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文档简介

《钢中带状组织的评定》行业标准编制说明

(征求意见稿)

一、工作简况

1、任务来源

根据国家标准化管理委员会国标委综合[2024]02号“关于下达全国钢标准化技

术委员会2023年国家标准体系优化专项计划及相关标准外文版计划的通知”的要求,

由抚顺特殊钢股份有限公司、首钢集团有限公司和冶金工业信息标准研究院共同承担

修订GB/T34474-XXXX,《钢中带状组织的评定》,修订后标准将代替GB/T34474.1-2017

《钢中带状组织的评定第一部分标准评级图法》和GB/T34474.2-2018《钢中带状

组织的评定第二部分定量法》工作,项目编号为:20232273-T-605,并要求于2025

年7月7日完成。

2、标准化对象简要情况及编制意义

根据国家标准体系优化专项制项目计划,本标准将钢种带状组织的标准评级图法、

定量法和显微硬度法统一编制为《钢中带状组织的评定》,以级别、特征参数(各项

异性指数AI、取向度Ω、带比率BR、带间距SB和自由程λ)和硬度差来表征材料取

向及合金元素的偏析程度。

GB/T34474.1-2017《钢中带状组织的评定第一部分标准评级图法》适用于批量

性钢材质量检验和产品研制及工艺改进的质量评价。自实施以来,逐步取代了

GB/T13299-91中带状组织的检验,特别是GB/T13299-2022《钢的游离渗碳体、珠光

体和魏氏组织的评定方法》取消了带状组织检验部分,自2023年2月实施起,已经

全部替代原试验方法标准。GB/T34474.1-2017明确了第二类组织、连续铁素体带的术

语定义,规范细化评级原则和级别说明,很好指导带有非平衡组织的带状评定。但是

非平衡组织可能掩饰合金元素的偏析程度,需要进行必要的退火处理,标准提供合适

的退火工艺,需要完善。对于某些结构件,往往在交货状态直接使用,珠光体带直径

影响使用性能,评定带状组织的目的不是反映合金元素的偏析,而是考量组织条带对

性能的影响,标准需要完善,满足这部分的检验需求。板材类带状组织过细,图像难

以与标准评级图谱对照,也需要提供跟适合的方法。基于上述原因,需要对

GB/T34474.1进行修订。

GB/T34474.2-2018《钢中带状组织的评定第二部分定量法》基于ASTME1268-01

进行编制,可以定量测定各种参数,适用于产品研制及工艺改进的质量评价。新版ASTM

E1268-2019进行了较大幅度的更改,增加了带比率BR,修改了参考图,需要随国标

进行相应修改。美标有显微硬度法,在超高强度钢和石化行业都有应用,也应纳入国

标。

因此本次修订将不同评定方法综合汇总在一个标准中,可以使用级别、特征参数

和显微硬度差异的多种方法评定带状组织,能够全面反映合金元素的偏析和各种带状

1

组织的严重程度,为钢材质量评定和带状组织控制提供科学的依据,有助于我国钢铁

产品的高质量发展和检测评价方法的进一步完善。

3、主要工作过程

起草(草案、调研)阶段:2022年抚顺特钢在金相年会上提出标准申报,对国内外钢

中带状组织的评定方法和技术现状、发展情况进行了全面调研,广泛搜集国内外相关

标准和技术资料,收集GB/T34474.1和GB/T34474.2的标准实施应用情况和存在的问

题,进行了大量的研究分析、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《钢中带状组织的评定》标准草案初稿。2023年2月提交标准

草案编制工作,通过了金相分委员会组织的网上立项投票,2024年1月8日收到钢标

委的项目任务书。

2024年1月份全国钢标委金相分委员会组织各起草单位成立了《钢中带状组织

的定量评定方法》起草工作组,由抚顺特钢为组长单位,负责主要起草工作。

2024年1月~3月期间,进行标准制定的相关试验,收集带状组织评定方法,确

定分析评定步骤和结果的表征方式,研究试验因素对结果的影响,研究特征参数图谱

修订和计算,形成标准制订的思路、方案、总体安排。

2024年4月~6月,经工作组及有关专家研讨后,对标准草案初稿进行了认真的

修改,于2024年7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

委金相分委员会秘书处进行网投票。分委会发出征求意见的函,组织网上征求意见。

4、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本标准由抚顺特殊钢股份有限公司、首钢集团有限公司和冶金工业信息标准研究

院共同修订。

所做的工作:谷强任工作组组长,主持全面协调工作,负责对各阶段标准的审核;

