1）。在硬化狀態(tài)下鍍層厚度應(yīng)在橫向 目測(cè)。為此目的，必須用硝酸溶液腐蝕微區(qū)，并且微區(qū)中明亮的合金層必須計(jì)算在總涂層厚度之內(nèi)。由于制造方法不同，涂層厚度會(huì)產(chǎn)生變化，所以需要來(lái)自不同零件區(qū)域的足夠數(shù)量的樣本來(lái)進(jìn)行評(píng)估。按淬火部件確定的涂層厚度的可選方法應(yīng)與負(fù)責(zé)質(zhì)量保證部商定。對(duì)比其他涂層測(cè)量方法與金相確定涂層厚度必須記錄下來(lái)。圖6 沖壓淬火后AlSi涂層（500倍）成型過(guò)程產(chǎn)生的AlSi涂層球化是不允許的（見(jiàn)圖7）。除非同意，否則AlSi涂層零件預(yù)先冷成型是不允許的。一定程度的變形會(huì)導(dǎo)致大面積涂層脫落或者來(lái)源于涂層和基體氧化殘留物的明顯脫落（見(jiàn)圖8）。圖7 不允許的沖壓淬火零件AlSi涂層

12、球化（100倍）圖8 含有氧化物殘留AlSi涂層不允許有大面積涂層脫落（200倍）4.5 表面處理、磷化、噴涂涂油依據(jù)表6。涂油過(guò)程必須與后續(xù)工藝（烘箱工藝、連接、清洗、噴涂）相匹配。當(dāng)通過(guò)船只運(yùn)送貨物時(shí)，推薦適合海運(yùn)的包裝。表6 涂油種類(lèi)初始條件強(qiáng)化強(qiáng)化和噴丸無(wú)涂層QP A001可選擇QP A001無(wú)機(jī)/有機(jī)涂層可選擇可選擇QP A001AlSi涂層可選擇可選擇-確保按照QP A020進(jìn)行磷化處理。對(duì)于噴丸處理沖壓淬火零件（+C,+H,+XT），必須適應(yīng)磷化參數(shù)（例如自由酸）。當(dāng)磷化AlSi涂層沖壓淬火零件時(shí)，鋁必須加入到磷化槽中，且保證鋁含量限定值50mg/l。當(dāng)鋁元素不充分從磷化槽中析出

13、時(shí)，需要以氟鋁酸鈉冰晶石Na3AlF6形式析出，并且需要確保通過(guò)污泥清除系統(tǒng) 排出。否則，有冰晶石污泥析出在零件水平表面而被磷化的危險(xiǎn)。涂裝后性能參照TL 260。4.6 連接沖壓淬火零件一般來(lái)說(shuō)，沖壓淬火組件連接概念必須早期與負(fù)責(zé)專(zhuān)家協(xié)商同意。4.6.1 焊接由于其特殊的屬性，沖壓淬火和感應(yīng)淬火鋼是有條件地適用于焊接。熱影響區(qū)的硬度不均勻性在設(shè)計(jì)時(shí)連接時(shí)必須予以考慮。一般情況下，該區(qū)域焊接接頭強(qiáng)度達(dá)不到基材強(qiáng)度。在焊接AlSi涂層板時(shí)，F(xiàn)e-Al合金相出現(xiàn)在熔合線（腐蝕微區(qū)標(biāo)亮）附近，此過(guò)程取決于焊接步驟及連接種類(lèi)（cf.PV 6702）。當(dāng)沖壓淬火后最大允許涂層厚度超過(guò)40m時(shí)，在電阻電焊

14、AlSi涂層板時(shí)出現(xiàn)飛濺，并且需要的點(diǎn)焊直徑可能下降（+AS，cf，4.4.3.3）。一種無(wú)機(jī)或有機(jī)涂層板料在噴丸、不噴丸條件下的焊接可行性必須在相應(yīng)涂層體系下測(cè)試。4.6.2 高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠黏劑的粘接參照DIN EN 1465對(duì)板料強(qiáng)化條件下搭接接頭拉伸剪切強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。非老化和老化試樣的拉伸剪切強(qiáng)度所需的最小值必須與相應(yīng)的質(zhì)量保證和處理部門(mén)達(dá)成一致。對(duì)于AlSi涂層，沖壓淬火鋼，使用對(duì)應(yīng)粘合劑能夠達(dá)到剪切強(qiáng)度20MPa。通常情況下，涂層失效于較軟合金層與上部脆性層之間。5. 參考標(biāo)準(zhǔn)PV 6702、QP A001、QP A002、TL 260、VW 01155、VW 91101、DIN 50125、DIN EN 1465、DIN EN 10002-1、DIN