《SPCC材料性能》word版 本文关键词：性能，材料，SPCC，word
《SPCC材料性能》word版 本文简介：SPCC材料性能普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号1、日本钢材(JIS系列)的牌号中普通结构钢主要由三部分组成第一部分表示材质，如：S（Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁；第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P(Plate)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具，U—特殊
《SPCC材料性能》word版 本文内容：
SPCC材料性能
普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号
1、日本钢材(JIS系列)的牌号中普通结构钢主要由三部分组成
第一部分表示材质，如：S（Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁；
第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P(Plate)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具，U—特殊用途，W—线材、丝，C—铸件，F—锻件；
第三部分
采用数字，表示钢类或钢材的序号或强度值下限。有的牌号在数字序号后还附加后缀A、B、C等字母，表示不同的质量等级、种类或厚度。如：SS400——第一个S表示钢(Steel)，第二个S表示“结构”（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度为400
MPa的普通结构钢。
在牌号主体结构（第一、二、三部分）之后，根据需要，可附加钢材形状、制造方法及热处理的后缀符号。
2、主要牌号说明：
SPHC——首位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及钢带。
SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。
SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。
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。冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。
3、JIS机械结构用钢牌号表示方法为：S+含碳量+字母代号（C、CK），其中含碳量用中间值×100表示，字母C：表示碳
K：表示渗碳用钢。如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。
4、其他有关钢材牌号说明：
SAPE—汽车结构用热轧钢板及钢带
SBC—链条用圆钢
SGD—银亮钢棒用一般钢材
SB—锅炉及压力容器用碳素钢
SGV—中、常温压力容器用碳素钢板
SLA—低温压力容器用碳素钢板
SPGD—冲压用镀锌薄钢板
SPGDD—深冲压用镀锌薄钢板
SY—热轧钢板
SGP—碳素钢配管
STM—锅炉热交换器用碳素钢管
STC—汽缸用碳素钢管
STKM—机械结构用碳素钢管
STPC—压力配管用碳素钢管
STPT—高温配管用碳素钢管
STPY—配管用电弧焊碳素钢管
STS—高压配管用碳素钢管
SW—冷拉高碳钢丝
SWCH—冷顶锻用碳素钢线材
SWM—低碳钢钢丝
SWRCH—冷锻用碳素钢线材
SWRH—高碳钢盘条
SWRM—低碳钢盘条
日本的牌号,SPCC是一般用途冷硬卷,SPHC一般用热卷.
同时还有SPCD
SPCE/
SPHD
SPHE.
SPHC——首位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及钢带。
SPCC——冷连轧碳素钢，一般用，日本牌号，力学性能：抗拉强度不小于270MPa
DC01（St12）——冷连轧低碳钢，一般用，德国牌号，力学性能：抗拉强度不小于270Mpa
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。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。
SPCC是冷轧板的缩写,Steel
Plate
Cold
rolled
Commercial
它有SPCC-SB(平常称之为金光板)和SPCC-SD两种之分，
S----Standard
Skin
Pass
标准调质处理
B---Bright(光面的)
D---Dull
(雾面的)
SPCC宝钢有生产,宝钢牌号应该是402
SPCC.含碳量为0.10,日本的含碳量为0.05,对应还有SPHC,为热轧.性质差不多.
SPCD—相当于中国08AL（GB/T13237-1991）优质碳素结构钢。
普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号
1、日本钢材(JIS系列)的牌号中普通结构钢主要由三部分组成:第一部分表示材质，如：
S（Steel）表示钢，
F（Ferrum）表示铁；第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P(Plate)表示板，
T（Tube）表示管,K(Kogu)表示工具；第三部分表示特征数字，一般为最低抗拉强度。如：
SS400——第一个S表示钢(Steel)，第二个S表示“结构”（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度为400MPa的普通结构钢。
2、SPHC——首位S为钢Steel的缩写，P为板Plate的缩写，H为热
Heat的缩写，C为商业Commercial的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。
3、SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。
4、SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。
5、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。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。
6、SPCD——表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（GB/T13237-1991）优质碳素结构钢。
7、SPCE——表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国SC1（GB5213-2001）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。
冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。
表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。
如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。
8、JIS机械结构用钢牌号表示方法为：S+含碳量+字母代号（C、CK），其中含碳量用中间值×100表示，字母C：表示碳
K：表示渗碳用钢。如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。
SPCC
SECC的化学分析
SECC材质标准
1.