程丽杰为本标准主要执笔人,负责本标准的具体起草与编制;温娟负责特征参数图谱

的完善与修订,原始图片文件的采集整理和分析验证;鞠新华负责标准各阶段项目编

制内容审查和标准的编制;曹丽红负责国内外相关技术文献和资料的收集、分析及资

料查证,程丽杰对产品生产工艺、性能和使用经验进行总结和归纳;负责对国内外产

品和技术的现状与发展情况进行全面调研,负责对各方面的意见及建议进行归纳、整

理。

二、标准修订原则

本标准在制定/修订过程中,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本标准的制定/修订工作。

本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准的

结构和编写规则》的要求编写。在确定本标准主要技术指标时,综合考虑生产企业的

2

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。

三、主要修订内容说明

1标准名称及适用范围

1.1标准名称

本标准是对GB/T34474.1-2017《钢中带状组织的评定第一部分标准评级图法》

和GB/T34474.2-20185《钢中带状组织的评定第二部分定量法》合并为一个标准,

所以标准名称为GB/T34474-xxxx《钢中带状组织的评定》。

1.2标准适用范围

适用范围中强调了标准评级图法,只适用于亚共析钢带状组织的评定,不适用

于过共析钢碳化物带状的评定。强调了评级时出现贝氏体等非平衡组织可以采用评级

图进行评级。

定量法1)对钢中显微带状组织给出了定性描述的方法和分类。2)标准的重点在

于运用直线网格法实现钢中带状组织的定量测定,给出带状定量评级的方法步骤,运用

相关的数据计算出取向性程度指数Ω、各项异性指数AI、带比率BR、带间距SB和自由

程λ等参数。适用于亚共析钢的带状组织、不锈钢中α相和自由铁素体及其过共析钢和

莱氏体钢中带状碳化物等不同组织条带的评定,并在附录中提供相应的参考图片。

增添了以显微硬度差表征带状偏析的显微硬度法,适用于可淬火钢带状评定。

本文件适用于经塑性变形的钢中带状组织的评定,强调了适用于进行经过锻造、

轧制和拉拔等塑性变形的显微组织带状的评定,其它有取向的组元宜可参考使用。适

用于型材,板材和管材。增添特征参数法和硬度法的应用范围。

2规范性引用文件(6个)

根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的规定,对

标准中规范性引用的文件要列出文件清单,所以标准第2章“规范性引用文件”列出6

个规范性引用文件。其中GB/T13298、GB/T15749和GB/T30067为原标准引用文件,

GB/T225、GB/T4340和GB/T33362为显微硬度法增加的引用文件。

3术语和定义(7个术语)

保留原标准中的5个术语——带状组织、第二相组织带:连续带、截点数和截线数。

增添了特征物和截距2个术语,以适应新增带状比率BR计算的需要。

4符号表(43个)

来自GB/T34474.2符号表,增加了16个符号,并增加了公式,便于对标准中各

参数的使用和了解。

5概述与应用

删除了GB/T34474.1中4的内容。增加5.1-5.4四条内容,简述三种测定方法,简

介珠光体带状组织对使用性能的影响和评定方法,简介注意事项。

6设备

3

来自GB/T34474.2,增加对显微硬度计的校验和操作要求。

7试样:

同原标准,对扁平钢的1/4圆取样界限调整与圆钢一致(Φ40mm)。增加大于Φ

80mm的偏平钢的取样图,增加钢管试样的取样方法。

8试样制备

增加了8.1检验状态的不同规定,提供了推荐的等温退火制度,与汽车齿轮用钢

行标和曲轴用钢国标相近,见TCSAE57-2017《汽车用渗碳钢带状组织检验》和

GBT24595-2009《调质汽车曲轴用钢棒》技术条件中附录A,使标准具备通用性。

增加显微硬度法试样热处理工艺和方法,规定了硬度试样的制备方法。

9评定方法

9.1概述

增加了9.1总体概述内容,阐述分为三种方法:标准评级图法、定量法和显微硬

度法。

9.2标准评级图法

同原标准GB/T34474.1的7。增加了下列内容:

a)增加了贯穿视场的的规定,见9.2.4的注,即至少有一条连续的铁素体带长

度≥0.80mm,以防将将连续铁素体带靠近切线,将极短带视为贯穿视场。

b)增加使用状态下带状组织的特殊评定方法,以测定机械性能各向异性为评定

目的带状组织的评定,见9.2.7,经协商在产品技术条件中规定,评定珠光体带或第

二类组织带;

