《矿用大节距履带型钢 编制说明》

一、工作简况1、任务来源本项目是依据工业和信息化部工信厅科工信厅科函〔2024〕352号下达的项目计划，项目名称为“大节距履带型钢”，项目编号为2024-1046T-YB，项目牵头单位为钢客履带（江苏）有限公司，参加单位包括武汉钢铁股份有限公司，冶金工业信息标准研究院等。本项目是制定项目。2、标准化对象简要情况履带型钢是制造履带式底盘行走设备的重要零件，大节距履带型钢为履带板节距≥240mm、米重＞50kg的履带钢，主要用于矿山机械，其工作环境和使用环境极其恶劣，它不但与土壤、砂石、水泥土甚至钢板直接接触，而且承受挤压、弯曲等应力的作用，要求具有良好尺寸外形、高强度、硬度和耐磨性。我国矿山工程机械大节距履带钢需求量近年来持续增长，但全依赖英国、意大利、日本进口，矿用大节距矿履带的生产和维护受制于国外，给我国矿业机械行业带来巨大隐患。钢客履带（江苏）有限公司联合武汉钢铁有限公司，根据我国矿用大节距履带钢现状，致力于打破国外履带钢“卡脖子”垄断，开展了矿用大节距履带型钢的研制和生产，为了更好实现矿用大节距履带型钢国产化和市场推广，急需制定本标准。目前已经生产S240、S260、S280等多个牌号，数量过万吨。产品已经通过钢客履带的总成产品，在柳工、神华煤矿、巴西淡水河谷等国内外主机厂及矿山使用3年，各项性能指标良好。3、主要工作过程起草(草案、调研)阶段:计划下达后，2024年10月全国钢标委XX分委员会组织各起草单位成立了起草工作组，由钢客履带（江苏）有限公司牵头成立了标准编制工作组，负责主要起草工作。工作组对国内外矿用设备用矿用履带钢产品和技术现状与发展情况进行全面调研，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《大节距履带型钢》标准草案初稿。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12月形成了标准征求意见稿及其编制说明等相关附件，报全国钢标委型钢分委员会秘书处。征求意见阶段:2025年1月，由全国钢标委XX分委员会秘书处将标准征求意见稿和编制说明发送到型钢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《钢铁标准网》网站上公开征求社会意见。截止XXXX年XX月XX日，共发函XX个单位，收到XX个单位回函，其中XX个单位提出了XX条意见或建议(见《意见汇总处理表》)。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XX条，不采纳XX条，并进而对标准征求意见稿进行了补充、修改，于XXXX年XX月完成了标准送审稿，提交全国钢标委XX分委员会秘书处。全国钢标委XX分委员会于XXXX年XX月XX日一XX日在XX省XX市召开了《XXXX》标准审查会，到会XX分委员会委员XX名和专家XX名，对该标准进行了审查，获得一致通过，并认为该标准水平达到XX水平。报批阶段:工作组按照会议审查意见对标准送审稿作了进一步的修改、整理和完善，在XXXX年XX月形成了标准报批稿、编制说明及其他相关文件，报全国钢标委XX分委员会秘书处。4、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作本标准牵头单位为钢客履带（江苏）有限公司，参加单位包括武汉钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究等共同起草。主要成员:暂空。所做的工作:本标准起草人严格按照“科学、合理、先进、实用”的冶金行业标准编制原则进行了《矿用大节距履带型钢》的标准编制工作。（1）收集、对比相关标准，确认为满足要求、确定为现行有效版本；（2）对实物质量（尺寸外形及其允许偏差、化学成分、力学性能）进行测量、统计、对比和分析；（3）收集顾客关注的质量指标要求；（4）编写本标准各稿和标准编制说明、意见汇总及处理、实物质量数据统计与分析；（5）收集标准中主要技术指标确定所需的理论研究材料和论证材料；（6）完成标准的送审、审定及报批材料；（7）策划标准宣贯工作，落实标准宣贯方式及人员，组织编写标准宣贯材料。（8）跟踪矿用大节距履带型钢应用情况，对型钢的应用性能做出评估。二、标准编制原则本标准在制定/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/T1.1-2009《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、主要内容说明1、标准主要内容3.1关于标准名称本标准名称：大节距履带型钢3.2关于范围根据本标准标准化对象的适用范围，确定为：本标准适用于矿山等工程机械履带板用履带钢。3.3关于规范性引用文件根据标准中涉及的规范性引用文件中涵盖化学、力学、显微组织、超声波探伤等检化验方法标准，以及尺寸偏差、交货一般要求、取样、包装标识和质量证明书、质量管理体系等基础标准，列出规范性应用文件。3.4关于术语和定义本标准没有需要明确的术语和定义。