本标准规定了电镀锌薄碳钢带SECC的技术要求。本标准适用复押工艺和滚压工艺生产用SECC。
2.
引用标准
GB223
钢铁及合金化学分析方法
GB228
金属拉伸试验方法
GB230
金属洛氏硬度试验方法
GB232
金属弯曲试验方法
GB2975
钢材力学及工艺性能试验取样规定
GB4156
金属杯突试验方法
3.
分类”之前表示厚度,之后表示′##(#表示数字,”′D
T##?
标记形式:：SECC-
宽度。单位mm)
举例：SECC-SD
33.9表示厚度0.6mm宽度33.9mm的电镀锌薄碳钢带。′T0.6
4.
技术要求4.1化学成分
元素代号
C
Si
Mn
P
S
百分含量%
<0.12
<0.05
<0.50
<0.025
<0.025
钢中其他残余元素含量应符合下列规定：
Cu<0.15%,Ni<0.15%,Cr<0.15%,As<0.05%,Sn<0.05%.
4.2拉伸性能
抗拉强度
屈服强度
下列厚度(mm)的伸长率
%
MPa
MPa
0.25~<0.4
0.4~<0.6
0.6~<1
1<1.6
1.6~<2.532.5
38
337
336
334
332
3300~400
250~320
403
4.3硬度
代号
S
8
4
2
1
HRB
45~55
50~71
85365~80
76~85HV
<100
95~130
115~150
140~168
1703
注：各等级的硬度值有重叠，在制定产品的材料规范时适当缩小硬度范围。4.4杯突性能
厚度
mm
<0.4
0.4~<0.5
0.5~<0.6
0.6~<0.7
0.7~<0.8
杯突值
mm
7.2
3
8.0
3
8.5
3
8.9
3
9.33
厚度
mm
0.8~<0.9
0.9~<1.0
1.0~<1.2
1.2~<1.4
1.4~7mm的部分）不
得发生锌层脱落。4.6盐雾试验
按BZ025盐雾试验方法，要求钢带连续进行盐雾试验48小时而
不出现锈迹。
4.7尺寸公差
宽度公差：
+0mm
+0mm
宽度大于20mm的钢带公差为
，小于20mm的钢带公差为
。
-0.2mm
-0.1mm
3厚度公差：
厚度
mm
0.2~<0.5
0.5~<0.8
0.8~<1.0
1.0~<1.3
1.3~<1.8
1.8~<2.5
2.53
公差
mm
0.04
±
0.05
±
0.06
±
0.07
±
0.08
±
0.09
±
0.10±
4.8表观质量
钢带表面不应有未镀锌
锌层脱落
裂纹等对使用有害的缺陷。
在定货时可选择下列表面处理方式之一：铬酸系处理C，涂油O，
磷酸盐处理P，铬酸系处理+涂油，不处理M。
4.9镀锌量
根据实际生产加工工艺，要求滚压加工的钢带镀锌量不小于20/20
17
g/m2
），复押用钢带镀锌量可降低要求，本3
（内外表面镀锌量
项要求暂不内检，由定货及进料产品质量证明书方式保证。
SPCC和SECC都是日本的,一个冷板,一个电镀锌板!