c)增加极细带状的评定方法,见9.2.8,以解决板材等细带的评定问题。可在

较高倍数下观察及评定带状组织;可经协商在产品技术条件中规定放大倍数,并在

报出结果中注明放大倍数,注意此时的带状组织级别与标准100倍的评级结果不具

有可比性。

9.3定量法

同原标准GB/T34474.2的8。增加了下列内容:

a)定性描述

增加了单个特征物的形貌特征—取向的描述。与ASTME1268-2019一致,与附录

C示例的描述一致。

b)更改视场采集原则,放大倍数由50x至200x,更改为合适的放大倍数,扩大了

可选放大倍数的范围,以适应极粗和极细带状组织的评定。将任选视场更改为采集相对

严重的的视场,考虑各视场间带状组织波动大,相对扩展不确定度大,不利于结果比较,

且可能带来冗长的测定和计算,这种方法一般不用作判定指标,更改对产品质量评定没

有影响,所以更改了视场选择原则,并规定对差异大的带状组织,按照分布规律,分别

测定皮下、厚度1/2和中心位置的带状组织。

c)增加:“同方向的线段应间隔相等,间距宜在6mm至12mm之间。”统一规定,

4

便于手工操作验证。更改平行方向和垂直方向测量线段总长度均不少于5000μm为

500mm。原标准5000μm为实际长度,对100倍适用,对其它倍数不适用。否则成像后

测量线总长度与放大倍数有关,倍数增加一倍,总长度增加一倍,需要测量线条数翻翻,

无法操作。所以美标限定的是测量线总长度为500mm,而不是测量线实际长度Lt。

d)增加了AI和Ω12扩展不确定度U95%的计算,推导出计算公式,建立起结果与相对

扩展不确定度U95%,rel的关联,更直观看到AI和Ω12可能波动范围。

e)更改了相对扩展不确定度U95%,rel的允许值。计算相对扩展不确定度U95%,rel与AI、

Ω12扩展不确定度U95%的关系,见表1,原文件相对扩展不确定度U95%,rel≤30,AI和

Ω12扩展不确定度U95%过大。查看GB/T34474.2和ASTME1268-02和2019的相对扩展

不确定度U95%,rel,绝大多数的U95%,rel均小于25%,两者也不会同时过大。所以,相对

扩展不确定度U95%,rel的允许值规定为:通常横向和纵向的U95%,rel均不大于30,且两

者之和不大于55。可以使AI的精度优于±0.20,Ω12的精度优于±0.20。并且增加

了计算扩展不确定度U95%的k95%值范围,见附录B.3。

表1相对扩展不确定度U95%,rel与AI和Ω12扩展不确定度U95%

U95%,relc⊥U95%,relp∥U95%,relAIU95%,relΩ12

550.050.03

10100.100.06

15150.150.10

20200.210.13

25250.270.17

30300.330.21

35350.400.25

40400.480.30

45450.560.36

50500.670.42

25300.300.19

30250.290.19

f)增加带状比率的计算

ASTM1268-2019增加了带状比率BR,本文件也相应增加了BR,规定了计算方法,

对附录D和附录E的所有示例都进行了BR计算,并纳入定量分析的特征参数表格中。

见9.3.2.14。

g)增加特殊参数AI、Ω和BR的简易算法

通过对公式推导可知,在横向和纵向放大倍数和测量线总长一致时,可以简化AI

和Ω12的计算,如果单条测量线长度和横向纵向测量线条数也一致,可以简化BR计算,

文件中增加了简化条件和公式,方便计算。增加注,长度差异≤2%,引起的参数计算

差异可以忽略,可以视为相等。方便操作,见附录C。

h)增加Vv测量方法

利用计算BR时测定的截距比率,可以算出带状所占体积比,见9.3.2.15的式(19)。

5

9.4显微硬度法

为本文件新增检测方法,依据ASTME1268-2019标准的相关规定制定,美标的规

定较粗略,本文件增加了取样方法、试样热处理工艺、测定部位及方法的详细规定,参

照GB/T4340.4规定了硬度的数值修约精度。

10试验报告

与GB/T34474.2-2018基本相同,增加了报告的一些细节,例如:

a)带状类别,标准评级图法评定铁素体带不需注明,评定珠光体带状或第二类带

状级别需注明。特征参数法需标明研究分析对象;

b)放大倍数,标准评级图法评定100x评级不需注明,非100x评级需注明放大倍

数;特征参数法和显微硬度法需注明放大倍数;

c)检验结果:

标准评级图法需报告带状组织级别,采用非名义碳含量对应的系列评级,需注明所

采用的系列;

11附录内容

1)附录A

为标准评级图谱,图谱本身没有变化,改变了图谱的排列方式,方便观察图谱的组

织规律,方便比较评级,且压缩了版面。

2)附录B和附录C

将定量法的计算精度相关的相对扩展不确定度U95%,rel控制内容单列为附录B。将简

便算法单列为附录C。

3)附录D和附录E

更新了附录E和附录F特征参数的计算示例和图片,全部图片都增加了BR计算,

增加了和扩展不确定度的计算,增加了、、λ和带宽计算、更改部分错

AI12VvSB⊥⊥

误。(见附录D和附录E)

附录E参照图片,共计15张,11张为新图片,按照ASTME1268-2019格式,增

加所有特征参数的测量和计算。以E.6的示例,体现出珠光体和铁素体不同对象,计算

值不同。增加了横向和纵向标尺,图片缩小,更紧凑,压缩篇幅。对报出结果的格式进

行了修改,只采用截线数计算,截点法在标准文本中保留。同一检测,截线数和截点法

计算结果基本相同,没有必要同时测定计算,都放结果中宜误导。

4)附录F

参照图片,2张图片,为新图片。

四、主要试验(或验证)情况

本标准是将GB/T34474.1-2017《钢中带状组织的评定第一部分标准评级图法》

和GB/T34474.2-20185《钢中带状组织的评定第二部分定量法》合并为一个标准,

而GB/T34474.2-2018基于ASTME1268-01进行编制,美标更新为ASTME1268-2019,

6

进行了较大幅度修订,增加了带比率BR,修改了全套18张参考图,需要随之进行相

应修改。美标有显微硬度法,在超高强度钢和石化行业都有应用,也应纳入本文件。

工作组通过对7年来带状组织实施过程遇到的问题的详细的分析和探讨,收集建立的

解决方案和经验,对国内外标准文本细致入微的详尽研析解读,进行了各种评级方法

的对比分析,将相关规定和经验纳入了本文件,编写了征集意见稿。主要技术工作如

下:

1、试样热处理制度的建立

GB/T34474.1-2017应用遇到的最大问题是试样组织状态与标准图谱组织状态不

一致,特别是贝氏体等非平衡组织较多时,无法找到相似的图谱确定级别。

带状组织检验的实质是为了反映合金元素在钢中的偏析程度,由于冷却速度对带

状组织的影响较大,标准明确提示检验状态和级别存在对应关系,即对同一个试样采

用不同的检验状态可以得到不同的级别,图1为20CrMoH三种检验状态:都是加热到

930度保温30分钟,以不同的方式冷却:(a)930度炉冷650度保温1小时空;(b)

930度转炉650度保温1小时空;(c)930度炉冷到室温。所得到带状严重程度不同

的显微组织,所以,规定检验状态非常必要。

(a)(b)(c)

图120CrMoH不同冷速的组织

这次修订增加了8.1检验状态的不同规定,提供了推荐的等温退火制度:

等温热处理工艺可由供需双方商定。奥氏体化温度T1可根据钢种的临界温度确定,

T1=Ac3+20~30℃,等温温度T2最佳为等温珠光体转变曲线的鼻尖处对应的温度。无

规定热处理工艺为:

C≤0.35%的钢,加热至910℃±10℃保温60分钟,C>0.35%的钢,加热至

860℃±10℃保温60min,快速(5s内)转炉至650℃±10℃保温120-min出炉空冷。

如果技术条件中,没有明确规定试样热处理,在交货状态检验带状组织,试样不处

理。

等温退火工艺与汽车齿轮用钢行标和曲轴用钢国标相近,使标准具备通用性。

TCSAE57-2017《汽车用渗碳钢带状组织检验》中规定带状热处理制度为:910℃

至930℃保温>30分钟,转炉至650℃至680℃保温>90min出炉空冷。

GBT24595-2009《调质汽车曲轴用钢棒》技术条件中附录A中规定带状热处理制

度为:860℃±10℃保温20min,炉炉至650℃±10℃保温90min出炉空冷。

7

采用等温退火,使用两个热处理炉,奥氏体化后快速转入等温炉,这样,设备的

炉冷速度不影响试样的冷却,工艺稳定性好,利于比较带状组织的差异。对于42CrMo,

20CrMnMo钢种级别在3级左右,易于比较合金元素的偏析差异。

规定了热处理制度,处理后组织多为铁素体珠光体状态,与标准图谱的形貌接近,

解决了与图谱相似的问题。而且,较少了非平衡组织,更易体现合金元素的偏析程度。

2、增加使用状态下带状组织的特殊评定方法

对应热处理状态使用的结构钢,需要测定合金元素的偏析对热处理后组织及硬

度均匀性的影响。另外一类不需要热处理的钢制零部件,直接在交货状态使用,带

状组织会造成机械性能各向异性,需要评定不同的组织条带,经双方协商,在产品

技术条件中规定,可以评定珠光体带或第二类组织带,而不是关注铁素体条带,见

9.2.6。

以图2为例,如果按照GB/T34474.1评定带状组织2级,结果报出:带状2级;

如果双方签订协议,需要评定珠光体带状,为3级,结果报出要注明珠光体带状3

级。

图242CrMo的显微组织

3、增加极细带状组织的特殊评定方法

极细带状的评定方法见9.2.7,以解决板材或丝材等极细带的评定问题。

方法一:100x看带状组织,见图3,看不清楚铁素体是否连续贯通,需要采用

更高的放大倍数,确认铁素体是否连续,如在200倍数下观察带状组织,见图5。

看清楚Φ0.8mm区域(相当于4个视场)大部分铁素体不连续,只有两条连续,返

回100x评级,对照标准评级图谱评定为带状2级。结果报出:带状2级。

方法二:可经协商,在产品技术条件中规定放大倍数,如200x评定带状组织。

8

需要采用200x直接观察Φ0.4mm区域,见图4,原来没有贯穿的连续铁素体带可能

贯穿,对照标准评级谱图评级,评定为3级,报出结果:200x评定带状3级,注意

此时的带状组织级别与标准100倍的评级结果不具有可比性。

图3100x图4200x

图5200x

4、标准评级图谱的特征参数测定

由于标准评级图法和特征参数测定法的评级原则不同,视场大小不同,视场选

择不同,所以,两者没有相关性,没有一一对应关系。通过对标准评级图谱测定特

征参数AI和Ω值,可以标定标准评级图谱对应的特征参数。

表2标准评级图谱的特征参数

9

BCDE

AIΩAIΩAIΩAIΩ

2级1.870.361.340.172.520.491.130.08

3级2.040.420.382.730.521.670.30

4级4.570.695.450.743.290.591.830.34

5级5.350.738.230.825.100.722.310.45

图6标准评级图谱带状组织的AI值

图7标准评级图谱带状组织的Ω值

5图片横纵比的影响

定量法采用矩形和方形视场测量方便,由于金相照片一般只有横向标尺,摄像

头不同,拍照的照片横纵向比例不同,在操作过程拉拖照片一旦长宽比例变化,影响

测量结果,所以,操作过程需要保持长宽比不变,即横纵向放大倍数不变。本文件的

图片在横纵方向都加注了标尺,按照各自标尺计算,或者横纵等比例缩放,可以保证

计算结果不变。

以附录D示例,改变图片横纵比,计算;

10

图8矩形测量网格覆盖显微图片

表3各视场截线数和截点数

视场1视场2视场3视场4视场5视场6视场7视场8视场9视场10

N∥(个)43555456736672746467

P∥(个)86110108112146132144148128134

N⊥(个)167177135164183179168138164175

P⊥(个)334354270328366358336276328350

表4各视场单位长度截线数和截点数

视场1视场2视场3视场4视场5视场6视场7视场8视场9视场10

N∥(No./mm)8.110.410.210.613.812.513.614.012.112.6

P∥(No./mm))16.220.820.421.127.524.927.227.924.225.3

N⊥(No./mm)37.139.330.036.440.739.837.330.736.438.9

P⊥(No./mm)74.278.760.072.981.379.674.761.372.977.8

表5特征参数计算

XSU95%U95%,relAIΩ12

NL//(No./mm)11.771.911.3611.583.110.57

PL//(No./mm)23.553.812.7311.583.110.57

NL(No./mm)36.673.632.607.09

PL(No./mm)73.337.275.207.09

U95%,rel符合要求,计算有效。

对比附录D,仅改变长宽比,AI由2.74变为3.11,Ω12由0.53变为0.57,所以需

要在取图过程保持原图像的横纵比不变。

6简便算法示例:

当测量网格的横向间距和纵向间距相等,且横向和纵向测量线总长相等,可以简

化AI和Ω12计算。横向和纵向测量网线长度相同,条数相等,可以简化BR计算。以

附录D为例,5002μm,5178μm,相近相等,计算偏差(5178-5002)/

()<,横向和纵向都有条测量线,则每条测量线长度近似

5178+5002/2t=⊥3.8%4%t∥9

相当,可以采用L简便=算法,则:L=

11

图9正方形测量网格覆盖显微图片

表6各视场截线数和截点数

视场1视场2视场3视场4视场5视场6视场7视场8视场9视场10

N∥(个)43555456736672746467

P∥(个)86110108112146132144148128134

N⊥(个)167177135164183179168138164175

P⊥(个)334354270328366358336276328350

表7AI和Ω12计算

XSU95%U95%,relAIΩ12

NL//(No./mm)62.4010.107.2311.582.640.51

PL//(No./mm)124.8020.2014.4511.582.640.51

NL(No./mm)165.0016.3611.707.09

PL(No./mm)330.0032.7123.407.09

对比附录D,减去了单位长度截线数或截点数计算,直接由计数值计算,AI由2.74

变为2.64,Ω12由0.53变为0.51,仅差0.9%和3.8%,可以忽略不计。

表8BR计算

平测量线i123456789平均值标准差总和

行截距和L∥i0.0690.0630.0490.0840.0530.0460.0130.0500.0370.0510.0200.464

垂测量线j123456789平均值标准差

直截距和L⊥j0.0600.0900.0610.0570.0500.0560.0790.0660.0860.0670.0140.605

BR=0.020/0.014=1.43

对比附录D,减去了线性分数计算,直接用截距和计算,BR由1.41变为1.43,

仅差0.8%,可以忽略不计。

7使用状态带状组织的检验

标准评级图法中,主要以铁素体组织为评价对象,根据铁素体的数量、贯穿视场的

程度、宽度等参数对带状组织进行评价。但在平时工作中,有很多产品中非铁素体组织

12

呈现的带状更明显,如珠光体组织。且这些产品的组织状态为最终产品组织状态,其非

铁素体组织呈现的带状组织严重影响着钢铁产品的性能和使用,需要对其使用状态的带

状组织进行评价。此类带状组织可以为珠光体组织、马氏体组织或者贝氏体组织,具体

见图10。为了对这种带状组织进行评价,本标准对此类带状组织也提供了评定方法,

如标准中9.2.7节中规定:珠光体带或者第二类组织带的级别,需以第二类组织带为评

级依据。根据第二类带数量,并考虑第二类带贯穿视场的程度、连续性和第二类带的宽

度确定第二类带状组织的级别。各级别特征可参考表2中铁素体特征,可参照附录A

的评级图谱,第二类组织和铁素体互换评定。评定时应选择检验面上第二类组织最严重

的视场与评级图谱进行对比评级,报出结果注明珠光体带状或者第二类带状级别。

100X500X

车轮钢珠光体组织带状

200X1000X

高强钢马氏体组织带状

200X1000X

S580马氏体组织带状

13

100X500X

20CrMo贝氏体组织带状

图10各试样非铁素体组织带状

五、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利问题。

六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

本文件是将GB/T34474.1-2017《钢中带状组织的评定第一部分标准评级图法》

和GB/T34474.2-2018《钢中带状组织的评定第二部分定量法》合并为一个标准,并

以最新ASTME1268-2019,对特征参数的测定进行了修订,增加了带比率BR,修改了

全套18张参考图,增加了显微硬度法,建立了衡量合金元素偏析、测定材料各向异

性的多种测定方法,对带状组织的评价更科学、更完善。既可以判定批量性产品材质,

又可测定科研新材料新工艺均质化水平,以满足高端齿轮用钢,曲轴用钢、超高强度

钢和石化行业用钢的应用需求,促进了技术创新和产品的进出口贸易。

七、与国际、国外对比情况

1、国内带状组织评定状况

钢中的带状组织是金属材料由于元素偏析而产生的,是一种常见的显微组织缺陷,

其典型形貌表现为铁素体与珠光体沿轧制变形方向交替成条带分布。带状组织使钢的

机械性能产生各向异性,不仅影响钢的强度、韧性等机械性能,而且显著影响钢的热

加工和焊接性能。目前,国内几种不同钢种的带状有其自己的评级方法和特点,如下:

