Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8596:2011 ISO 14590:2005 Thép lá cán nguội có giới hạn bền kéo cao và giới hạn chảy thấp với tình năng tạo hình tốt

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8596:2011

ISO 14590:2005

THÉP LÁ CÁN NGUỘI CÓ GIỚI HẠN BỀN KÉO CAO VÀ GIỚI HẠN CHẢY THẤP VỚI TÍNH NĂNG TẠO HÌNH TỐT

Cold-reduced steel sheet of high tensile strength and low yield point with improved formability

Lời nói đầu

TCVN 8596 : 2011 hoàn toàn tương đương với ISO 14590 : 2005.

TCVN 8596 : 2011 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 17 Thép biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Biến cứng do sấy (bake hardening)

Thép có khả năng tạo hình cao, sau khi gia công nguội, được xử lý nhiệt luyện ở nhiệt độ thấp như được sử dụng để gia nhiệt lớp sơn (170 ⁰C đến 200 ⁰C) có tác dụng tăng mạnh giới hạn chảy quy ước trong thép, trước hết nhờ hóa giả cacbon.

3.2. Thép lá cán nguội (cold-reduced steel sheet)

Sản phẩm được sản xuất bằng cách cán nguội thép la cán nóng đã qua tấy sạch đến chiều dài lá yêu cầu rồi tiến hành ủ kết tinh lại.

CHÚ THÍCH: Sản phẩm thường được cung cấp ở trạng thái cán là.

3.3. Thép song pha (dual – phase steel)

Thép qua quá trình gia công nhiệt thu được tổ chức nhiều pha trong đó có một hoặc nhiều sản phẩm của sự chuyển biến pha ở nhiệt độ thấp, tổ chức này tạo ra khả năng tạo hình bằng gia công áp lực tốt và đạt các cấp độ bền cao.

3.4. Tái tạo góc vuông (resquared)

Tấm thép sau khi được cắt theo độ dài cần có những thao tác cắt bổ sung để tạo ra một góc gần đúng 90⁰ tại mép cắt.

CHÚ THÍCH: “Tái tạo góc vuông” được tham chiếu thể hiện sự “nghiệm ngặt” ở một vài nơi trên thế giới.

3.5. Cán là (skin pass)

Cán nguội nhẹ nhàng vật liệu đề cập trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Mục đích cán là có một hoặc nhiều lợi ích sau:

a) Làm giảm tới mức thấp nhất sự xuất hiện vết nứt, vết căng và vết xước của cuộn thép;

b) Để khống chế được hình dạng;

c) Để có được chất lượng bề mặt theo yêu cầu phù hợp cho việc sơn trang trí.

Việc cán là làm tăng chút ít độ cứng và giảm đi ít nhiều tính dẻo.

4. Điều kiện sản xuất

4.1. Luyện thép

Nếu không có thỏa thuận nào khác, phương pháp luyện thép và sản xuất thép lá cán nguội do nhà sản xuất quyết định. Khi có yêu cầu, khách hàng phải được thông báo phương pháp luyện thép đã sử dụng.

4.2. Thành phần hóa học

Thành phần hóa học (phân tích mẻ nấu) phải phù hợp với các yêu cầu nêu trong Bảng 2 (Nếu không có thành phần hóa học thì áp dụng Bảng 1).

4.3. Phân tích hóa học

4.3.1. Phân tích mẻ nấu

Việc phân tích từng mẻ nấu phải do nhà sản xuất thực hiện để xác định sự tuân thủ so với các yêu cầu của Bảng 2. Khi có yêu cầu, kết quả phân tích này phải được báo cáo cho khác hàng hoặc người đại diện của họ tại thời điểm đặt hàng.

4.3.2. Phân tích sản phẩm

Phân tích sản phẩm có thể được khách hàng thực hiện nhằm kiểm tra xác nhận quá trình phân tích và phải lưu ý đến tất cả tính không đồng nhất nào thường có. Phương pháp lấy mẫu phải được sự thỏa thuận giữa các bên liên quan tại thời điểm đặt hàng. Sai lệch kết quả phân tích sản phẩm phải phù hợp với Bảng 4.

4.4. Tính hàn

Sản phẩm này phù hợp cho việc hàn nếu điều kiện hàn được lựa chọn thích hợp.

4.5. Sử dụng

Thép lá cán nguội trong tiêu chuẩn này cần được nhận biết để đưa vào sản xuất bằng tên của hàng hóa hoặc ý định sử dụng. Sự nhận biết đúng có thể bao gồm xem xét bằng mắt thường, dấu vết được in hoặc nội dung miêu tả hay kết hợp những biện pháp này.

