【正文】 0Y590min315~48023~38SPFH590YJSH780Y780min390~63516~30依JFS A1001所規(guī)定的完整的熱軋鋼片種類符號如下(汎用型鋼板例)：表面形態(tài)記號 例：酸洗塗油種類記號 例：一般防銹油厚度公差、寬度公差、長度公差、平坦度、外觀區(qū)分機械性質(zhì)記號 例：無特殊要求化學(xué)成分記號 例：低Al要求鋼種記號 例：汎用型鋼板 JSH440WJSH440WAN24222OP由於汽車用熱軋鋼片除了一般的軟鋼外，高強度鋼也是常見的鋼料，依照其強化方式，可區(qū)分為：(1)固溶強化。(3)組織強化。各種強化機構(gòu)與適用加工型態(tài)的關(guān)係如圖7C所示，擴孔加工(擴孔率)與伸張加工(伸長率)間所適用的強化機構(gòu)可能不同，因此常常一種鋼料只具有一種特性，充分了解加工型態(tài)，才能選擇適當(dāng)?shù)母邚姸蠕?，特別是強度越高更是必須特別注意，謹(jǐn)就鋼片強化機構(gòu)與抗拉強度(TS)等級分類說明如下。2. 固溶強化型高強度鋼(310~440MPa)一般採用此強化方式鋼料的TS為370~440MPa，由於材料的強度等級不高，具有不錯的伸長率及擴孔率，適合一般程度的衝壓加工(彎曲或衝壓)，普遍用於一般結(jié)構(gòu)用品(Frame、Member)及底板下之結(jié)構(gòu)部品。4. 組織強化型之高強度鋼(540~780MPa)對鋼料施以各種不同的熱處理是提高鋼料強度最方便的方式，由於鋼料經(jīng)過各種不同處理後會產(chǎn)生不同型態(tài)之組織，一般最常見的是肥粒鐵、波來鐵、變韌鐵、麻田散鐵等組織，利用此等組織變態(tài)的方式可將材料強度由一般的270MPa，提高到540~1500MPa。依不同組織強化機構(gòu)說明以下： 麻田散鐵型雙相鋼(540~980MPa)由於傳統(tǒng)強化機構(gòu)所生產(chǎn)之高強度鋼YS太高(YS/TS高)，衝壓加工時容易產(chǎn)生形狀固定性差或反彈量大的問題，這種材料的伸張加工性差(EL比較低)，易造成加工破裂，通常車輪盤(DISK)、懸吊臂(ARM)與座椅滑槽(SLIDE)等部品會碰到類似的問題，圖8A是強度等級540MPa熱軋鋼片的各種強化機構(gòu)及與加工特性間之關(guān)係。圖8A TS 540MPa熱軋鋼片的加工特性與強化機構(gòu)之關(guān)係圖8B 熱軋鋼片各種強度等級的擴孔加工與強化機構(gòu)之關(guān)係圖8C 熱軋鋼板用於擴孔加工之範(fàn)例(懸吊臂)圖8D 熱軋鋼板用於擴孔加工之範(fàn)例(座椅滑槽)剪斷面示意圖剪斷面附近大量孔洞發(fā)生剪斷面附近孔洞少圖8E 熱軋鋼片經(jīng)剪切後剪斷周圍發(fā)生之孔洞缺陷外觀 變韌鐵強化高強度鋼(540~590MPa)由於熱軋高強度鋼常用於結(jié)構(gòu)件(MEMBERS)、車輪盤(DISK)等部品，這類部品常用的加工型態(tài)除了伸張加工外，擴孔的加工方式也非常多，常見的伸緣與擴孔加工如圖9A所示，由於材料加工前必須先經(jīng)過剪切加工，剪切後會在剪斷面附近因為材料內(nèi)部各種組織間之強度差異產(chǎn)生孔洞，如圖9B，此種孔洞造成後續(xù)加工時的破裂起始點。雖然此類鋼料具有不錯的擴孔性，但是由於YS比較高且EL比較低，因此加工時也必須考慮伸張破裂及反彈的問題。(二)汽車用冷軋鋼片規(guī)範(fàn)分類表5為日本鐵鋼聯(lián)盟所制定的JFS A2001冷軋鋼片的規(guī)範(fàn)例(~)，共區(qū)分為一般軟鋼(Mild Steel)，中高強度級之烘烤硬化型(Bakehardening type) 、汎用型(Commercial type)、高深衝加工型(High deepdrawing type)，與強度級之高降伏比型(High yield ratio type)與低降伏比型(Low yield ratio type)等6大類。表面粗度 例：≦Ra≦塗油種類記號 例：高潤滑性防銹油厚度公差、寬度公差、長度公差、平坦度、外觀區(qū)分機械性質(zhì)記號 例：無特殊要求化學(xué)成分記號 例：低Al要求鋼種記號 例：高深衝型鋼板 JSC440PJSC440PAN24222LD1. 