1)国标的带状评定方法

国内大部分钢种的带状评级方法多采用GB/T34474.1-2017《钢的带状组织的评

定标准评级图法》进行评定,此方法中规定了亚共析钢带状组织级别评定方法,依

据带状铁素体的数量,并兼顾带状贯穿视场的程度、连续性和变形铁素体晶粒多少进

行评定,以级别评定带状组织。

科研和工艺改进时,参照GB/T34474.2-2018《钢的带状组织的评定定量法》

进行评定,可以为科学研究提供定量方向数据。

2)管线钢带状的评定方法

管线钢多为针状铁素体组织,国内有多种企业、行业和团体标准,方法没有统一。

3)高碳轴承钢碳化物带状的评定

轴承钢的带状组织评定依据GB/T18254-2016中《高碳轴承钢》有关于碳化物带

状的评定方法,有专用评级图谱,新建立冶标《过共析钢带状碳化物的评定标准评

级图法》待颁布。

4)汽车齿轮钢带状组织的评定

关于汽车齿轮钢带状的评定,汽车协会和一汽制定了关于汽车齿轮钢的带状组织

14

检验方法,除了根据铁素体和珠光体形态分布,还首次把铁素体带的宽度作为评定依

据。由于本文件应用范围更广,规格尺寸范围大,铁素体带宽随加工比变化,不适于

规定各级别铁素体带宽。

2、国外带状组织评定状况

1)美国ASTM标准

美标ASTM1268-2019,主要是运用直线网格,截线法和截点法及数理统计方法,实

现钢中带状组织级别及方向性程度的定量评定,运用相关的检测数据可计算出带宽、

取向度Ω、各项异性指数AI和带状比率BR等参数,可以实现定量测定,提高了检测

结果的准确度和复现性。标准中的取向度Ω和各项异性指数AI表示了带状的程度,

带状比率BR还可反映带状分布均匀性。可以评定多种不同的带状组织,包括碳化物

带状和淬火回火组织的黑白颜色差带状。评级方法应用了体视学和统计学的原理,更

适用于进行工艺改进等科研研究,不足之处是计算复杂,不适用于生产检验,不直观。

2)俄罗斯标准

俄罗斯评定钢板和钢带显微组织的标准为UJCN5640-2020,标准评级图法基础上,

增加了定量评定法。

2)德国标准

德国SEP1520《图谱法对钢材碳化物结构的金相检验》中,适用于高碳钢的碳化

物带状组织评定,带状碳化物分为封闭带和分散带,有独立的评级图谱。

3)ISO标准

ISO5949《工具钢和轴承钢用标准图谱法评定碳化物分布的显微照相法》是适用

于高碳钢的碳化物带状组织评定的标准,与德标相同。

本次标准修订,将国标标准评级图法、定量法和显微硬度法综合汇总成一体,可

以满足生产检验对带状组织的评级的需求,可以进行带状组织特征参数的测定,对比

美标,增加了体积占比和带状形态比的计算,增加了简便算法,增加了显微硬度法,

可与钢材性能进行相关的研究,各种方法的综合应用,可以建立带状组织与力学等其

它性能之间的关系,满足生产检验和科研需要,为钢材均质化研究提供科学手段。本

标准水平为国际先进水平。

八、在标准体系中的位置,与现行相关法律、法规、规章及标准,特别是强制性

标准的协调性

本文件与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

九、重大分歧意见的处理经过和依据

十、标准性质的建议说明

建议本标准的性质为推荐性国家标准。

十一、贯彻标准的要求和措施建议

一般情况下,建议本标准批准发布6个月后实施。

十二、废止或代替现行相关标准的建议

代替现行标准:GB/T34474.1-2017《钢中带状组织的评定第一部分标准评级

图法》和GB/T34474.2-2018《钢中带状组织的评定第二部分定量法》

15

十三、其他应予说明的事项

《钢中带状组织的评定》标准编制工作组

2024年07月4日

16

《钢中带状组织的评定》行业标准编制说明

(征求意见稿)

