行业标准轴承用铜钢复合双金属板Word文件下载.docx
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标准的结构和编写》和有色加工产品标准和国家标准编写示例的要求进行格式和结构编写。
5)先进性:
本标准填补国内轴承用铜钢复合双金属板标准的空白,满足轴承用铜钢复合双金属板的生产、使用及贸易行业的要求。
2、工作过程
2.1立项批准
2017年4月12日,国家工业和信息化部办公厅下发《工业和信息化部办公厅关于印发2017年第一批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科【2017】40号)。
2017年9月11日,全国有色金属标准化技术委员会下发《关于转发2017年第二批有色金属国家、行业、协会标准制(修)订项目计划的通知》(有色标委【2017】31号),标准项目计划号:
计划号2017-0234T-YS,完成时间2019年。
2.2任务落实
1)根据国家工业和信息化部办公厅“工信厅科【2017】40号”、全国有色金属标准化技术委员会“有色标委【2017】31号”文件精神,于2017年10月在山东省泰安市召开有色标准工作会议,会议代表就“轴承用铜钢复合双金属板”行业标准(计划号:
计划号2017-0234T-YS)起草有关问题进行热烈的讨论,全国有色金属标准化技术委员会进一步明确各责任单位(人)的具体工作安排。
起草单位协商一致,分工如下:
南宁钛银科技有限公司为牵头起草单位,广西壮族自治区冶金产品质量监督检验站等为起草单位。
起草工作计划于2019年12月前完成。
3、各阶段工作过程
1)2017年11月,在接到标准制定任务后,我们成立了《轴承用铜钢复合双金属板》行业标准起草小组,组长为南宁钛银科技有限公司隆成柱高级工程师,成员有南宁钛银科技有限公司隆小柱工程师、杨庆勇工程师,陈凤婕工程师,广西壮族自治区冶金产品质量监督检验站黄肇敏教授级高级工程师、胡永玫工程师,柳州凯通新材料科技有限公司吴坚,广西壮族自治区机械工业研究院黄卫华高级工程师等。
明确各起草人及工作任务。
2)2017年11月~2017年12月,标准起草小组首先整理、由南宁钛银科技有限公司研发生产的轴承用铜钢复合双金属板产品的技术要求及产品使用现状,为本标准全面、系统、有效的制定奠定了良好的基础。
3)2017年12月~2018年4月,起草小组成员分头收集相关信息,查询国内外相关资料,并对广西、广东、福建、浙江等地对轴承用铜钢复合金属板进行了全面的生产、贸易和用户的调研,特别是制糖行业为代表所用的重载、耐磨、耐热的轴承用铜钢复合双金属板,全面准确地了解了市场上不同客户的需求以及产品未来的发展趋势,了解目前生产厂商的生产水平和现状。
4)2018年4月,通过查阅了国内外有关的技术资料,结合主要用户的技术要求,经过多次讨论和广泛征求意见,初步形成了标准讨论稿及编制说明。
5)2018年5月,标准起草小组对标准讨论稿初稿进行了修改、补充、完善,形成标准讨论稿。
6)2018年5月,标准讨论稿在挂网。
四、主要技术指标确定依据
1、牌号和规格
本标准根据所用基材钢的牌号,分为TGⅠ、TGⅡ两个产品牌号。
根据重载轴承用行业常规的要求,规定规格为:
总厚度20~100mm、铜层厚度10~50mm、钢层厚度10~50mm、宽度100~1000mm、长度500~1500mm。
3、外形尺寸及允许偏差的确定
本标准根据轴承用铜钢复合双金属板的要求制定。
主要是对板材的总厚度、铜层厚度、钢层厚度、宽度、长度等外形尺寸进行规定。
通过该指标的推行,能够促使企业加强对产品板形的管控,不仅能够提升产品整体质量,使其能够适合不同领域的轴承用铜钢复合双金属板的使用需求,为企业带来良好的经济效益,更能够促进整个行业朝着更良性的方向发展。
外形尺寸及允许偏差见表1。
表1外形尺寸及允许偏差
总厚度
铜层、钢层厚度
长度
宽度
总公称厚度/mm
允许偏差/%
公称厚度/mm
长度/mm
宽度/mm
20~100
+5
-1
10~50
±
2
500~1500
+8
-5
100~1000
+6
此外,双金属板材的长度和宽度按50mm的倍数进级,定尺板尺寸由供需双方协商;
双金属板材的铜层厚度应在合同中注明,经需方同意,铜层厚度超过正偏差亦可交货;
根据需方要求,经供需双方协议,可以供应推荐公称尺寸以外的其他尺寸的双金属板材。
4、化学成分
本标准根据轴承用铜钢复合双金属板的要求制定。