冷连轧碳素钢板及钢带
(Q/BQB
402－2003
代替Q/BQB
402-1999)
1
范围
本标准规定了冷连轧碳素钢板及钢带的分类和代号、尺寸、外形、重量、技术要求、检验和试验、包装、标志及质量证明书等。
本标准适用于宝山钢铁股份有限公司生产的厚度为0.30mm～3.5mm的冷连轧碳素钢板及钢带（以下简称钢板及钢带）。
2
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T
222－1984
钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差
GB/T
223
钢铁及合金化学分析方法
GB/T
228－2002
金属材料
室温拉伸试验方法
GB/T
230－1991
金属洛氏硬度试验方法
GB/T
232－1999
金属材料
弯曲试验方法
GB/T
2975－1998
钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T
4340.1－1999
金属维氏硬度试验
第1部分：试验方法
GB/T
8170－1987
数值修约规则
Q/BQB
400－2003
冷轧产品的包装、标志及质量证明书
Q/BQB
401－2003
冷连轧钢板及钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差
SAE
J911－1998
冷轧钢板表面粗糙度和峰值数测量方法
3
分类和代号
3.1
钢板及钢带按用途区分如表1的规定。
表
1
牌
号
用
途
SPCC
一般用
SPCD
冲压用
SPCE、SPCEN
深冲用
3.2
钢板及钢带按表面质量区分如表2的规定。
表2
级
别
代
号
较高级的精整表面
FB（O3）
高级的精整表面
FC（O4）
超高级的精整表面
FD（O5）
3.3
钢板及钢带按表面结构区分如表3的规定。
表3
表面结构
代
号
麻面
D
光亮表面
B
3.4
钢板及钢带按热处理种类区分如表4的规定。
表
4
热处理种类
代
号
退火及平整
S
1/8硬质
8
1/4硬质
4
硬质
1
4
订货所需信息
4.1
订货时用户应提供如下信息：
a)
产品名称（钢板或钢带）
b)
本产品标准号
c)
牌号
d)
产品规格及尺寸、不平度精度
e)
边缘状态
f)
热处理种类
g)
表面结构
h)
表面质量级别
i)
包装方式
j)
用途
4.2
如订货合同中未注明尺寸及不平度精度、热处理种类、表面结构、表面质量级别、边缘状态及包装方式，则本标准产品按普通的尺寸及不平度精度、热处理种类为退火及平整、表面结构为麻面、FB级表面质量的切边钢带及切边钢板供货，并按供方提供的包装方式包装。
5
尺寸、外形、重量及允许偏差
钢板及钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差按Q/BQB
401的规定，其中SPCC、SPCD的厚度、不平度允许偏差应符合Q/BQB
401中规定的最小屈服强度<280MPa时的相应规定。
6
技术要求
6.1
化学成分
6.1.1
钢的化学成分（熔炼分析）应符合表5的规定。
表
5
牌号
化
学
成
分
％
C
Mn
P
S
Alta
SPCC
≤0.12
≤0.50
≤0.035
≤0.025
≥0.020
SPCD
≤0.10
≤0.45
≤0.030
≤0.025
≥0.020
SPCE、SPCEN
≤0.08
≤0.40
≤0.025
≤0.020
≥0.020
a
对于所有牌号当C≤0.01时Alt≥0.015。
6.1.2钢板及钢带的成品化学成分允许偏差应符合GB/T
222的规定。
6.1.3
当生产1/8硬质、1/4硬质及硬质的钢板及钢带时，可超出表5所示的化学成分。
6.2
冶炼方法
钢板及钢带所用的钢采用氧气转炉冶炼。
6.3
交货状态
6.3.1
钢板及钢带冷连轧后经热处理供货，热处理种类如表4所示。
6.3.2
钢板及钢带通常涂油供货，所涂油膜应能用碱水溶液除掉，供方保证自制造之日起在通常的非裸包包装、运输、装卸及贮存条件下六个月不生锈。根据需方要求，经供需双方协议并在合同中注明，亦可以不涂油供货。
6.4
力学性能
6.4.1
退火及平整的钢板及钢带的力学性能应符合表6的规定。
表
6
牌
号
屈服强度a
MPa
不大于
抗拉强度
MPa
不小
断后伸长率b（L0=50mm，
b=25mm）