軟鋼(260~270MPa)冷軋軟鋼的發(fā)展是最久也最成熟之鋼種，從使用低碳鋼到極低碳的IF(Interstitial Free)鋼，從批次退火(BA)到連續(xù)退火(CA)，不論是生產(chǎn)力、表面品質(zhì)及成形性，都可完全滿足汽車車體的需求。汽車由於設(shè)計及安全的要求，車體的後行李箱蓋內(nèi)板、後葉子板，油底殼等部品，形狀越來越複雜，以往的DDQ等級材料已經(jīng)無法滿足這些部品的成形性要求，因此成形性更好的EDDQ甚至Super EDDQ都已經(jīng)開發(fā)成功，隨著煉鋼及軋鋼技術(shù)的發(fā)展，更高r值(r)鋼料也都可生產(chǎn)，因此JFS將材料區(qū)分更細(xì)，共分成5個等級，JSC270C~JSC270F與JSC260G，目前日本各鋼廠在軟鋼方面的水準(zhǔn)如圖10所示。由於汽車車體板金件形狀複雜，其加工型態(tài)已經(jīng)不是單純的彎曲或深衝加工，鈑金件的材料必須具備適合各種加工型態(tài)，鋼料中的降伏強度、伸長率及r值都是板金件用料必須注意的性質(zhì)，YS值更是外鈑金件必須注意的性質(zhì)，過高時鈑金表面容易產(chǎn)生凹凸(波浪)，必須提高挾持力因應(yīng)，如此一來，卻容易造成材料流動困難而破裂，JFS規(guī)格不同於JIS，就是它特別限制材料YS的上下限，避免因為材料YS變異過大，產(chǎn)生反彈量不一、尺寸精度不良、及加工破裂等現(xiàn)象。由於外鈑金件對於耐凹性的要求更高，而耐凹性與材料厚度及YS有關(guān)，為了輕量化及提高耐凹性，鋼板的強度必須提高(如：340→370~390Mpa)，但YS提高後將造成面形狀及尺寸精度無法達(dá)到要求，烘烤硬化型鋼板因而開始大量使用於汽車外鈑，所謂烘烤硬化性如圖11所示，就是利用電著塗裝的溫度及時間(170℃，20分鐘)使板金件達(dá)到強度提昇的功效，以JFS規(guī)格為例，一般的烘烤硬化量要求為30MPa以上。4. 組織強化型之高強度鋼(590~1500MPa)同熱軋組織強化型鋼片說明(詳四之(一)之4項)，依不同組織強化機構(gòu)說明以下： 麻田散鐵型高強度鋼(590~780MPa)此等級材料主要用於結(jié)構(gòu)件、補強件等要求強度的部品，常用加工型態(tài)以彎曲、伸張及擴孔加工為主，鋼料主要是以麻田散鐵型雙相鋼方式生產(chǎn)，尤其JSC590Y或SPFC590Y以上的材料，具有低降伏點及高伸長率的特性，故有不錯的伸張及彎曲加工性能。 麻田散鐵＋變韌鐵型超高強度鋼(≧980MPa)近年超高強度980MPa以上的鋼板也已經(jīng)用汽車車體上，主要的加工方式為逐次成形的滾軋彎曲加工，用於汽車的防撞鋼樑(Door Impact Beam，如圖12)及保險桿補強件(Bumper Reinforcement)，採用低降伏型的高強度鋼(JSC980Y或SPFC980Y)即可滿足需求，最近車體經(jīng)常採用新型的無鉚釘鉚合之機械結(jié)合方式，如圖13所示，用以取代難銲接材料的點銲加工，此種加工方式所需要的品質(zhì)特性是擴孔性，而麻田散鐵＋變韌鐵型超高強度鋼正好可以改善麻田散鐵型雙相鋼擴孔性較差的問題，典型冷軋980MPa等級材料加工性如圖14所示。表6. 各種冶金強化機構(gòu)鋼材之特性比較成形性能與功能特性相關(guān)冶金因素冶金強化機構(gòu)選用之優(yōu)劣順序關(guān)係剛性、耐凹性耐疲勞性、耐衝擊性強度(TS、YS)降伏比(YS/TS)組織強化＞析出強化＞固溶強化＞軟鋼彎曲性、衝壓成形性張出成形性伸長率(EL)n值、r值軟鋼＞固溶強化＞組織強化＞析出強化伸緣與擴孔加工性擴孔率(切削孔)軟鋼＞組織強化＞固溶強化＞析出強化擴孔率(衝剪孔)軟鋼＞固溶強化＞析出強化≧組織強化銲接性化學(xué)成份與組織軟鋼＞固溶強化＞析出強化＞組織強化五、汽車用熱冷軋鋼片常用國際規(guī)範(fàn)分類由於日本車系之豐田(TES)、日產(chǎn)(NES)、本田(HES)、三菱(MES)、馬自達(dá)(MAZDA，部份混血車併入福特之MMA)等皆可以JFS(日本鐵鋼連盟)規(guī)範(fàn)對照；美國車系之通用(GM/GMW)、福特(MMA，含部份馬自達(dá)混血車)、克萊斯勒(MS)等SAE(美國汽車工程學(xué)會)規(guī)範(fàn)對照；歐洲車系則整合導(dǎo)向EN(歐盟標(biāo)準(zhǔn))規(guī)範(fàn)。