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我国特殊钢领域重点标准研制情况
信息来源:世界金属导报2016-12-06A12      时间:2016-12-09 08:22:38


“十二五”以来,在我国经济快速发展的带动下,特殊钢作为重大装备制造、重大工程建设及国防先进武器所需的核心、关键材料得到了快速发展。为了更好满足发展需求,规范和引导我国特殊钢产业的健康发展,全国钢标准化技术委员会特殊钢分技术委员会组织国内专家对我国特殊钢领域一批重点标准开展了集中修订工作,通过本轮修订,使我国特殊钢领域重点标准的整体水平有了一个较大提升。

GB/T5216-2014《 保证淬透性结构钢》

GB/T5216-2014《保证淬透性结构钢》在GB/T5216-2004《保证淬透性结构钢》的基础上修订完成。本次修订参照ASTM A304-2004、SAE J1268-2010、JI S G4052-2008、EN 10084-2008等国外先进标准,并总结近年来国内保证淬透性结构钢生产实际情况进行编制。新标准与GB/T5216-2004及国外先进标准相比有以下几方面变化:

1)新增加了25CrH等八个牌号,其中参考JIS G4052:2008增加 了35Cr MoH(SCM435H),参考ASTM A304-2010增加了22CrNiMoH(8622H)、27CrNiMoH(8627H)、40CrNi 2MoH(4340H),参考EN10084:2008增加了28CrH(28Cr4H)、17Cr 2Ni 2H(17Cr Ni6-6H)、18Cr2Ni2MoH(18CrNiMo7-6H),参考德国大众汽车公司企标增加了25CrH(VW TL-2135 25MnCr5H)。通过本次修订使GB/ T5216-2014中牌号达到32个,是目前除美国标准外涉及牌号最多的国家级标准。

2)对钢中氧含量做出了明确规定,即钢中氧含量应不大于0.0020%,而这一规定在国外国家级标准中一般尚无要求。

3)考虑到非金属夹杂物对钢的疲劳性能有重要影响,新标准中加严了非金属夹杂物级别要求,特别是通过分档分级规定,更便于下游行业根据产品的使用要求进行合理选材。对于非金属夹杂物的要求,除我国标准中有明确规定外,其他国家一般为协议检验项目,并无具体指标规定。

4)在低倍组织方面,GB/ T5216-2004中对于低倍组织的规定是根据钢的冶金质量,即优质钢和高级优质钢进行分别规定的,新标准考虑到以硫、磷含量及残余元素含量将钢分为优质钢和高级优质钢对于保证淬透性结构钢并不适用,因此取消了此种分类方法,而是考虑钢的不同用途要求对低倍组织进行了分组规定。而国外标准中对于低倍组织均无明确规定。

5)在晶粒度方面,我国标准与国外标准规定基本一致,均规定钢的奥氏体晶粒度为5级或更细,日本标准要求渗碳法测得的晶粒度为6级或更细。

6)在淬透性带方面,新标准对于淬透性带宽的要求基本与GB/ T5216-2004一致。主要考虑到目前除日本标准中无窄带宽要求之外,其它国家标准中均对基础带(H带)和2/3带宽(HH带和HL带,即窄带)加以规定。我国标准中H带宽度与国外标准基本相当,基本在12HRC左右。在窄带要求方面,以美国要求最严格,平均为6-8HRC,而我国标准与欧洲标准基本相当,平均为9HRC左右。

GB/T1299-2014《 工模具钢》

GB/T1299-2014 《工模具钢》是在对GB/T 1299-2000《合金工具钢》和GB/T 1298-2008《碳素工具钢》整合修订的基础上完成的。将原两个标准整合为一个工模具钢标准,满足了国内近年来工模具钢产业快速发展的要求,提高了标准的适用性和可操作性。新标准非等效采用ASTM A681-08、ISO4957-1999等国外先进标准编制,并在以下几方面进行了提升:

1)增加了55个牌号,包括ISO4957中牌号9个、ASTMA681中牌号1个、国内自主研发牌号9个、其他国家或公司牌号11个及其他国标行标中牌号25个。

2)取消了成品钢材化学成分允许偏差的规定。目前只有ASTM A681取消了成品钢材化学成分允许偏差,其他国家或组织标准,如BS4659、NF A35-590、DIN17350、ISO4957、JIS G4404等,均规定了成品钢材化学成分允许偏差。

3)增加了非金属夹杂物检验的规定。将电渣重熔钢、真空脱气钢非金属夹杂物检验列为必检项目,并对合格级别作出了明确规定。目前只有我国标准和北美模具压铸协会制定的NADCA#207标准对非金属夹杂物作出了明确要求,而其他国外标准均无规定。