％
不小于
公称厚度
mm
<0.60
0.60～<1.0
1.0～<1.6
≥1.6
SPCC
－
270
34
36
37
38
SPCD
－
270
36
38
39
40
SPCE、SPCEN
210
270
38
40
41
42
a
当屈服现象不明显时采用RP0.2，否则采用ReL。
b
试样为GB/T
228中的P14试样。
6.4.2
硬度
1/8硬质、1/4硬质及硬质的钢板及钢带，其硬度（HRB或HV）应符合表7的规定。
表
7
热处理种类
代
号
硬
度
HRB
HV
1/8硬质
8
50～71
95～130
1/4硬质
4
65～80
115～150
硬质
1
≥85
≥170
6.5
工艺性能
6.5.1
钢板及钢带应按表8的规定进行弯曲试验。
表
8
热处理种类
代
号
180°弯曲试验（b≥20mm）
弯心直径
退火及平整
S
0a
1/8硬质
8
0a
1/4硬质
4
1a
硬质
1
－
6.5.2
对于退火及平整的钢板及钢带，如供方能保证其弯曲性能，可不进行该试验。
6.5.3
按表中规定的弯心直径弯曲180°后试样外表面不得出现肉眼可见裂纹，仲裁时弯曲试样宽度b=20mm。
6.6
拉伸应变痕
退火及平整的钢板及钢带拉伸应变痕的规定如表9所示。
表
9
牌
号
拉伸应变痕
SPCC
无保证期
SPCD
钢板及钢带在室温条件下储存，在制造后3个月内，保证使用时不出现拉伸应变痕
SPCE
钢板及钢带在室温条件下储存，在制造后6个月内，保证使用时不出现拉伸应变痕
SPCEN
钢板及钢带在室温条件下储存，保证使用时不出现拉伸应变痕
6.7
表面质量
6.7.1钢板及钢带表面不得有结疤、裂纹、夹杂等对使用有害的缺陷，钢板及钢带不得有分层。
6.7.2
钢板及钢带各表面质量级别的特征如表10所述。
表
10
级
别
代
号
特
征
较高级的精整表面
FB
（O3）
表面允许有少量不影响成型性及涂、镀附着力的缺陷，如轻微的划伤、压痕、麻点、辊印及氧化色等。
高级的精整表面
FC
（O4）
产品二面中较好的一面无肉眼可见的明显缺欠，另一面必须至少达到FB的要求。
超高级的精整表面
FD
（O5）
产品二面中较好的一面不得有任何缺欠，即不能影响涂漆后的外观质量或电镀后的外观质量，另一面必须至少达到FB的要求。
6.7.3对于钢带，由于没有机会切除带缺陷部分，因此钢带允许带缺陷交货，但有缺陷的部分不得超过每卷总长度的6％。
6.8
表面结构
表面结构为麻面（D）时平均粗糙度Ra按0.6μm＜Ra≤1.9μm控制，表面结构为光亮表面（B）时平均粗糙度Ra按Ra≤0.9μm控制。
7
检验和试验
7.1
钢板及钢带的外观用肉眼检查。
7.2
钢板及钢带的尺寸、外形应用合适的测量工具测量。
7.3
每批钢板及钢带的检验项目、试样数量、取样方法、试验方法及取样方向应符合表11的规定。
表
11
序号检验项目
试样数量（个）
取样方法
试验方法
取样方向
1
化学分析
1/炉
GB/T
222
GB/T
223
－
2
拉伸试验
1
GB/T
2975
GB/T
228
横向试样
3
硬度
1
GB/T
2975
GB/T
230
GB/T4340.1
－
4
弯曲试验
1
GB/T
2975
GB/T
232
－
5
表面粗糙度
－
GB/T
2975
SAE
J911
－
7.4
钢板及钢带应按批验收，每个检验批应由不大于30吨的同牌号、同规格、同加工状态、
同热处理制度的钢板及钢带组成。
7.5
对于拉伸、硬度和弯曲试验，如有某一项试验结果不符合标准要求，则从同一批中再任取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验。复验结果（包括该项目试验所要求的所有指标）合格，则整批合格。复验结果（包括该项目试验所要求的所有指标）即使有一个指标不合格，则复验不合格。如复验不合格，则已做试验且试验结果不合的单件不能验收，但该批材料中未做试验的单件可逐件重新提交试验和验收。
8
包装、标志及质量证明书
钢板及钢带的包装、标志及质量证明书应符合Q/BQB
400的规定。如需方对包装重量有特殊要求，应在合同中注明。
9
数值修约规则
数值修约规则应符合GB/T
8170的规定。
附录A
（资料性附录）
本标准与采用标准及有关标准相近牌号对照表
表
A.1
标准号
Q/BQB
402-2003
JIS
G
3141-1996
GB/T
5213-200
Q/BQB