以下謹(jǐn)以日系JFS與美系SAE(ASTM)，以及歐系EN(BS、DIN、SEW)等熱冷軋汽車用鋼片通用之國際規(guī)範(fàn)，依抗拉強度(TS)等級整理參考對照如下，相關(guān)規(guī)範(fàn)適用產(chǎn)品別與鋼材特性分類如附錄2供參考。(2)低硫或硫化介在物形態(tài)控制：確保成形加工性與耐疲勞功能特性。(一)、熱軋汽車用鋼片常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對照1. 軟鋼(270 MPa)：如表7。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序為：降伏強度(YS)→伸長率(EL)→抗拉強度(TS)→加工硬化指數(shù)(n)→塑性應(yīng)變比(r)。(1)典型用途：車樑架、強化樑、引擎支架、鋼圈、座椅零件、座椅滑槽、懸吊臂、補強支架、引擎支架、煞車零件等。(1)典型用途：輪圈、座椅零件、大樑、卡車車斗、甲板、車樑架、補強支架、差速器支架、煞車零件等?？紤]機械性質(zhì)之方向性差異關(guān)係，對照鋼種如下：表9 熱軋汽車用析出強化型鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對照分類JFS A1001ASTM A1011(HSLASCL2/F)A1018SAEJ1392SAEJ2340EN 10149SEW092BS1449高降伏比(泛用)型－Gr. 45045XLF300XFS315MCQStE300TM40F35JSH440RGr. 50050XLF340XFS355MCQStE340TM43F35JSH490R/(W)Gr. 55－380XFQStE380TMJSH540R/(W)Gr. 60060XLF420XFS420MCQStE420TM46F40JSH590RGr. 65－－S460MCQStE460TM50F45－Gr. 70070XLF490XFS500MCQStE500TM－Gr. 80080XLF550XFS550MCQStE550TM60F55－－－－S600MCQStE600TM68F62－－－－S650MCQStE650TMJSH780R－－－S700MCQStE700TM70F654. 組織強化型之高強度鋼(540~1500MPa)：如表10。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序為：降伏強度(YS)→抗拉強度(TS)→伸長率(EL)→降伏比(YS/TS)表10 熱軋汽車用組織強化型鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對照分類JFS A1001SAEJ2340備註高擴孔型JSH540A/B－JSH590A/B－低降伏比型JSH540Y500DLD：雙相鋼L：低降伏比M：單一麻田散鐵型－600DL1JSH590Y600DL2JSH780Y800DL－950DL－1000DL高降伏比型－600DH－700DH超高強度型－800M1500M(二)、冷軋汽車用鋼片常用國際規(guī)範(fàn)對照(260~270MPa)：如表11。(2)建議鋼料品質(zhì)特性選用順序為：降伏強度(YS)→伸長率(EL)→塑性應(yīng)變比(r)→加工硬化指數(shù)(n)→抗拉強度(TS)。(1)典型用途：同軟鋼之用途。表12 冷軋汽車用固溶強化與深衝加工型高強度鋼常用國際規(guī)範(fàn)之鋼種對照分類JFSA2001ASTM A1008(SS)SAEJ1392SAEJ2340SEW094泛用型－Gr. 25－－－JSC340WGr. 30－－－JSC370WGr. 33035CL－ZStE220PJ