4.6. Tính chất cơ học

Tại thời điểm thép đã chế tạo sẵn sàng cho việc giao hàng, tính chất cơ học phải được công bố như trong Bảng 1 và 2, khi đó chúng được xác định trên các mẫu thử được lấy phù hợp với yêu cầu của Điều 6.

CHÚ THÍCH: Việc lưu kho lâu dài thép lá có gây nên sự thay đổi tính chất cơ học (tăng độ cứng và giảm độ giãn dài) đưa đến một tác dụng ngược lại cho khả năng tạo hình.

4.7. Trạng thái bề mặt

Trạng thái của bề mặt thép lá cán nguội không yêu cầu phải như nhau đối với phần không lộ ra cũng vậy đối với phần lộ ra.

Trạng thái bề mặt của tấm đối phần không lộ ra có thể chứa lỗ nhỏ, một số vết cắt, vết dụng cụ, những chỗ trầy xước nhẹ và hơi biến màu. Bề mặt của lá đối với phần lộ ra phải không có những trạng thái này. Nếu không có thỏa thuận nào khác, chỉ kiểm tra một mặt.

4.8. Chất lượng bề mặt

Thép lá cán nguội thường được chế tạo với một chất lượng bề mặt mờ, dáng mờ đục phù hợp cho lớp sơn trang trí bình thường mà không nên dùng cho mạ điện.

Khi thép lá cán nguội được tạo hình trong quá trình sản xuất, một số vùng riêng biệt có thể bị làm nhám tới vài cấp và những phần hàng hóa bị ảnh hưởng như vậy có thể yêu cầu hoàn thiện bằng tay để tạo ra một bề mặt cho các ứng dụng mong muốn.

4.9. Phủ dầu

Thường thường, bên ngoài sản phẩm phủ một lớp dầu như là chất ngăn cản tạo gỉ. Dầu không dùng như chất bôi trơn cho quá trình kéo hay tạo hình mà nó phải là được loại bỏ dễ dàng bằng hóa chất tẩy nhờn. Nếu yêu cầu, sản phẩm có thể được đặt hàng không phủ dầu, trong trường hợp này, nhà cung cấp chỉ chịu trách nhiệm có giới hạn nếu xảy ra quá trình oxy hóa.

5. Dung sai kích thước

Dung sai kích phải phù hợp với TCVN 7578 (ISO 16162).

6. Lấy mẫu để thử độ bền kéo

Một mẫu đại diện được yêu cầu cho việc thử độ bền kéo (xem Bảng 1 hoặc Bảng 2) phải được lấy từ mỗi một lô thép lá dùng để giao hàng. Mỗi lô gồm 50 tấn hoặc ít hơn thép lá cùng mác được cán tới cùng chiều dày và cùng trạng thái.

7. Thử độ bền kéo

Phép thử độ bền kéo phải được thực hiện phù hợp với TCVN 197(ISO 6892). Các mẫu thử ngang phải được lấy ở giữa đoạn thẳng từ trung tâm đến mép tấm thép đã cán.

8. Thử lại

8.1. Gia công mẫu và khuyết tật

Bất kỳ mẫu thử nào bị sai lệch khi gia công cơ khí hay phát sinh rạn nứt, nó phải được loại bỏ và thay thế bằng mẫu thử khác.

8.2. Phép thử bổ sung

Nếu một phép thử không cho kết quả quy định, phải tiến hành thêm hai phép thử ngẫu nhiên trên cùng lô thép đó. Cả hai phép thử lại phải tuân theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này, nếu không lô thép có thể bị loại.

9. Chấp nhận lại

Nhà sản xuất có thể lại đưa ra đề nghị đối với việc chấp nhận sản phẩm đã bị loại ra trong quá trình kiểm tra trước đó vì có những tính chất chưa đáp ứng, sau khi nhà sản xuất đã chịu thêm những xử lý thích hợp đối với chúng (chọn lọc, nhiệt luyện), khi được yêu cầu, nó cần được chỉ rõ cho khách hàng. Trong trường hợp này, phải tiến hành phép thử nếu chúng được sử dụng cho lô mới.

Nhà sản xuất có quyền trình diện sản phẩm bị loại cho một đợt kiểm tra mới nhằm đáp ứng việc tuân thủ với các yêu cầu cho một mác thép khác.

10. Trình độ chuyên môn

Trạng thái bề mặt phải là điều thông thường nhất cần có ở sản phẩm này. Thép lá cắt theo độ dài không được bị ép mỏng, các khuyết tật bề mặt và những khiếm khuyết khác gây hại cho thành phẩm hoặc cho quá trình chế biến tiếp theo. Việc gia công thành những cuộn để giao hàng không tạo cho nhà sản xuất khả năng dễ dàng theo dõi hoặc loại bỏ những phần khiếm khuyết như có thể thực hiện với các sản phẩm cắt theo độ dài.