基材钢层的化学成分由所有钢号确定,铜层采用了专用的稀土铜合金。
4.1钢层采用Q235A、Q235B,化学成分(熔炼分析)符合GB/T700的规定,钢层成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。
表2为钢层化学成分表。
表2钢层的化学成分
化学成分(质量分数)/%,不大于
牌号
钢层
C
Si
Mn
P
S
TGⅠ
Q235A
0.22
0.35
1.40
0.045
0.050
TGⅡ
Q235B
0.20
0.35
1.40
0.045
4.2铜层采用高性能铜合金,即采用1号电解铜添加稀土元素镧和铈、铝、锰、镍、钛,经高温熔融、等温熔覆在基材钢层而成。
化学成分符合表3的规定。
表3铜层的化学成分
化学成分(质量分数)/%
Cu
La
Ce
Al
Ni
Ti
82.50~86.50
3.25~3.90
1.75~2.10
5.00~6.00
1.00~1.50
1.50~2.50
注:
根据需方要求,经供需双方协议,可以供应表3以外的其它铜层化学成分的轴承用铜钢复合双金属板。
5、力学性能的确定
本标准根据轴承用铜钢复合双金属板的要求,参考GB/T13238-1991铜钢复合板、GB/T2040-2017《铜及铜合金板材》标准制订。
轴承用铜钢复合双金属板的室温力学性能符合表4规定。
表4力学性能
抗拉强度Rm
MPa
断后伸长率A
%
≥500
≥15
弯曲试验条件及结果符合表5的规定。
表5弯曲试验条件及结果
总厚度/mm
试样宽度
弯曲角度
弯心直径d
内弯曲试验结果
≤60
2a
180°
1.5a
弯曲部分的外侧不得产生裂纹,复合层不开裂
>60~100
2.5a
a为弯曲试样总厚度。
6、内部质量
轴承用铜钢复合双金属板内部质量主要采用超声波探伤,未结合缺陷符合GB/T7734I等级要求。
此外,断口致密、无缩尾、复合层不开裂。
7、表面质量
规定板材的表面应光滑、清洁,不允许有任何影响使用的缺陷。
五、标准水平分析
本标准与GB/T13238-1991《铜钢复合板》、GB/T2040-2017《铜及铜合金板材》、ASTMB248M-2017《加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求》、EN1652:
1998《铜及铜合金一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材》、ASTMB103M-2015《磷青铜厚板、薄板、带材和轧制条材》、JISH3110-2012《磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材》标准对比如下:
标准对比如下:
1、适用范围
本标准为专用标准,适用于制作轴承用铜钢复合双金属板。
主要用于机械行业制造重载轴承。
GB/T13238-1991《铜钢复合板》主要适用于化工、石油、制药、制盐等行业制造耐腐蚀压力容器和真空设备。
GB/T2040-2017《铜及铜合金板材》、EN1652:
1998《铜及铜合金一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材》以及JIS3100-2012《铜及铜合金薄板、板材和带材》等为通用标准,标准所侧重的产品领域及使用方向与本标准有所不同。
2、本标准的外形尺寸允许偏差不低于GB/T13238-1991《铜钢复合板》标准水平,并规定了总厚度、铜层厚度与钢层厚度。
本标准的外形尺寸允许偏差见表6。
表6外形尺寸允许偏差(单位:
mm)
长度
公称尺寸
允许偏差
+5%
-1%
2%
500~
1500
+8%
-5%
100~
1000
+6%
GB/T13238-1991《铜钢复合板》的铜钢复合板尺寸及其允许偏差见表7。
表7铜钢复合板尺寸及其允许偏差(单位:
铜层厚度
8-30
+12%
-8%
2-6
10%
≥1000
+25
-10
+20
此外,本标准的总厚度、铜层厚度远大于GB/T13238-1991《铜钢复合板》规定的相应数值,增强了铜钢复合板的机械性能,更适合于重载轴承。
3、力学性能对比情况如下。
本标准的力学性能见表4,铜及铜合金板材力学性能见表8。
表8GB/T2040-2017铜及铜合金板材力学性能
状态
拉伸试验
厚度
mm
MPa
伸长率
%
H68
M20
4-14
≥290
≥40
O60
0.3-10
