JIS G3141 CR4级低碳钢:超深冲压性能与技术规范
JIS G3141 CR4级冷轧超深冲压钢 概述
JIS G3141 CR4是该标准中成形性能最高的冷轧低碳钢牌号,专为极限深冲压、大拉深比、复杂异形件设计。通过超低碳化、添加钛/铌微合金化及严格控制退火工艺,实现极低屈服强度、高加工硬化指数(n值)和垂直各向异性系数(r值),有效防止拉深过程中的耳朵起伏和底部破裂。典型应用:汽车油箱、消音器壳体、不锈钢内胆外套、大型家电深拉深外壳等。
1. 一般物理性能
| 性能项目 | 测试温度 | 数值范围 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 低碳钢典型值 |
2. 力学性能
| 性能项目 | 测试温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 低碳钢典型值 |
| 断后延伸率 A50 | 23.0 °C | 37 % | 标准试样,标距50mm |
| 断后延伸率 A80 | 23.0 °C | 36 % | 标准试样,标距80mm |
| 洛氏B硬度 | 23.0 °C | 50 HRB | 系列中最低硬度 |
| 洛氏表面硬度 30-T | 23.0 °C | 50 HR30T | 薄板表面硬度 |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 低碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 340 MPa | 系列中最低强度 |
3. 热学性能
| 性能项目 | 测试温度 | 数值范围 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 23.0 °C | 1.32E-5 - 1.38E-5 1/K | 低碳钢典型值 |
| 最高使用温度 | - | 500 °C | 碳素钢通用上限 |
| 熔点范围 | - | 1480 - 1526 °C | 低碳钢典型值 |
| 比热容 | 23.0 °C | 465 J/(kg·K) | 低碳钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 25 - 93 W/(m·K) | 低碳钢典型范围 |
4. 电学性能
| 性能项目 | 测试温度 | 数值范围 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 23.0 °C | 1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m | 碳素钢典型值 |
5. 磁学性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 | 770 °C | 低碳钢典型值 |
工艺关键控制点
- 退火工艺:采用连续退火(CA)或罩式退火(BA),精确控制再结晶温度与时间,获得全再结晶细晶粒组织
- 平整度控制:皮轧量控制在0.5%-1.5%,消除屈服平台,改善表面平整度
- 润滑体系:深拉深需配合高性能拉深油或干膜润滑,减少摩擦与粘连
- 模具设计:圆角半径≥3倍板厚,拉深系数首道≥2.0,需采用防皱压料装置
质量验收标准
除满足JIS G3141基础力学指标外,深冲压用钢通常还需满足:n值≥0.22、r值≥1.6、Δr≤0.3、表面粗糙度Ra 0.6-1.2μm、板形平整度≤10mm/m。用户可根据具体工艺要求在订货技术协议中约定增测指标。
金属
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