行业标准精密模具材料用铜合金棒材讨论稿.doc

行业标准海水管系零部件用铝青铜棒材 编制说明一、 工作简况：1、 任务来源根据工信厅科2014114号和全国有色金属标准化委员会【2014】29号文件下达了标准制定任务，其中附件12014年第一批有色金属行业标准项目计划表序号93项（计划编号2014-1402T-YS）海水管系零部件用铝青铜棒材行业标准由江苏包罗铜材集团江苏海门江滨永久铜管有限公司负责起草制定。 标准制订计划任务正式下达后，江苏包罗铜材集团江苏海门江滨永久铜管有限公司成立了标准起草小组，并落实起草任务，确定标准的主要起草人，拟定该标准的工作计划。研究整理了本企业产品的技术要求及产品使用现状，并会同营销人员对铜合金棒材生产及应用两方面进行调研，全面、准确地了解了市场不同客户的需求及国内目前棒材生产水平整体水平和现状。依据大量技术资料，于2015年1月形成了本标准征求意见稿。2、 起草单位简况 江苏包罗铜材集团股份有限公司创建于1976年，下辖海门江滨永久铜管有限公司和江苏天宇新材料研究所有限公司等12个子公司。公司占地面积50万平方米，其中建筑面积10.5万平方米，拥有多条连铸 -冷穿孔（挤压）-拉伸管棒材生产线，各类生产设备200多台（套），总资产3.9亿元。主要产品有铜及铜合金管材、棒材、线材及铜管件四大系列。产品广泛适用于冰箱、空调、建筑水道、海水淡化、装备制造、汽车、电子、电力通讯工业、船舶交通、五金机械、核电、军工、医疗器械等行业。公司年生产能力达3万吨左右。子公司江苏天宇新材料研究所有限公司拥用各类大型机械加工设备并有很高的设备加工与安装能力。公司拥有较为完善的基础设施和齐全的有色金属材料加工、试验设备。公司的试验室检测设备齐全，能够进行有色金属材料的化学、物理、机械、电气、金相等多方面的性能检测。 经过30多年的发展，企业已具有雄厚的有色金属铜加工技术资源和技术实力：包罗”铜管被认定为“江苏省名牌产品”；注册商标“包罗”为“江苏省著名商标”； 2001被国家工商总局授予“国家重信用守合同企业”；多次被政府部门授予“江苏省明星企业”。公司注重技术创新，1995年公司被国家科委认定为“国家高新技术密集区特种铜材基地”，目前拥有省级以上鉴定的科研产品18个，部省级科技开发项目9个，各类科技成果12项，获国家专利局颁发的专利证书8个，其中发明专利2个。被国家工商总局授予为全国“重合同、守信用”企业。公司一直是银行的AAA级信用企业。江苏海门永入铜管有限公司已成功研发一系列耐磨铜合金产品，其性能及质量可接近甚至超越国外同类产品，这些产品包括：铝青铜 ，铬锆铜，镍铬硅铜等多个牌号，主要用于承受非冲击性重载荷的耐磨应用，如：拉深模具压边圈和凹模，成型辊，镶块，防皱块，凸轮从动件，导向衬套，五金模和钻模衬套。还适合用在塑料模具中，作为推杆衬套及轴衬，导销和导柱衬套，耐磨板和滑楔等。江苏包罗铜材集团海门江滨永久铜管有限公司是利用水平连铸方式生产铜合金棒材的专业生产厂家，公司致力于铜合金棒材的研发和产业化生产工作。公司拥有多台套的水平连铸熔炼炉和自动化连续铸造设备，模具加工制造车间引进先进的线切割，数控机床、模具热处理及外表面喷涂等设备，能自主完成从模具设计到加工的全过程，技术实力雄厚。我国目前尚未制定这个应用领域的材料标准，更没有形成完整的耐蚀合金系列，这种状况严重制约了我国制造业的发展，本标准旨在对目前应用的耐海水腐蚀用铝青铜棒进行标准化，以便于在生产应用中合理选用。我国对特种铝青铜合金材料的研究由于受到设备、工艺等方面的限制, 落后于国外先进国家，目前不能量产，少数国内铜材生产厂家在国外先进合金的基础上成功生产出高附加值的特种铝青铜材料投放市场。 江苏海门永入铜管有限公司已成功研发一系列耐蚀镍铝青铜合金产品，镍铝青铜的耐磨性以及在大气、海水、碳酸和大多数有机酸中的耐蚀性，均高于其他合金材料，完全能够满足海水管系的需要，且应用范围还在逐渐扩大，主要用在水下紧固件、海水管件、消防龙头、海水泵阀、海水淡化装置等。