11. Kiểm tra và nghiệm thu

Dù không thường xuyên yêu cầu sản phẩm theo toàn bộ tiêu chuẩn này, nhưng khi khách hàng quy định việc kiểm tra và thử nghiệm cho việc nghiệm thu cần được theo dõi trước khi bốc xếp hàng từ cơ sở của nhà sản xuất, nhà sản xuất phải tạo điều kiện cho nhân viên kiểm tra của phía khác hàng đầy đủ phương tiện hợp lý để xác định thép được cung cấp là phù hợp với tiêu chuẩn này.

Sau khi đã tới nhà máy của người sử dụng, khi được thông báo rằng thép có khiếm khuyết, nó phải được để riêng ra một bên, phải được nhận diện một cách đặc biệt chính xác và được che chắn cẩn thận. Nhà cung cấp phải được thông báo nhằm mục đích để họ có thể điều tra một cách phù hợp.

12. Kích thước cuộn

Khi sản phẩm được đặt hàng theo cuộn, đường kính trong nhỏ nhất hoặc phạm vi chấp thuận đường kính trong (ID) nhỏ nhất phải được quy định. Ngoài ra, đường kính ngoài (OD) lớn nhất và khối lượng lớn nhất chấp thuận cho cuộn phải được quy định.

13. Ghi nhãn

Nếu không có thỏa thuận nào khác, những yêu cầu tối thiểu sau đây để nhận biết thép, phải được dập in rõ ràng ở phía trên mỗi kiện hàng hoặc trình bày trong một túi nhỏ gắn vào từng cuộn hoặc khối vận chuyển:

a) Tên nhà sản xuất hoặc nhãn hiệu nhận biết;

b) Số hiệu của tiêu chuẩn này;

c) Số ký hiệu chất lượng và mác thép;

d) Số đơn hàng;

e) Kích thước sản phẩm;

f) Số lô;

g) Khối lượng.

14. Thông tin sẽ được cung cấp từ phía khách hàng

Để quy định cụ thể các yêu cầu của tiêu chuẩn này, việc tìm hiểu và các đơn hàng phải bao gồm các thông tin sau:

a) Số hiệu của tiêu chuẩn này;

b) Loại và mác thép

c) Kích thước sản phẩm và chất lượng yêu cầu;

d) Hoặc được yêu cầu cán là (xem 3.5);

e) Hoặc thép lá cung cấp được phủ dầu hoặc không phủ dầu (xem 4.9);

f) Phiếu kết quả phân tích mẻ nấu, nếu yêu cầu đối với Bảng 2, (xem 4.3.1);

g) Ứng dụng (tên hàng hóa), nếu có thể (xem 4.5);

h) Phiếu kết quả thử tính chất cơ học, nếu yêu cầu (xem 4.6);

i) Loại chất lượng bề mặt;

j) Kiểm tra và thử nghiệm để nghiệm thu trước khi chuyển hàng từ nhà máy của nhà sản xuất, nếu yêu cầu (xem Điều 11);

k) Giới hạn khối lượng và kích thước của từng cuộn và bó riêng rẽ, nếu có khả năng áp dụng (xem Điều 12);

l) Dung sai hạn chế chiều dày, nếu yêu cầu (xem Điều 5).

CHÚ THÍCH: Nội dung một đơn đặt hàng như sau:

TCVN 8596 (ISO 14590) thép lá cán nguội mác 325YL, dung sai chiều dày thông thường, 1 mm x 800 mm x 1800 mm, 40.000 kg cho loại hàng No.7054, ray ghế ngồi ô tô, được phủ dầu, cấp phiếu kết quả phân tích mẻ nấu và phép thử độ bền kéo, khối lượng chồng 40.000 kg.

Bảng 1 - Tính chất cơ học đối với loại 1

Bảng 2 - Tính chất cơ học và thành phần hóa học đối với loại 2

Bảng 3 - Giới hạn các nguyên tố hóa học bổ sung

Bảng 4 - Sai lệch cho phép kết quả phân tích sản phẩm

Phụ lục A

(Quy định)

Phương pháp thử biến cứng do sấy

A.1. Phạm vi áp dụng

Phụ lục này quy định phương pháp thử để xác định lượng biến cứng do sấy, từ đây về sau nó được đề cập tới như "lượng BH" của thép lá độ bền cao cán nguội có khả năng tạo hình tốt (loại biến cứng do gia nhiệt).