4)增加了超声检测的要求。目前除我国标准对超声检测及合格级别有明确规定外,其他国外标准均无此项规定。

5)加严了低倍组织和显微组织等检验项目合格级别的要求,其中低倍组织除我国标准和美国标准有明确要求外,其他国外标准均无规定;在显微组织合格级别规定方面,我国标准规定较为全面,有明确的合格级别要求,德国标准规定较宽泛,无明确的合格级别要求,其他国外标准均无规定。

GB/T18254-2016《高碳铬轴承钢》

GB/T18254-2016《高碳铬轴承钢》在GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》的基础上修订完成。本次修订参照了ISO 683-17:1999、EN ISO 683-17、ASTM A295-09及SKFD33等国际国外先进标准,以规范和引导我国高碳铬轴承钢的生产与使用为原则,将钢按冶金质量分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢,以利于轴承行业根据产品的使用寿命和可靠性等具体要求合理选材。

与GB/T18254-2002相比,新标准除按冶金质量分为优质钢、高级优质钢和特级优质钢外,首次增加了钢中残余有害元素Sn、As、Sb、Pb、Al、Ti、Ca的考核指标要求;加严了镍、磷、硫、氧含量要求;非金属夹杂物按GB/T 10561标准检验,并增加了DS类夹杂物(最大值)和TiN的考核指标要求;增加了滚动体用的连铸钢材考核中心偏析的要求和图片;增加了热压力加工用途钢材检验碳化物网状、显微组织的规定;增加了发蓝断口的检验项目;增加热轧(锻)材的网状检验项目和图片,增加了2.5级的球化退火网状图片;显微组织采用JB/ T 1255标准图片,增加了1000倍检验显微组织的图片和要求;加严了钢材的脱碳层考核指标。通过以上修订使标准水平得到了显著提高。

GB/T18254-2016在化学成分如残余元素、氧含量、钛含量等控制方面、非金属夹杂物、碳化物不均性、脱碳层指标等方面比GB/T18254-2002要严,并在一个标准中制定了三个不同质量等级的技术要求,所规定的优质钢达到了国际先进水平,高级优质钢和特级优质钢达到或高于国外知名企业(SKF、FAG等)标准水平。该标准的发布与实施,可引领我国高碳铬轴承钢的发展方向,有利于促进高碳铬轴承钢产品质量的提高,更好地满足轴承行业发展的需要。

GB/T1222《弹簧钢》

2016年完成了对GB/T 1222-2007《弹簧钢》的修订工作,并通过全国钢标准化技术委员会特殊钢分技术委员的专家审查,目前该标准已上报国家标准化管理委员会,待批准发布。

本此标准修订参照了ISO 683-14-2004、JIS G4801-2011、 BS EN10089-2002等国际国外先进标准,并在以下几方面对原标准进行了修订:

1)扩大了尺寸适用范围,其中弹簧圆钢直径和方钢边长扩大至120mm,弹簧扁钢厚度扩大至60mm,弹簧钢盘条直径扩大至40mm。

2)增加了80、70Mn、38Si2、40SiMnVBE、55SiCrV、56Si2MnCr、60CrMnMo、51CrMnV、52CrMnMoV、60Si2MnCrV、52Si2CrMnNi等11个牌号及相关技术要求,其中40SiMnVBE是 专 利 牌 号,38Si2、55SiCrV、56Si2MnCr、60CrMnMo、51CrMnV、5 2 Cr Mn Mo V、6 0 Si 2 Mn Cr V、52Si2CrMnNi参照EN 10089:2002并按照国内生产的特点进行了细微调整,新标准中牌号已达到26个,与国际国外同级别标准对比,采纳标牌号最多,方便了国内的选材需要。

3)调整了部分牌号化学成分要求,加严了磷、硫含量的规定,合金弹簧钢增加了氧含量的要求,其中碳含量控制范围与国外相当,磷、硫含量的要求我国基本与欧洲标准相当,而增加的合金弹簧钢中氧含量要求,在国外标准中一般不作要求。

4)结合生产工艺水平、用户需求和实物质量水平,对钢材低倍组织合格级别进行了加严规定,而在国际国外标准中均无此项规定。

5)考虑钢中非金属夹杂物将直接影响弹簧钢产品的性能及使用寿命,故新标准将非金属夹杂物确定为必检项目,并进行了分档分级规定,对于非金属夹杂的要求除我国标准有明确要求外,其他国家均为协议项目,无具体指标规定。

6)加严了热轧材脱碳层深度的要求并进行了分组规定,此项要求接近了国际先进水平。

结束语

伴随着我国特殊钢生产技术水平的提高,我国特殊钢标准的水平也在不断提升,目前已接近国际先进水平,对于进一步促进我国特殊钢质量水平的提高,将起到积极作用。但需要强调是,以上仅是从标准本身技术指标来分析,并不能代表各国特殊钢的实物质量水平,要从根本上改变国产特殊钢质量水平较低和质量不稳定的现象,还需要付出艰苦的努力。

(戴强)

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