江苏包罗铜材集团海门江滨永久铜管有限公司是利用水平连铸方式生产铜合金棒材的专业生产厂家，公司致力于铜合金棒材的研发和产业化生产工作。公司拥有多台套的水平连铸熔炼炉和自动化连续铸造设备，模具加工制造车间引进先进的线切割，数控机床、模具热处理及外表面喷涂等设备，能自主完成从模具设计到加工的全过程，技术实力雄厚。二、编制原则 目前国内外均无专用的耐海水腐蚀用镍铝青铜材料标准，本标准技术参数主要依据多年棒材生产中的数据积累，及耐海水腐蚀应用领域对镍铝青铜棒材技术条件的要求，同时部分参考ASTM B150M-2008。综合上述几方面的技术资料制定本标准。本标准是对国内普通用途棒材标准的补充。 同时，按照GBT1.1-2000标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则和有色金属冶炼产品、加工产品、化学分析方法国家标准、行业标准编写示例的要求对标准进行制定，通过多次讨论，广泛征求各方意见之后，形成了标准讨论稿及编制说明。 三、主要技术指标及其确定依据1、标准名称 本标准名称定为海水管系零部件用铝青铜棒材， 标准规定了海水管系零部件用各类铝青铜棒材的要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输、贮存及质量证明书和合同（或订货单）等内容。适用于海水管系及其配套管件零部件用铝青铜棒材，同时适用于海水管系泵阀零件。2、 牌号的确定 海水系统是船舶、海上油气田、海滨电厂和近海工厂常用的冷却系统 ,也是海上救火、油田注水和海水淡化装置主要的工作系统。早期的海水系统采用碳钢、铸铁制造，由于耐海水腐蚀性能差 ,抗海生物污损能力低，已经无法满足需要。研制生产具有优异的耐海水冲刷腐蚀性能和抗海生物污损性能的合金材料，成为近几年材料发展的热点。 目前，镍铝青铜是耐海水腐蚀的主要材料，其抗拉强度和在海水中的抗腐蚀疲劳强度均较高；具有较高的耐海水腐蚀和抗空泡腐蚀性能；因此从强度和腐蚀性能角度考虑，镍铝青铜完全满足海水管系的需要，而且其应用范围还在逐渐扩大，主要用于海水管系及其配套管件(泵、阀等)方面。 本标准根据目前的实际生产情况，同时参考ASTM B150M-2008的合金牌号，确定了主要合金牌号为QAl9-4（T61720）、QAl9-2（T61700）、QAl10-3-5(C63000) QAl11-5-5（C63020）、QAl9-3（C62300）、QAl6-3-0.6（C61300）、QAl9-4-4（C63200）、QAl9-4-1-1（C6191）、QAl7-2（C64200）、QAl6.5-2（C64210）等。 C63000铝青铜热加工性良好。C63000铝青铜主要用作螺栓、螺母、阀座、柱塞、水泵轴、船用结构零件等； QAl9-2为含锰的铝青铜，具有高的强度，在大气、淡水和海水中抗蚀性很好； QAl9-4为含铁的铝青铜，有高的强度和减摩性，良好的耐蚀性； C61300铝青铜主要用作螺栓、螺母、丝杠，耐蚀容器、冷凝器管，船用复合板、紧固件； C63200对海水和非氧化有机酸的耐蚀性极佳，主要用作螺栓、螺母、水泵零件、耐蚀零件； C62300制作在高负荷下工作的抗磨、耐蚀零件，如轴承、轴套、齿轮、蜗轮、阀座等，也用于制作双金属耐磨零件 QAl7-2（C64200）、QAl6.5-2（C64210）广泛用于需要良好的抗腐蚀性、抗磨损、抗穴蚀的场合； 它是食品制造、海运等行业中使用的管件或管件连接件等零件的理想用材，因其具有较高的硬度，适于制和紧固零件。3. 化学成分的确定 本标准美标牌号的化学成分与美标相同，国标牌号与国家标准相同，美标化学成分见表1。 