一、工作简况

1、任务来源

根据国家标准化管理委员会国标委综合[2024]02号“关于下达全国钢标准化技

术委员会2023年国家标准体系优化专项计划及相关标准外文版计划的通知”的要求,

由抚顺特殊钢股份有限公司、首钢集团有限公司和冶金工业信息标准研究院共同承担

修订GB/T34474-XXXX,《钢中带状组织的评定》,修订后标准将代替GB/T34474.1-2017

《钢中带状组织的评定第一部分标准评级图法》和GB/T34474.2-2018《钢中带状

组织的评定第二部分定量法》工作,项目编号为:20232273-T-605,并要求于2025

年7月7日完成。

2、标准化对象简要情况及编制意义

根据国家标准体系优化专项制项目计划,本标准将钢种带状组织的标准评级图法、

定量法和显微硬度法统一编制为《钢中带状组织的评定》,以级别、特征参数(各项

异性指数AI、取向度Ω、带比率BR、带间距SB和自由程λ)和硬度差来表征材料取

向及合金元素的偏析程度。

GB/T34474.1-2017《钢中带状组织的评定第一部分标准评级图法》适用于批量

性钢材质量检验和产品研制及工艺改进的质量评价。自实施以来,逐步取代了

GB/T13299-91中带状组织的检验,特别是GB/T13299-2022《钢的游离渗碳体、珠光

体和魏氏组织的评定方法》取消了带状组织检验部分,自2023年2月实施起,已经

全部替代原试验方法标准。GB/T34474.1-2017明确了第二类组织、连续铁素体带的术

语定义,规范细化评级原则和级别说明,很好指导带有非平衡组织的带状评定。但是

非平衡组织可能掩饰合金元素的偏析程度,需要进行必要的退火处理,标准提供合适

的退火工艺,需要完善。对于某些结构件,往往在交货状态直接使用,珠光体带直径

影响使用性能,评定带状组织的目的不是反映合金元素的偏析,而是考量组织条带对

性能的影响,标准需要完善,满足这部分的检验需求。板材类带状组织过细,图像难

以与标准评级图谱对照,也需要提供跟适合的方法。基于上述原因,需要对

GB/T34474.1进行修订。

GB/T34474.2-2018《钢中带状组织的评定第二部分定量法》基于ASTME1268-01

进行编制,可以定量测定各种参数,适用于产品研制及工艺改进的质量评价。新版ASTM

E1268-2019进行了较大幅度的更改,增加了带比率BR,修改了参考图,需要随国标

进行相应修改。美标有显微硬度法,在超高强度钢和石化行业都有应用,也应纳入国

标。

因此本次修订将不同评定方法综合汇总在一个标准中,可以使用级别、特征参数

和显微硬度差异的多种方法评定带状组织,能够全面反映合金元素的偏析和各种带状

1

组织的严重程度,为钢材质量评定和带状组织控制提供科学的依据,有助于我国钢铁

产品的高质量发展和检测评价方法的进一步完善。

3、主要工作过程

起草(草案、调研)阶段:2022年抚顺特钢在金相年会上提出标准申报,对国内外钢

中带状组织的评定方法和技术现状、发展情况进行了全面调研,广泛搜集国内外相关

标准和技术资料,收集GB/T34474.1和GB/T34474.2的标准实施应用情况和存在的问

题,进行了大量的研究分析、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《钢中带状组织的评定》标准草案初稿。2023年2月提交标准

草案编制工作,通过了金相分委员会组织的网上立项投票,2024年1月8日收到钢标

委的项目任务书。

2024年1月份全国钢标委金相分委员会组织各起草单位成立了《钢中带状组织

的定量评定方法》起草工作组,由抚顺特钢为组长单位,负责主要起草工作。

2024年1月~3月期间,进行标准制定的相关试验,收集带状组织评定方法,确

定分析评定步骤和结果的表征方式,研究试验因素对结果的影响,研究特征参数图谱

修订和计算,形成标准制订的思路、方案、总体安排。

2024年4月~6月,经工作组及有关专家研讨后,对标准草案初稿进行了认真的

修改,于2024年7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

委金相分委员会秘书处进行网投票。分委会发出征求意见的函,组织网上征求意见。

4、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作

本标准由抚顺特殊钢股份有限公司、首钢集团有限公司和冶金工业信息标准研究

院共同修订。

所做的工作:谷强任工作组组长,主持全面协调工作,负责对各阶段标准的审核;

程丽杰为本标准主要执笔人,负责本标准的具体起草与编制;温娟负责特征参数图谱

的完善与修订,原始图片文件的采集整理和分析验证;鞠新华负责标准各阶段项目编

制内容审查和标准的编制;曹丽红负责国内外相关技术文献和资料的收集、分析及资

料查证,程丽杰对产品生产工艺、性能和使用经验进行总结和归纳;负责对国内外产

品和技术的现状与发展情况进行全面调研,负责对各方面的意见及建议进行归纳、整

理。

二、标准修订原则

本标准在制定/修订过程中,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本标准的制定/修订工作。

本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准的

结构和编写规则》的要求编写。在确定本标准主要技术指标时,综合考虑生产企业的

2

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。

三、主要修订内容说明

1标准名称及适用范围

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