GB_T_24183—20...1标准的编制过程及技术解读_吴益文.pdf

：标准的编制过程及技术解读吴益文，尹力，胡寅诚，李思瑾，李剑锋（上海海关工业品与原材料检测技术中心，上海 ；上海申力试验机有限公司，上海 ）摘要：对 标准的编制背景、意义及过程进行介绍，并对有关章节的内容进行详细说明。标准为第一次修订，为了充分了解国际标准，以薄钢板和铝合金板为试样进行标准的符合性试验。该标准为指导和规范金属薄板、薄带的生产和验收提供了有力的技术支撑，同时还可提升金属材料薄板和薄带的研发能力与工艺性能。关键词：金属材料；薄板；薄带；制耳试验中图分类号：文献标志码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：国家标准计划项目（）；上海海关标准项目（标外 ）作者简介：吴益文（），男，研究员，主要从事材料检测技术与标准化科研工作，（，；，）：，：；随着国内建筑、机械、汽车、造船、石化、电力等行业的迅猛发展，金属薄板、薄带产业发展迅速，对生产工艺的技术要求也日益提升。同时，对薄板与薄带的力学性能指标，特别是冲压性和稳定性也提出了非常严格的要求，其中深冲制耳率直接影响着国内相关领域（如汽车零部件制造、电器产品、航空、精细仪表等）有关产品的质量可靠性评价与应用。新标准的颁布为制耳试验的推广应用提供了有力的技术支撑，为指导和规范金属薄板、薄带的生产和验收提供了依据，在有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品的安全可靠等方面都具有重要意义。国家标准 金属材料 薄板和薄带 制耳试验方法 于 年月 日发布，年月日起实施。采用该标准等同采用了国际标准 ：金属材料 板材和带材 制耳试验，该标准对金属材料（薄板和薄带）制耳试验的原理、试验设备、试样制备、试验程序、试验报告等进行了详细 规 定。代 替 了 。编制工作介绍编制工作进程编制工作依据的项目编号为 ，项目名称为 金属材料 薄板和薄带 制耳试验方法。主要起草单位为上海海关工业品与原材料检测技术中心等，计划完成时间为 年月。起草（草案、调研）阶段：计划下达后，年 吴益文，等：标准的编制过程及技术解读月全国钢标委力学及工艺性能试验方法分技术委员会组织各起草单位成立了起草工作组，以上海海关工业品与原材料检测技术中心为组长单位，负责主要起草工作，冶金工业信息标准研究院和上海申力试验机有限公司等积极参与。工作组随即进行了全面调研，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，进行了大量的分析和资料查证工作，结合实际应用经验，进行全面总结和归纳，在此基础上编制出 金属材料 薄板和薄带 制耳试验方法 标准草案初稿。经工作组研讨后，对标准草案初稿进行了认真的修改，于 年月形成了标准征求意见稿及其编制说明等相关附件，报全国钢标准化技术委员会秘书处。征求意见阶段：年月 日，全国钢标委力学及工艺性能试验方法分委员会秘书处将标准征求意见稿和编制说明发送到力学及工艺性能试验方法分委员会委员及有代表性的标准相关方广泛征求意见，同时在国家标准制修订工作管理信息系统、钢铁标准网公开征求社会意见，为期个月。截至 年月 日，共发函 个单位，收到 个单位回函，共提出了 条意见或建议。审查阶段：通过对这些反馈意见进行分类、归纳、整理和分析，工作组采纳 条，不采纳 条，留待审定会讨论条，进而对标准征求意见稿进行了补充和修改，于 年 月完成了标准送审稿，并提交全国钢标委力学分委员会秘书处。年 月 日，全国钢标委力学及工艺性能试验方法分委员会召开了标准审定会，会议一致通过了标准的审定，形成了报批稿，后经国家市场监督管理总局和标准委审查通过，国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会批准发布。标准编制原则在修订 的过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则，注重标准修订与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行该标准的修订工作。在起草标准的过程中，主要按照 标准化工作导则 第部分：标准化文件的结构和起草规则 和 标准化工作指南 第部分：采用国际标准 的要求编写。在确定该标准的主要技术指标时，综合考虑生产企业的能力和用户的利益，寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性和合理性。主要章节内容说明标准适用内容标准规定了金属材料薄板和薄带（适用于公称厚度为 的金属薄板和薄带）在深冲后测定制耳高度的试验方法，包括符号及说明、原理、试验设备、试样、试验程序、结果计算和试验报告等。主要修订内容和技术差异这次修订的国家标准与上一版（版）国家标准均为等同采用当时现行有效的 国际标准，新旧标准的主要技术差异如表所示。