402-1999
牌
号
SPCC
SPCC
－
SPCC
SPCD
SPCD
－
SPCD
SPCE
SPCE
SC1
SPCE、SPCEF、SPCEHF、SPCEZF
SPCEN
SPCEN
SC2
SPCEN
附加说明：
本标准与JIS
G
3141-1996的一致性程度为非等效。
本标准代替Q/BQB
402-1999。
本标准与Q/BQB
402-1999相比主要变化如下：
——
表面质量级别由两种修改为三种；
——
取消热处理种类中的退火；
——
取消SPCE按拉延级别分为F、HF和ZF三个级别的规定；
——
取消标记示例；
——
取消化学成分中Si和残余元素的规定，对S和Alt的含量进行了修改；
——
修改断后伸长率，取消杯突值的规定，增加仲裁时弯曲试样宽度的规定；
——
增加拉伸应变痕的规定；
——
钢带允许带缺陷部分从8％修改为6％；
——
增加麻面和光亮表面粗糙度的控制值；
——
修改复验的规定；
——
增加数值修约规则的规定。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部提出。
本标准由宝山钢铁股份有限公司制造管理部起草。
本标准起草人
徐宏伟。
本标准于1988年首次发布，1994第一次修订，1997第二次修订，1999第三次修订。
机壳钢板——日本标准SPCC
–
厚度1.5mm或2.0mm
Material:
Mainframe
Steel
–JIS
Standard
SPCC
–
1.5mm
or
2.0mm
Thickness
材料：
机壳钢板——日本标准SPCC
–
厚度1.5mm或2.0mm
Specification:
Chemistry
as
follows:
Carbon
–
0.12%
Max
Silicon
–
0.05%
Max
Manganese
–
0.50%
Max
Phosphorous
–
0.035%
Max
Sulfur
–
0.035%
Max
Iron
-
Remainder
Mechanical
Properties:
This
steel
shall
withstand
a
180
degree
bend
in
either
direction
of
the
grain
without
cracking.
Tensile
strength
shall
be
nominal
270
MPa.
Finish:
The
steel
shall
be
free
from
rolled
in
scale,pits,seams,laminations,or
other
harmful
defects.
The
surface
shall
be
free
from
scratches,grain
patterns,mill
marks
and
rust.
Regular
matte
finish
(0.9
–
1.7
micro-inches)
and
peak
count
greater
than
4/mm.
要求：
化学成分要求如下：
碳Carbon
–
0.12%
Max
硅Silicon
–
0.05%
Max
锰Manganese
–
0.50%
Max
磷Phosphorus
–
0.035%
Max
硫Sulfur
–
0.035%
Max
铁Iron
–
其余
机械性能：本钢板能承受沿晶粒任何方向180°折弯而不开裂。抗拉强度名义值为270
MPa。
表面质量：钢板应无扎痕、凹坑、裂纹、分层或其它有害缺陷。钢板表面应无擦伤、无不同晶体点阵结构、卷筒划伤、锈斑。正常的糙面精整粗糙度（0.9～1.7毫英寸），轮廓微观高点每毫米长度内大于4点。
篇2：汽车制动器金属材料的热物理性能翻译
汽车制动器金属材料的热物理性能翻译 本文关键词：制动器，金属材料，翻译，物理性能，汽车
汽车制动器金属材料的热物理性能翻译 本文简介：汽车制动盘金属材料的热物理性能S.W.Kim·K.Park·S.H.Lee·K.H.Kang·K.T.Lim摘要温度分布、热变形和汽车制动盘的压力与汽车安全有很密切的关系；在这一领域进行了许多研究，由于没有充分的认识到制动盘材料与温度有关的热物理性能，因而，也还未得出令人满意的结果。在研究中，包括铁
汽车制动器金属材料的热物理性能翻译 本文内容：
汽车制动盘金属材料的热物理性能
S.
W.
Kim
·
K.
Park
·
S.
H.
Lee
·
K.
H.
Kang
·K.
T.