表2 化 学 成 分牌号 化学成分，% CuAlNiSiSnMnFePbZnP其它QAl10-3-5C63000余量9.011.04.05.50.250.201.52.04.00.300.5QAl9-4-4C63200余量8.79.54.04.80.101.22.03.54.30.020.5QAl10-4-5C6302074.510.011.04.26.00.251.54.05.50.030.300.5QAl9-3C62300余量8.510.01.00.250.60.502.04.00.5QAl6-3-0.4C61300余量6.07.50.150.100.200.500.202.03.00.010.100.150.2QAl7-2C64200余量6.37.60.251.52.20.200.100.300.050.50As：0.090.5QAl6.5-2C64210余量6.37.00.251.52.00.200.100.300.050.50As：0.090.5QAl9-4-1-1C61918188.08.511.00.502.00.502.03.05.00.5注：此值包含Co 4、 尺寸规格及其允许偏差的确定 本标准规定棒材的规格范围为热加工态10mm200mm，拉制或拉制后热处理的棒材规格为4mm80mm，长度范围5005000mm，尺寸允许偏差主要根据现在设备能力及使用要求而确定。偏差水平与美标相当，尺寸公差与国外标准水平对比表见表1、表2。5、 力学性能的确定本标准力学性能参照美标及用户的实际需求确定，美标牌号性能指标与美标等同。6、表面质量棒材表面光亮，不允许有裂纹、起皮、气泡、夹杂物和有手感的环状痕等影响使用的缺陷。 7、内部质量 棒材断口应致密，无缩尾。不允许有超出YS/T 336 中规定的气孔、夹杂和分层等缺陷。四、整体标准水平说明本标准共包含10个合金牌号，与美标合金牌号相比，牌号较少。标准公差水平与美标相当。性能等同采用美标。 表1 棒 材 直 径（或 对 边 距） 及 其 允 许 偏 差 对 比 表 单位为毫米（mm）美标ASTMB150-08本标准拉制棒材直径或平行面间距允许偏差拉制棒材直径（或对边距）允许偏差直径或平行面间距允 许 偏 差直径（或对边距）圆形多边形圆形六边形、八边形高精级普通级高精级普通级3.80.050150.050.080.100.133.8120.0500.1015250.080.100.100.1512250.080.1325400100.120.130.1625500.100.1540600.120.150.150.20500.200.4060800.150.200.200.25挤压态棒材直径或平行面间距允许偏差热挤压M30、淬火硬化+退火TQ50、热轧+退火TQ30棒材直径（或对边距）允许偏差直径或平行面间距允 许 偏 差直径（或对边距）允 许 偏 差250.25高精级普通级25500.38250.250.5550750.6525500.400.6575900.9050750.650.80901001.575900.901.10热轧态棒材直径或平行面间距允许偏差901.2%直径或对边距1.5直径或对边距直径或平行面间距允 许 偏 差热锻、热锻+退火O20、热轧+退火O25棒材直径（或对边距）允许偏差 6.35+0.50，-0.25直径（或对边距）允 许 偏 差6.35200.38高精级普通级粗车20300.5030503.02.50.630380.7550753.53.00.838751.675905.0 4.01.2753.2906.55.01.8 表2 棒材 外 形 尺 寸 及 其 允 许 偏 差 对 比 表 单位为毫米（mm）美标ASTMB150-08本标准拉 制 棒 材 直 度长度，mm最大曲率长度，mm圆棒直径多边形6000.8mm42020806001500任意600mm长度上弧深不大于0.8mm全长直度每米直度全长直度每米直度全长直度每米直度15003000任意1500mm长度上弧深不大于3mm1 0002 0003283000任意3000mm长度上弧深不大于12mm2 0003 00063431253 00012383155