表新旧版本标准的内容对比 标准名：金属材料 制耳试验方法标准名：金属材料 薄板和薄带制耳试验方法表符号及说 明：代表试样直径表符号及说明：代表圆形试样直径；增加 制耳峰数量和 制耳谷数量中的注中的注修订为正文内容的一部分中的注中的注修订为正文内容的一部分凹模、压边模和冲头的工作 表 面 硬 度 要 求 不 小 于 凹模、压边模和冲头的工作表 面 维 氏 硬 度 要 求 不 小 于 让冲头慢慢接触试样让冲头接触试样制耳峰的数量、制耳谷的数量 、无建议修约规则增加“如未在产品标准中规定，制耳率宜修约至。”主要技术参数标准对试验设备进行了相关规定，包括对冲压速率、压边力、定位装置、冲头和凹模的尺寸组合、粗糙度的技术要求。根据金属薄板和薄带的厚度规格，冲头和凹模的尺寸按照表 冲头直径为 时，冲头圆角半径为（）；冲头直径为 时，冲 头 圆 角 半 径为（）的规定进行选择（产品标准或双方协议中另有规定的除外）。在确保空心圆柱形杯体底部不产生撕裂的前提下，应尽可能选用较大拉延比的试样，标准推荐了较吴益文，等：标准的编制过程及技术解读为合适的拉延比；同时对试样周边的光滑度、试验前处理也有相关要求。表冲头和凹模尺寸试样厚度凹模内径凹模内侧圆角半径表面粗糙度最大值 标准规定了试验温度、试样厚度测量准确度，对各个试验环节的注意点进行了详细说明。试验验证 年，月按照文件技术要求选择试样，分别进行了组试验，结果良好。试验设备如图所示，试验机冲模直径为，试验用材料分别是厚度为 的 钢薄板，厚度为 的 钢薄板，厚度分别为 和 的铝合金薄板，用线切割方式将试样加工成圆片（见图）。图薄板和薄带制耳试验设备外观图试样（圆片）外观每组试验采用个试样，经制耳试验后，圆片试样变成了杯试样（见图），检验制耳杯的外观质量，具体结果如表所示。然后一一测量制耳谷和制耳峰的高度，计算材料的制耳率，具体如表所示。图杯试样外观表种试样的制耳试验结果材料类型试样厚度试样直径制耳试验结果（外观质量）钢 制耳杯未发现开裂情况 钢 制耳杯未发现开裂情况 制耳杯未发现开裂情况 制耳杯未发现开裂情况表种试样的制耳率材料类型试样厚度试样直径制耳率 钢 钢 结语制耳试验是评价金属薄板、薄带制造工艺和性能，特 别 是 各 项 异 性 的 重 要 试 验 方 法。标准的修订充分吸收并反映了新工艺的先进技术成果，保证了标准的时效性，为制耳试验的推广应用提供了有力的技术支撑，为指导和规范金属薄板、薄带生产和验收提供了依据，有利于提高产品的性能。参考文献：温晓静 工业纯铝板材力学性能各向异性与制耳率的关系研究镇江：江苏大学，肖华，石磊，仝广，等 冲压成形凸耳不均匀的产生及影响因素锻压技术，（）：黄瑶，温晓静，刘囝，等 纯铝轧制板材拉伸性能与深冲制耳的关系机械工程材料，（）：胡成武，王镇柱，李文元，等冷轧深冲板制耳率的试验塑性工程学报，（）：黄光杰，汪凌云 铝合金板材织构和制耳行为研究重庆大学学报（自然科学版），（）：，（下转第 页）田 浩，等：某发动机压气机三级转子叶片断裂原因图叶片的显微组织形貌图 三级转子叶片理论模型 阶振型和振动应力分布正常，叶盆面存在腐蚀坑，降低了叶片的抗疲劳能力 ，是叶片发生疲劳断裂的主要原因。叶片叶盆面其他部位局部也可见类似腐蚀坑，分析认为叶片可能存在腐蚀防护不良的问题。根据三级转子叶片的振型及应力计算结果可知，转子理论模型叶片 阶模态最大振动应力部位与叶片断裂疲劳起源部位接近，即大致位于叶片叶盆面靠 近 进 气 边 位 置，计 算 其 共 振 转 速 分 别 为 和 。三级转子叶片在工作转速范围内存在 阶共振，诱发了叶片疲劳裂纹的萌生和扩展。结语压气机三级转子叶片的断裂性质为疲劳断裂，疲劳起源于叶片叶盆面距离进气边约 的腐蚀坑处；叶片叶盆面存在腐蚀坑，降低了叶片的抗疲劳能力，是叶片发生疲劳断裂的主要原因；压气机三级转子叶片在工作范围内存在 阶共振，诱发了叶片疲劳裂纹的萌生和扩展。参考文献：刘庆瑔 航空发动机叶片制造技术及失效分析 北京：航空工业出版社，陶春虎航空发动机转动部件的失效与预防北京：国防工业出版社，傅国如，禹泽民，王洪伟航空涡喷发动机压气机转子叶片常见失效模式的特点与规律失效分析与预防，（）：孙智君，刘荣，刘国良压气机转子叶片掉块断裂分析理化检验（物理分册），（）：何玉怀，刘昌奎，张兵 钛合金转子叶片断裂分析中国有色金属学报，（增刊）：高志坤，胡霖，张开阔，等某高压压气机第级转子叶片断裂分析航空发动机，（）：李炯辉金属材料金相图谱北京：机械工业出版社，丁平，黄燕晓基于 的飞机发动机压气机叶片模态分析中国民航飞行学院学报，（）：曲文浩 航空发动机压气机叶片的静力学及模态分析 沈阳：东北大学，张栋失效分析北京：国防工业出版社，李钊发动机压气机叶片断裂故障分析失效分析与预防，（）：李其汉，王延荣，王建军 航空发动机叶片高循环疲劳失效研究 航空发动机，（）：，櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥（上接第页）潘秋红，张毅峰，王雷刚，等 冷轧生产工艺对 铝合金板塑性应变比与杯形件制耳率的影响 机械工程材料，（）：吴青松，祝洪川，王立新，等 塑性应变比各向异性度与制耳率之间关系探讨 物理测试，（）：