Lim
摘要
温度分布、热变形和汽车制动盘的压力与汽车安全有很密切的关系；在这一领域进行了许多研究，由于没有充分的认识到制动盘材料与温度有关的热物理性能，因而，也还未得出令人满意的结果。在研究中，包括铁合金系列的三种制动盘材料：FC250、FC170、和FCD50；铝合金系列的两种制动盘材料：铝MMC和A356，测量这两个系列从室温升到500℃范围内的热物理属性能的变化（热扩散率、比热、热系数膨胀），使用测量得到的热扩散率和热传导率来计算比热容和密度。正如预期的那样，结果表明两个系列的材料在热物理性能上表现出明显差异，同时，铝合金具有的高导热和电导率以及铁合金的低热膨胀率的性能有益于减少刹车盘的热变形。
关键词：制动盘；比热容；热导率；热扩散系数；热膨胀系数
1引言
对于汽车的安全设计来说，制动盘和汽车制动系统的垫片是重要的零配件，因为他们能吸收汽车的动能。汽车刹车系统的发展目标是为了实现高性能，高稳定性，低噪音低振动。如图1即制动盘出现问题时的表现：表面温度上升、裂缝、热变形、异常振动、磨损、弯曲、噪音等，这些问题是由制动盘、垫片、卡尺及他们的组合引起的。为了分析这些现象，必须对制动盘系统因摩擦引起的温度上升进行研究[2]
[3]。
长期连续制动引起的温度上升导致制动盘表面出现不规则的马氏体，这是导致制动系统异常振动的原因之一。制动器的热变形和热压领域里进行着许多研究，然而，制动盘材料中与温度有关的的热物理性能还未得到充分的认识，因此，还未得到成功且令人满意的结果[2]。
在这项研究中，用激光闪光、差示扫描量热计（DSC）和推杆膨胀计装置，分别测量了从室温到500℃的温度范围内三种铁合金：FC250，FC170，FCD20和两类铝合金：AIMMC和A356制动盘材料的热扩散率、热比热容、CTE（热膨胀系数），并使用测得的热扩散率和热传导率计算比热容、密度。
2
实验表明
2.1
热扩散率的测量
用激光闪光法对热扩散系数进行测量（Sinku-Riko.TC-7000VH/L）温度高达500℃，对热扩散率进行分析，使用帕克法[4]。在样品背面使用碲镉汞红外传感器进行温度测量，并对测量结果进行计算，得到最大温升时间的一半时样品背面的热扩散系数。此外，用钨网加热器控制温度，在真空中维持10-5托。为了在样品中得到一致的热能，样品正反面都喷洒石墨。热扩散系数数据用阿祖米和高桥法纠正以减少有限宽度脉冲的影响。该方法是用五个测量热扩散率计算出平均值。此外，从室温到1300℃测量石墨热扩散率的标准偏差估计值约3%。
图2-1制动系统的运行状态和制动状态
2.2
测量比热容[6]
比热容(Cp)是通过DSC(Perkin-Elmer，Pyris
1)从室温到500℃温度范围内，以5k/min的升温速率在流速50ml/min的氮气气氛中测量。NIST是合成蓝宝石的标准参考材料，SRM720作为参考。比热容的测量标准偏差估计约2%，控制温度过程如下：
l
等温范围的基线足够稳定的基础上确定时间间隔
l
确定初始和结束的温度
l
确定持续增长的温度变化
用上述方法得到的比热容值的数据被集成在所有增加的温度范围内，其平均比热容值是从每个范围中得到的。
2.3
测量热膨胀系数[7]
在室温到500℃温度范围内，在真空中以恒定的加热速度5K/min?j，用线性差动变换传感器通过推杆式膨胀计装置(DIL
402C,Netzsch)测量制动盘金属材料在轴向方向的热膨胀，膨胀计试验中，标准材料氧化铝标准偏差约3%。
3
结果讨论
图2-1是一个金属制动盘，其内径和外径分别是192mm和314mm。样品用激光切割成2mm厚、10mm的直径，DSC切成2mm厚、直径5mm、10mm长，表1对样品材料成分进行了分析。
图3-1汽车金属制动盘
5个样品的热扩散率的测量值如图3-1所示，所有数据点分别对应代表五个平均测量值，因为金属中的导热介质基本上为电子，随着温度的增加热扩散阻力也随之增加，所有样品的热扩散率随着温度增加而慢慢减小；同时也显示出铝合金的该值比铁合金大两到三倍。它也是各种合金系列有着明显差别的地方，如在表1中所显示铝合金和铁合金的主要不同点，纯铝的热扩散率比纯铁的大,FC170和A356的热扩散率比其他铁合金和铝合金系列的材料的值都更大，铜区别于其他元素，它的热扩散率更高，在微观结构上对热量流动的影响显示出细微差别。表2列出了热扩散率值。
