金属材料及其表面处理的选型设计要求.

DKBA华为技术有限公司内部技术规范DKBA4041-2003.12金属材料及其表面处理的选型设计要求SPECIFICATIONFORSELECTIONOFMETALMATERIALSANDIT’SSURFACETREATMENT2003年12月日发布2004年月日实施华为技术有限公司HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.版权所有侵权必究Allrightsreserved密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第2页,共21页Page2,Total21修订声明Revisiondeclaration本规范拟制与解释部门：整机工程设计部结构造型设计部本规范的相关系列规范或文件：无相关国际规范或文件一致性：无替代或作废的其它规范或文件：无相关规范或文件的相互关系：无本规范版本升级更改主要内容：第一版本规范主要起草专家：结构造型设计部：郑玲15593本规范主要评审专家：结构造型设计部：肖尚宏(2578)，尹长庚(14679)、李宝军（8179）、吴炎辉（10448）、邱华（16488）、邓在明（10166）、吴国详(18066)、向子上（17314）、宁超（11511）、王永刚（21437）、谢斌（16469）、陈京（2745）本规范历次修订情况：规范号DocNo.主要起草专家主要评审专家DKBA4041-2003.12郑玲肖尚宏，尹长庚、李宝军、吴炎辉、邱华、邓在明、吴国详、向子上、宁超、王永刚、谢斌、陈京目录TableofContents1金属材料选用原则71.1选材原则71.2材料与表面处理选择依据7密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第3页,共21页Page3,Total211.2.1材料成本71.2.2表面处理成本81.2.3表面处理后的外观81.2.4强度或刚性91.2.5折弯性91.2.6可焊性91.2.7耐蚀性101.2.8弹性101.3优选材料102钢材112.1钢板112.1.1钢板应用范围112.1.2钢板种类112.1.3钢板及其表面处理选型122.2钢棒152.2.1钢棒应用范围152.2.2钢棒种类152.2.3钢棒及其表面处理选型152.3钢管162.4槽钢163铝材163.1铝板163.1.1铝板应用范围163.1.2铝板种类173.1.3铝板及其表面处理选型173.2铝型材173.2.1铝型材应用范围173.2.2铝型材种类173.2.3铝型材及其表面处理选型173.3铝压铸件173.4铝棒184铜材184.1铜材应用范围184.2铜材种类184.3铜材及其表面处理选型185锌合金压铸件186镁合金压铸件187附录A：金属材料选用数据列表198附录B：弹簧片材料可选择范围199参考文献20密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第4页,共21页Page4,Total21表目录ListofTables表1钢板材料分类示意12表2弹簧材料比较20图目录ListofFigures图1从左至右的外观为：拉丝、喷砂、光亮表面8图2耐指纹电镀锌钢板：均匀的灰色13图3覆铝锌板：中等大小的晶花13图4台湾生产的热浸镀锌板：大晶花13图5富士康生产的热浸镀锌板（GI料）：灰白色，细小或没有晶花、但有锌纹14密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第5页,共21页Page5,Total21金属材料及其表面处理的选型设计要求SPECIFICATIONFORSELECTIONOFMETALMATERIALSANDIT’SSURFACETREATMENT范围Scope:本规范规定了华为产品中结构件设计时选择金属材料以及适用的表面处理方式时的要求及注意事项。本规范适用于华为产品结构件设计。简介Briefintroduction：本规范明确了各种情况下应该选用的金属材料及其表面处理方法。本规范主要对“金属材料选用数据列表”进行解释和说明，包括了华为产品中常用到的各种金属材料的选择条件和适用范围，包括钢、铝、铜、锌、镁；介绍了每种材料适用的表面处理工艺及效果。规定了每种材料的优选牌号及其规格，介绍了对应的可用于替代的替代材料牌号。关键词Keywords：金属，材料，表面处理，结构设计，选型引用文件：下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。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规范，然而，鼓励根据本规范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规范。序号No.文件编号DocNo.文件名称DocTitle1Q/DKBA3002环保材料认证指南2DKBA3807结构材料表示法3DKBA3810结构件三防设计规范4DKBA0.400.0002表面处理代码5（待编）结构件环保设计指南6（待编）结构件设计成本控制规范术语和定义Term&Definition：对本文所用术语进行说明，要求提供每个术语的英文全名和中文解释。ListallTermsinthisdocument,fullspellingoftheabbreviationandChineseexplanationshouldbeprovided.