H01
325-410
≥35
H02
355-440
≥25
H04
410-540
≥10
H06
520-620
≥3
H08
≥570
—
H62
≥30
350-470
≥20
410-630
≥585
≥2.5
QSn6.5-0.1
9-14
≥38
0.2-12
≥315
390-410
490-610
≥8
0.2-3
590-690
≥5
>3-12
540-690
0.2-5
635-720
≥1
≥690
QSn8-0.3
≥345
390-510
590-705
≥685
基材钢层Q235的抗拉强度Rm为370~500MPa。
由此可见,轴承用铜钢复合双金属板的抗拉强度Rm不低于基材钢层或铜合金抗拉强度Rm的平均水平,轴承用铜钢复合双金属板的抗拉强度Rm较高。
4、铜层的化学成分
铜层采用了特殊、专用的稀土铜合金,化学成分见表3,不同于一般的铜合金化学成分(GB/T2040-2017铜及铜合金板、GB/T5231-2012加工铜及铜合金牌号和化学成分)。
化学成分比较见表9。
表9化学成分比较
标准
本标准
GB/T2040
GB/T5231
38.0~
99.99
无
≤11.5
≤15
≤33.0
≤0.25
由此可见,轴承用铜钢复合双金属板铜层采用了富含稀土元素的铜合金。
在铜熔体中加入稀土元素,稀土能对铜合金熔体中的氧、硫有较强的脱除能力,使铜熔体得到净化。
同时,稀土的加入还能减少铸造过程中铜合金板的表面裂纹缺陷和细化晶粒。
从而使铜合金板的各种性能得到很大程度的改善和提高,即稀土的加入使铜合金板的抗拉强度、耐磨性能得到大幅提高。
5、复合方式
根据GB/T13238-1991《铜钢复合板》,铜钢复合钢板一般的复合方式有两种,爆炸复合与轧制复合。
这两种方法都是采用外部压力,使得铜钢双金属复合在一起。
铜钢复合板已经广泛应用于石油、化工、造船、电子、电力、冶金、机械、航空航天、原子能等工业领域。
爆炸复合法生产工艺虽然简单,生产灵活,但是技术要求高,由爆炸提供能量,难于精确控制,母材性能(韧性、冲击性能等)、炸药性能(爆速稳定、安全等)、初始参数(单位面积炸药量、基复板间距等)和动态参数(碰撞角、复板碰撞速度等)的选择与系统配合对复合板的成品率及质量有直接影响。
轧制复合是通过轧制,将基材钢板与复合材料铜合金板在整个接触上牢固地结合在一起,可分为热轧和冷轧。
轧制复合法生产流程短,产品尺寸精度高,可以实现连续自动化生产,也可以多层叠轧,但生产设备要求较高。
本标准采用一种新型的复合方式,即用高温熔融铜合金,等温熔覆的方法使铜合金(复合材)与钢(基材)达到冶金结合。
复合加工工艺流程短,设备简单,对环境要求较低,无污染,环保绿色。
高温熔覆法可以便利加工不同铜层厚度、钢层厚度的铜钢复合双金属板,铜钢复合材料力学性能优良,抗拉强度Rm不低于基材钢层Q235或铜合金抗拉强度Rm的平均水平,铜钢接面结合牢固。
综上所述,本标准是根据我国实际生产使用情况制订的,铜钢复合方式属于创新工艺,铜层使用了新材料的稀土铜合金。
因此,本标准属于新制订标准。
本标准对轴承用铜钢复合双金属板的各项性能指标及要求进行了详细、明确的规定,能更好的对产品进行规范,满足产品的适用性。
同时,本标准中外形尺寸、力学性能指标等指标不低于国内的相关标准。
本标准规定的技术要求具有先进性和实用性,达到国内先进水平。
六、与现行相关法律、法规、规章及相关标准,特别是强制性标准的协调性
本标准的制定过程、技术指标的选定、检验项目的设置符合现行法律、法规和强制性国家标准的规定。
七、重大分歧意见的处理经过和依据
无。
八、标准作为强制性或推荐性标准的建议
本标准建议不作为强制性标准,而建议作为推荐性标准。
九、贯彻标准的要求和措施建议
本标准根据市场对轴承用铜钢复合双金属板的需求和客户的特殊要求进行了制定,标准全面覆盖了一般轴承用铜钢复合双金属板的技术要求,建议相关单位组织专项标准宣贯会并进行系统学习。
本标准发布后,各企业应积极宣传和贯彻,并采用新标准规范生产、贸易订货、应用,以保证产品质量,满足国内外市场及用户的需求。
十、预期效果
首次制定轴承用铜钢复合双金属板标准。
该标准技术指标先进,发布后将规范我国轴承用铜钢复合双金属板的性能和技术指标要求,有利于提高产品在国内外市场上的竞争力。
《轴承用铜钢复合双金属板》行业标准起草小组
2018.5
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