表3-1典型的的样本组合物（以质量％计)
图3-2激光闪光装置测得制动盘材料的热扩散系数值
表3-2热扩散系数的测量值（10-5m·s-1）
图3-3和表3-3得到的平均比热容。温度升高，比热容值增大，铁合金的比热值比铝合金的大两倍。模型得出的结果也可以显示出不论是在铁合金还是铝合金中，比热容都是主要影响因素，铝的热容量大于铁的[9]，所有的铁合金比热值基本相同，与铝合金的差异不是很明显，这表明少量辅助材料对比热容值的影响不大，需要用对样品的微观结构研究来解释这点。
图3-3通过DSC装置测量制动盘材料的比热容值
表3-3测量比热容值（J?g?1?K?1）
用热扩散率、恒压下的比热容、测量出的样品密度计算出导热系数（k）。样品的测量密度如表4，表中显示铁合金的密度大于铝合金2.5倍。图5示出了计算出的样品的热传导率和纯的铝和铁的热导电值的推荐值[11]。随着温度升高样品的导热系数与热扩散系数相似，并且也可以用相同的方式说明如图3。纯金属值要比推荐的测量值小，因为加入了少量添加材料，因此增加了纯金属的强度和硬度，用作作为制动盘的材料。为了防止摩擦生热引起制动盘变形，高导热材料更适合快速冷却和刹车盘的热损耗，因此，如表5所示，当它成为主要考虑因素时，铝合金成为汽车安全驾驶使用的首选材料。
表3-4测量密度值（103
kg
·
m?3)
表3-5计算值的热导率（W·m-1·K-1），使用测得的热扩散率（a），在恒定压力下的比热容量为（Cp），测得样品的密度（ρ）
CTE实验值与纯铝纯铁的推荐值都显示在图6中。类似热扩散率的结果，CTE值显示了铝合金与铁合金系列的明显差异；然而，与样品的微观结构联系，该值与纯金属值也并非完全不同。为了减少刹车系统的热变形，CTE值比较低的材料比较合适；因此，当考虑该因素为主时，推荐铁合金材料。
表3-6
测得的热膨胀系数（10?6
K?1)
图3-4测得样品的热扩散率，比热容，和密度计算出的热导电值
图3-5用推杆装置测得的热膨胀系数实验值
4
结论
测量铁合金系列的三种制动盘材料：FC250、FC170、和FCD50，铝合金系列的两种制动盘材料：AIMMC和A356，这两个系列在温度从室温升到500℃范围内的热物理属性能的变化（热扩散率、比热、热系数膨胀）。实验结果表明两种合金的热物理性质有显著的差异，其中铝合金材料的制动盘有较低的热变形、较高的导热系数以及铁合金具有的较低的热膨胀系数是值得推荐的，获得的数据适用于用有限元法分析预测温度分布和作为制动盘热分析的输入数据。
参考文献
[1].F.
Bergman,M.M.
Eriksson,S.
Jacobson,Wear
225–229,621
(1999)
[2].A.
Yevtushenko,E.
Ivanyk,Wear
189,159
(1995)
[3].M.
Naji,M.
AL-Nimr,Int.
Commun.
Heat
Mass
Trans.
28,835
(2001)
[4].W.J.
Parker,R.J.
Jenkins,C.P.
Butler,G.L.
Abbott,J.
Appl.
Phys.
32,1679
(1961)
[5].T.
Azumi,Y.
Takahashi,Rev.
Sci.
Instrum.
52,1411
(1981)
[6].S.W.
Kim,S.H.
Hahn,J.C.
Kim,D.
Chi,J.H.
Kim,Ungyong
mulli
(Korean
J.
Appl.
Phys.)
7,46(1994)
[7].Y.S.
Touloukian,R.K.
Kirby,R.E.
Taylor,P.D.
Desai,Thermophysical
Properties
of
Matter:Thermal
Expansion-Metallic
Elements
and
Alloys,vol.