A.2. Các định nghĩa

Các định nghĩa sau đây dùng cho phụ lục A của tiêu chuẩn này:

A.2.1. Tải trọng biến dạng sơ bộ (premiliminary strain load)

(F_WH)

Tải trọng (kgf hoặc N) của gia công biến cứng tương đương tải trọng gây ra độ giãn dài biến dạng sơ bộ quy định trong phép thử kéo; độ giãn dài biến dạng sơ bộ ở đây phải là 2% (xem hình A.2)

A.2.2. Tải trọng gây biến dạng chảy cho thép sau khi hóa già cơ học (strain ageing yield load)

(F_SA)

Tải trọng (kgf hoặc N) tại giới hạn chảy được đo trong quá trình thử kéo của một mẫu thử sau khi nó được biến dạng và xử lý nhiệt ở 170 ⁰C trong 20 min (xem hình A.1).

A.2.3. Lượng BH (BH amount)

(O_BH)

Trị số (kgf/mm² hoặc N/mm²) thu được khi chia trị số (kgf hoặc N) tính được bằng cách lấy tải trọng tại giới hạn chảy trong quá trình hóa già bằng biến dạng cơ học (F_SA)  trừ đi tải trọng biến dạng sơ bộ (F_WH), cho tiết diện ban đầu ở phần song song của mẫu thử kéo (mm²) trước khi xảy ra biến dạng sơ bộ.

A.3. Mẫu thử

Loại mẫu thử phải giống như loại dùng để xác định sự tuân thủ đối với tính chất cơ học ở Bảng 1 hoặc Bảng 2.

A.4. Thiết bị nhiệt luyện

Thiết bị nhiệt luyện được sử dụng phải có khả năng giữ và ổn định nhiệt độ (170 ⁰C) với độ chính xác ± 5 ⁰C.

A.5. Thử nghiệm

A.5.1. Biến dạng sơ bộ

Khi một mẫu thử được kéo giãn 2% trong quá trình thử kéo, thì cắt tải và tải trọng sơ bộ F_WH (kgf hoặc N) tại thời điểm đó phải được ghi lại (xem hình A.2).

Phạm vi cho phép của độ giãn dài trong trường hợp này phải là ± 0,2%. Tốc độ biến dạng phải được khống chế như sau: một tải trọng bằng một nửa tải trọng biến dạng sơ bộ đã tính sẽ được chất lên với một tốc độ thích hợp; sau đó chất tiếp tải trọng vượt quá một nửa tải trọng biến dạng sơ bộ đã tính, với tốc độ tăng ứng suất trung bình là 1 kgf/mm²s đến 3 kgf/mm²s (9,8 MPa/s đến 29 MPa/s).

A.5.2. Nhiệt luyện

Mẫu thử có một biến dạng sơ bộ phải được nạp vào trong thiết bị nhiệt luyện và được xử lý nhiệt ở 170 ⁰C trong 20 min. Ngay sau đó, lấy mẫu ra và làm nguội trong không khí lạnh.

A.5.3. Tải trọng gây biến dạng mẫu hóa già cơ

Mẫu thử đã được nhiệt luyện sau khi biến dạng sơ bộ được thử kéo và sẽ thu được trị số tải trọng gây biến dạng chảy sau khi hóa già cơ F_SA.

A.5.4. Lượng BH

Lượng BH, O_BH sẽ tính được từ công thức sau:

O_BH =

Trong đó:

F_SA Là tải trọng tại giới hạn chảy của quá trình già hóa bằng biến dạng cơ học, tính bằng kilogram lực (newton);

F_WH Là tải trọng biến dạng sơ bộ, tính bằng kilogram lực (newton);

A₀ Tiết diện ban đầu tại phần song song của mẫu thử trước khi biến dạng cơ học sơ bộ, tính bằng milimet vuông.

A.5.5. Làm tròn các trị số

Các trị số của lượng BH phải được tính với một chữ số thập phân và làm tròn tới gần số nguyên trong trường hợp khi đơn vị là megapascal.

CHÚ DẪN:

X Độ giãn dài;

Y Tải trọng.

Hình A.1 - Tải trọng biến dạng chảy mẫu đã qua hóa già cơ học

CHÚ DẪN:

X Độ giãn dài;

Y Tải trọng.

Hình A.2 - Tải trọng biến dạng cơ học sơ bộ

Phụ lục B

(Tham khảo)

Tiêu chuẩn so sánh

Tiêu chuẩn dưới đây cần được soát xét để so sánh với tiêu chuẩn này. Quan hệ giữa các tiêu chuẩn này chỉ có thể gần giống nhau, do vậy, các tiêu chuẩn tương ứng phải được tư vấn đối với các yêu cầu hiện tại. Những ai áp dụng tài liệu này cần xác định những tiêu chí họ cần.

JIS G 3135

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] JIS G 315, Cold Rolled High Strength Steel Sheets with Improved Formability for Automobile Structural Uses (Thép lá độ bền cao cán nguội có khả năng biến dạng tốt để sử dụng cho kết cấu ô tô).