加工銅及銅合金牌號和化學成分編制說明

2021-03-04 09:56:08 字數 4088 閱讀 9997

編制說明

根據中國有色金屬工業協會檔案《關於下達2023年第一批有色金屬國家、行業標準制(修)訂專案計畫的通知》(中色協綜字[2009]165號)的要求,我公司承擔了gb/t5231-2001《加工銅及銅合金化學成分和產品形狀》的修訂工作。該標準主管部門為中國有色金屬工業協會,由全國有色金屬標準化技術委員會技術歸口,計畫要求2023年完成修訂任務,標準計畫編號20091080-t-610。

為保證標準的編制水平,中鋁瀋陽有色金屬加工****成立了標準編制小組,進行了全面的市場調研,並以函件的形式向同行業廣泛徵詢修訂意見及相關技術資料,全面準確地了解銅加工行業近幾年的發展動態。標準修訂過程中經過多次徵詢意見, 2023年2月形成了該標準討論稿,四月武夷山會議討論後,標準稿經過較大調整,於2023年8月形成標準預審稿。

1. 我國加工銅及銅合金化學成分標準修訂歷程及牌號的發展概況。

我國的《銅及銅合金化學成分和產品形狀》標準最早是仿效前蘇聯「γοcτ」標準形式,制訂了yb145~148—65,2023年進行第一次修訂為yb145~148-71、2023年第二次修訂為gb5231~5235—85,2023年修訂為gb/t5231-2001。幾次修訂後其中元素控制範圍水平不低於發達國家水平,但其模式和系列化程度都沒有突破性提高。

納入原國家標準gb/t 5231-2001的變形銅及銅合金牌號一共有111個,其中紫銅9個,黃銅43個,青銅41個,白銅18個。但是各加工企業實際生產的牌號遠不止這些,據不完全統計,近10年來申請專利的新型合金就達70餘個,而各個公司、院所研究開發的新型銅合金更數倍於此,達1000個以上。隨著專業化生產趨勢的不斷發展,合金系列化程度在迅速提高,銅合金材料的成份細化分類已成必然趨勢,為適應下游使用者不同生產線工藝條件的要求,個性化,精密化產品越來越多,相比10年前有了很大的變化。

本標準草案合金牌號達到200個(美國2023年11月18日最新公布合金牌號為397個),基本上納入了近10年來新開發研製的熱點新合金牌號,新增電子銅銀合金、引線框架材料、瀰散強化銅合金、高強高導銅鉻、銅鉻鋯合金、高速軌道交通接觸線及受電弓用銅合金、無鉛易切削銅合金系列、海水淡化用銅合金、高耐磨銅合金等。

而且合金系列化程度顯著提高,尤其是銅銀系合金,銅鉻系合金,銅錫系合金、鉛黃銅,鋅白銅,系列化程度較原國標有大幅度的提高,部分合金系的系列化程度已接近美國astm標準。

例如,鉛黃銅,為了適應不同使用者的車削條件(車速和潤滑方法),將鉛含量的範圍細分,從而衍生出多個新合金牌號。本標準草案新增8個鉛黃銅合金牌號,加上原國標中已經納入的合金牌號11個,共19個合金牌號,含鉛量上限最高值3.7,最低下限值0.

05,細化程度極高。美國2023年11月18日最新公布的鉛黃銅合金牌號為23個,可見本標準草案鉛黃銅的合金系列化程度與美國標準相當。

這對於消除技術壁壘,解決一直以來我國鉛黃銅生產企業在生產經營活動中涉及到的一些問題,主要為原國標鉛黃銅牌號的細化程度已經遠遠落後於國外的其它標準,對外**幾乎全部採用國外的標準給企業採標工作帶來的不便,意義重大。

2. 本標準草案與國際先進標準的接軌情況

2.1 等同採用astm標準的牌號

本次標準修訂特別注重提高標準的整體水平,主要宗旨是實現與國際先進標準的接軌。標準中的部分牌號等同採用了美國astm標準,以促進市場的應用及國際間的交流,消除**壁壘。對標準中部分原牌號所作的改進,也主要參照國外先進標準,在各牌號成分的確定上基本與國外先進標準保持一致。

等同採用美國標準的合金牌號列於下表1:

表1   等同採用astm標準的牌號

2.2本標準草案與國際同類標準對照

考慮到各個國家的不同情況,所以一般國內的牌號也不會原封不動直接照搬國外牌號,都會有些變動。在國外牌號的基礎上加嚴限制某些合金元素形成的一些合金牌號也很多,有些牌號與美標主成分相同,僅雜質成分的控制稍有不同。下表所列合金牌號部分與美國合金牌號近似,另一部分是在美國合金牌號基礎上改進的合金,還有一些牌號在iso國際標準或din德國標準中有對應的合金牌號。

詳見表2表2   與國際同類標準對照表

3. 標準的具體修訂情況:

3.1 標準名稱的確定:

本標準草案刪掉了有關產品形狀部分的內容,因此標準名稱修訂為《加工銅及銅合金牌號和化學成分》。

3.2 牌號和化學成分的變化

本標準草案對合金體系做了較大調整,新增高銅合金概念,參照美國astm標準,定義銅含量在99.3~96.0%之間的合金為高銅合金。

原國標中的鉻青銅、鈹青銅及部分新增加的低合金化的錫青銅,本標準納入高銅系列,牌號編號方法為:字母t +合金元素+元素含量。

我國的純銅牌號和成分,一直存在著與國外標準的差異,部分合金牌號的命名比較混亂,為使合金編排更加有序化和與國際先進標準的接軌,本次修訂參照美國astm標準將銅含量大於等於99.3%的合金定義為純銅(國內許多材料稱之為微合金化合金),原國標中的鋯青銅,碲青銅及新增加的多個銀銅合金、硫銅合金及鎂銅等合金統一編排到純銅的合金系列。牌號編號方法為:

字母t +合金元素+元素含量。

其它合金名稱和代號的表示方法符合gb/t***x-***x《銅及銅合金牌號表示方法》的規定。

3.3 表示方法的變化:本標準對等同採用美國標準的部分合金牌號金屬純度的表示方法進行了調整。

標準中黃銅合金,青銅合金,白銅合金均有成分不作具體規定的餘量元素,按照我國銅加工業的生產實際,餘量元素均不檢測,其成分由銅含量和雜質總和控制。

原國標中有一部分等同採用美國標準的合金採用「銅加所列元素總和大於某極限值」這種表示方式,不列雜質總和。這種表示形式黃銅必須測鋅含量,白銅必須測銅含量才能計算所列元素總和,這與我國銅加工業的國情相悖,增加檢測任務量,因此,本次修訂將原國標中等同採用美國標準的有餘量元素的銅合金重新作出規定,採用雜質總和的形式表示,計算方法為:雜質總和=(1-銅加所列元素總和)+所列雜質元素,其餘內容不變。

對於原國標中等同採用美國標準的純銅和高銅合金仍採用原表示方式不變。

3.4 關於黃銅、青銅合金中雜質鎳的問題

原國標規定,無對應外國牌號的黃銅、鋁青銅、錫青銅(鎳為主成分者除外),其鎳含量計入銅含量中。由於鎳元素在這些合金中不做為雜質元素控制,本標準修訂後刪掉了關於元素鎳的相關規定。

3.5 關於新增合金牌號

根據現有的國內外標準及長期的生產實踐,經與標準化技術委員會溝通,並經過市場調研,廣泛徵求同行業的修訂意見及技術資料,根據以下幾項原則確定新增加了90個合金牌號。

● 原國標規定之外的新型銅及銅合金,在技術上已經成熟,且有一定生產量和使用量的合金牌號

● 已納入國家標準和行業標準和即將納入在編的國家標準及行業標準或軍用標準的新型銅及銅合金牌號。

● 由國際上知名的銅加工企業研發的,在我國有較廣泛應用的合金牌號。

● 已申請專利的,對化學成分不需要保密的新型銅及銅合金。

修訂後,本標準保留了gb/t 5231—2001標準中的111個牌號,新增加91個牌號,總計包括了202個牌號。其中純銅系列增加了22個合金牌號,參照美國astm的合金編排方式,將新增的tu0ag0.06 、tp3、tp4、tuag0.

05、tuag0.08、tuag0.1、tag0.

15、tag0.1-0.01、 tuag0.

2 、tuag0.3 、tte 0.3、t te 0.

5-0.008、t te0.5-0.

02、ts0.4、tuzr0.15、tzr 0.

15、tfe0.1 、tmg0.2 、tmg0.

4、tmg0.5 、tsn0.4 、tual0.

12等合金牌號及原國標中的qzr0.2 、qte0.5、qzr0.

4、b0.6編入純銅系列。

新增高銅合金:tag3-0.5 、tti3.

0-0.2、tni2.4-0.

6-0.5、 tpb1、 tfe1.0、tsn0.

5-0.025 、tsn0.6、 tsn0.

9 、tsn1.8 、tsn1-0.5-0.

5、tcr1-0.18 、tcr0.3-0.

3 、tcr0.5-0.1、tcr0.

7 、tcr0.8 tcr1-0.15、tcr4.

5-2.5-0.6。

並將原標準中的qbe2 、qbe1.9、 qbe1.9-0.

1 、qbe1.7 、qbe0.6-2.

5 、qbe0.4-1.8 、qbe0.

3-1.5、qcr0.5 、qcr0.

5-0.2-0.1 、qcr0.

6-0.4-0.05 、qcr1、qcd1 、qsn1.

5-0.2、qmg0.8、qfe2.

5納入高銅系列。

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