12
(IFI/Plenum,NewYork,Washington,1982)
[8].Y.S.Touloukian,C.Y.Ho,Thermophysical
Properties
of
Matter:
Thermal
Diffusivity,vol.
10(IFI/Plenum,New
York,Washington,1973)
[9].Y.S.Touloukian,C.Y.Ho,Thermophysical
Properties
of
Matter:Specific
Heat
Metallic
Elements
and
Alloys,vol.
4
(IFI/Plenum,New
York,Washington,1970)1232188
Int
J
Thermophys
(2008)
29:2179–2188
[10].S.H.
Lee,J.C.
Kim,J.M.
Park,C.K.
Kim,S.W.
Kim,Int.
J.
Thermophys.
24,1355
(2003)
[11].Y.S.Touloukian,C.Y.Ho,Thermophysical
Properties
of
Matter:
Therma
Conductivity
Metallic
Elements
and
Alloys,vol.
1
(IFI/Plenum,New
York,Washington,1971)
篇3：马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能
马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能 本文关键词：主要性能，不锈钢，介绍，马氏体
马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能 本文简介：马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能马氏体不锈钢是指在室温下保持马氏体显微组织的一种铬不锈钢。通常情况下，马氏体不锈钢比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢具有更高的强度，可通过热处理进行强化，具有良好的力学性能和高温抗氧化性。该钢种在大气、水和弱腐蚀介质如加盐水溶液、稀硝酸及某些浓度不高的有机酸，在温度不高的情
马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能 本文内容：
马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能
马氏体不锈钢是指在室温下保持马氏体显微组织的一种铬不锈钢。通常情况下，马氏体不锈钢比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢具有更高的强度，可通过热处理进行强化，具有良好的力学性能和高温抗氧化性。该钢种在大气、水和弱腐蚀介质如加盐水溶液、稀硝酸及某些浓度不高的有机酸，在温度不高的情况下均有良好的腐蚀介质。但该钢种不耐强酸，如硫酸、盐酸、浓硝酸等的腐蚀，常用于水、蒸汽、油品等弱腐蚀性介质。由于铬不锈钢可通过热处理强化，因此为了避免强度过高产生脆性，应采用正确的热处理工艺。
基本介绍
标准的
马氏体不锈钢是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C型，这些
钢材的耐腐蚀性来自“铬”，其范围是从11.5至18%，铬含量愈高的钢材需碳含量愈高，以确保在热处理期间马氏体的形成，上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用，且440型成份的熔填金属不易取得。
标准
马氏体钢材的改良，含有类如镍、钼、钒等的添加元素，主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K，当添加这些元素时，碳含量也增加，随着碳含量的增加，在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。
性能
马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接，无论钢材的原先状态如何，经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区，热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量，当硬度增加时，则韧性减少，且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度，是避免龟裂的最有效方法，为得最佳的性质，需焊后热处理。
马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有
奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的
钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别，可分为马体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。
马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分，如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相
铁素体合金，在任何热处理制度下也不能产生马氏体，为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马氏体铬不锈钢来说，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳
三元合金。当然，还有其他元素，利用这些元素，可根据SCHAEFFLER图确定大致的组织。
马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类：
1.低碳及中碳13%Cr钢
2.高碳的18%Cr钢
3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢
马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等（4Cr13）。碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。
与
铁素体不锈钢相似，在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能：1.加入0.07%S或Se改善
切削加工性能，例如1Cr13S或4Cr13Se；2.加入约1%Mo及0.1%
V，可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性；3.加入约1Mo-1W-0.2V，可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。
马氏体不锈钢与调制钢一样，可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也相似：当硬度升高时，抗拉强度及
屈服强度升高，而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着降低。
马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量，而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬，又间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中，碳含量越低，则耐蚀性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢中，其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。
不锈钢牌号分组
200
系列—铬-镍-锰
奥氏体不锈钢
300
系列—铬-镍
奥氏体不锈钢
型号301—延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
型号302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。
型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号304—通用型号；即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。
型号309—较之304有更好的耐温性。
型号316—继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。
型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。
400
系列—铁素体和马氏体不锈钢
型号408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。
型号409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。
型号410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。
型号416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型号420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。
型号430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。
型号440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。
500
系列—耐热铬合金钢。
600
系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。
型号630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。