缩略语Abbreviations英文全名Fullspelling中文解释ChineseexplanationI型结构件typeIMechanicalParts指当设备处于工作状态时，零件表面直接暴露在自然环境中，并且会受到雨、冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的结构件密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第6页,共21页Page6,Total21缩略语Abbreviations英文全名Fullspelling中文解释ChineseexplanationII型结构件typeIIMechanicalParts指当设备处于工作状态时，其零件表面不直接暴露在自然环境中，或不会受到雨、冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的结构件I型（暴露）表面typeI(exposed)surface指当设备处于工作状态时，直接暴露在自然环境中的表面，或者虽然不直接暴露在自然环境中，但能受到自然环境因素的直接作用的表面。自然环境因素包括温度、湿度、雨、雪、冰雹、含盐大气，工业大气，日光直接照射、尘埃、风砂等拉丝beltgrinding专指为达到直纹表面装饰效果的机械处理工艺喷砂sandblast专指为达到砂纹表面装饰效果的机械处理工艺晶花crystalveins预镀钢板表面出现的镀层金属的结晶花纹A类环境（受控环境）controlledclimate指温湿度受控的室内（包括有人居住的房间）。B类环境（不受控环境）uncontrolledclimate指温湿度不受控的房间内，一般的室外环境（包括只有简单遮蔽（如遮阳棚）、湿度偶然会达到100％的情况）。C类环境（恶劣环境）severeclimate指海洋上环境，或者污染源附近的陆地室外和只有简单遮蔽（如遮阳棚）的环境。（污染源附近是指在以下半径范围内的区域：距离盐水（如海洋、盐水湖）3.7公里，冶炼厂、煤矿、热电厂等重污染源3公里，化工、橡胶、电镀等中等污染源2公里，食品、皮革、采暖锅炉等轻污染源1公里。）密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第7页,共21页Page7,Total211金属材料选用原则1.1选材原则结构设计中材料的选用一般原则有以下几点：1）有广泛的供应来源2）生产和加工的廉价性3）能量的有效利用性4）足够的强度和坚硬性，在所使用的温度范围内尺寸稳定5）有利于实现轻量化6）生命周期内安全可靠、耐腐蚀、耐老化7）对于环境不产生有害影响8）可降解性，便于废弃处理9）可批量地二次再生利用在具体零件的设计中，选择材料时的考虑因素首先是必须满足机械性能要求，其次再考虑应用环境、耐蚀性及其相应的表面处理措施、加工成本，然后再根据这些要求来设计具体的形状尺寸等等。对于华为产品中大批量成熟应用的金属材料，在第2–5章节中有详细说明，这些材料的性能数据及价格成本可参见本规范的附录A“金属材料选用数据列表”。对于“金属材料选用数据列表”中没有列入的新材料，原则上不应选用。必要时，必须按照上述原则进行综合分析评定后再使用，同时将其纳入“金属材料选用数据列表”中关于环保及材料循环利用方面的要求，参见规范“结构件环保设计指南”和“环保材料认证指南”。1.2材料与表面处理选择依据1.2.1材料成本一般情况下，相同规格、单位重量的材料价格从高至低的排列顺序为：纯铜、青铜/黄铜、硬铝、防锈铝/锻铝、纯铝、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、马口铁/覆铝锌板、电镀锌板、热镀锌板、冷轧钢板、热轧钢板压铸材料的价格从高至低的排列顺序为：镁合金、铝合金、锌合金。密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第8页,共21页Page8,Total211.2.2表面处理成本表面处理加工成本中，目前单价最低的是热浸镀锌处理（这项处理只适用于安装附件），其次是喷涂有机涂层、电镀锌、铝化学转化和铝阳极氧化处理，然后是达克罗处理（这项处理只适用于钢质紧固件），成本较高的是贵金属电镀和化学镀，处理成本从低至高的顺序如下：电镀镍、电镀装饰铬、电镀锡、化学镀镍、电镀银、电镀金。在电镀工艺中，不同基材成本差异较大，钢上电镀最低、铜电镀次之，铝件电镀较高，而压铸件电镀成本最高。具体的价格在附录A的“金属材料选用数据列表”中查阅。对于有机涂层，不同涂料所对应的产品成本也是不同的。关于涂料与成本的关系需参考“结构件设计成本控制规范”。“拉丝”和“喷砂”在华为产品的零件中专指装饰性的表面加工、且只允许用于铝材或不锈钢材料表面，属于机械式表面处理操作，供参考的成本价格大约是14～35元/m2（单面）图1从左至右的外观为：拉丝、喷砂、光亮表面1.2.3表面处理后的外观拉丝或喷砂的外观如图1所示。密级：内部公开confidentialitylevelDKBA4041-2003.122019-10-19版权所有，侵权必究Allrightsreserved第9页,共21页Page9,Total21有机涂层可以按设计要求形成各种各样的外观形式（包括颜色与纹理），目前常见的表面纹理有：桔纹（粉末涂层）、砂纹（粉末涂层）、平面（粉末涂层或油漆）、洒点（油漆）。有机涂层的光泽分高光、半光、平光（或称“哑光”）三类，通信设备上多采用平光涂层。有机涂层的颜色色差有控制范围要求。一般深色允许的范围较宽、如⊿E≤1.5（因为人眼对深色的分辨能力较弱），而浅色的则范围较小、如⊿E≤0.8（因为人眼对浅色更容易比较出差别）。需要注意的是：如果在深色中加入金属粉效果，则其外观颜色的控制难度将增大，生产容许的色差范围将超出人眼不能分辨的限度、而出现比较明显的色差变化。（注：“⊿E”是CIE（L*a*b*）色空间色坐标中颜色差值的表示符号）电镀锌只作为防护性镀层，外观是彩虹色、或者黑色（只用于紧固件）、或者蓝白色。电镀锡（锡铅合金）、银、金均是作为特殊功能性镀层，不用作装饰。镀层的外观颜色分别是银白色和金黄色。装饰性电镀层只能用镀镍、或镀铬，颜色分别是略带黄色的银白色、