3.5订货信息订货信息参照现行冶金行业标准通用规定，列入如下内容：按本标准订货的合同或订单应包括下列内容：a)产品名称；b)产品标准编号；c)钢牌号；d)产品型号；e)重量（或数量）；f)交货长度；g)特殊要求；3.6型式尺寸、长度、重量及允许偏差型式尺寸、长度、重量及允许偏差，主要依据是目前供需双方的技术协议进行确定，具体要求列入第5章，并给出了履带钢的截面尺寸图，以便于供需双方生产和订货时采用。3.7技术要求3.7.1牌号和化学成分规格根据齿数、节距、板厚、筋高命名，如S260X21X90表示：单齿260mm节距、板厚20.5mm、筋高89.7mm履带钢。钢中残余元素Ni含量应不大于0.25%，Cu含量应不大于0.20%，Mo含量应不大于0.08%。参照GB/T3077-2015《合金结构钢》：Ni作为残余元素时含量应该小于等于0.25%；Cu作为残余元素时含量应该小于等于0.20%；Mo含量应小于等于0.08%；B元素的含量并不是越高越好，虽然B元素可以提高淬透性，降低钢材的临界冷却速度，但是含量超过0.003%时，钢材会析出硼化物，降低钢材的冲击韧性造成“硼脆”，因此控制含量范围0.00005~0.003%。控制钢中H、O、N气体含量，提高钢的洁净度，防止型钢发生氢脆等危害。在材料的冶炼过程，氢原子溶于钢材中，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。氢脆只可防，不可治。在内部残余的或外加的应力作用下会导致材料脆化甚至开裂。类似的O与N都会造成钢材脆性。矿用大节距履带型钢的主要成分见表2，残留元素要求见表3。表2钢牌号及化学成分（熔炼分析）牌号化学成分(质量分数)％CSiMnPSCrAlBTi25CrMnBM0.22～0.280.22～0.301.0～1.25≤0.030≤0.0200.30～0.600.015～0.0650.001～0.0040.020～0.04027CrMnBM0.24～0.290.15～0.351.10～1.40≤0.030≤0.0200.60～0.900.015～0.0650.001～0.004≤0.065表3残留元素牌号化学成分(质量分数)％CrMoNiCuSnSbTiNbCu+10SnCr+Mo+Ni+CuS2600.150.020.100.150.0300.0200.0250.010.350.353.7.2拉伸性能、硬度组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍、超声波探伤、轨底残余应力、疲劳性能3.7.2.1表面硬度：≤255HB；3.7.2.2晶粒度：奥氏体晶粒度≥6.0级。根据GB/T6394-2017《金属平均晶粒度测定》，钢材的奥氏体晶粒度等级越大越好，晶粒度等级越大，钢材的力学性能越佳，即强度高且塑性与韧性好，目前国内钢材出厂的晶粒度标准为6级及以上。3.7.2.3淬透性：淬透性是衡量钢材在淬火过程中获得淬硬层深度的一个关键指标，直接关系到钢材在淬火后的力学性能和微观组织结构。检验按GB/T225执行，正火温度900±10℃，淬火温度880±10℃，淬透性符合表4的规定。表4距离mm牌号J1.5J11J13J2525CrMnBM46-52--≥35≤3527CrMnBM46-54--≥35≤353.7.2.4非金属夹杂物：钢材在冶炼过程中，由于脱氧剂的加入形成氧化物、硅酸盐；在凝固过程中由于某些元素(如硫、氮)溶解度下降而形成的硫化物、氮化物，这些夹杂物来不及排出而留在钢中。它们常作为衡量钢质量的重要指标，其类型、组成、形态、含量、尺寸、分布等各种状态因素都对钢性能产生影响。根据GB/T10561-2023《钢中非金属夹杂物含量的测定》，A（硫化物）、B（氧化物）、C（硅酸盐）、D（球状氧化物）类别的非金属氧化物的评级越低越优良，常规钢厂的出厂标准均≤2.5级，个别非金属氧化物项目经过协商可以优化至≤1.0级。其合格级别应符合表5的规定。表5ABCD细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系≤2.5≤1.0≤2.0≤1.0≤1.0≤1.0≤1.5≤1.03.7.2.5氮化物尺寸：成品履带钢种TiN长度不得超过70μm（最长部分）。TiN属于钢材中的硬质夹杂物，当最大长度超过70μm时会严重破坏钢材的基体连续性，造成应力集中进而诱导疲劳裂纹。在钢材冶炼时适当控制钢中钛、氮含量，即可以有效控制TiN的析出时机和形态，因此过程控制有保证的前提下常规冶炼TiN长度均满足长度≤70μm。3.7.2.6低倍组织：疏松、气泡、白点、翻皮、偏析、残余缩孔等缺陷及不均匀性的存在将会导致热处理产生淬火开裂。一般情况下，缺陷越严重，其淬火裂纹和冷镦或使用过程中开裂的倾向性越大。根据GB/T226-2015《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》与GB/T1979-2001《结构钢低倍组织缺陷评级图》，可以对低倍组织缺陷进行评级，其合格级别应符合表6规定。表6类别中心疏松中心偏析中间裂纹缩孔角裂皮下裂纹皮下气泡中心裂纹合格级别≤2.5≤2.5≤2.0≤1.5≤1.5≤1.0≤1.0≤2.03.7.2.7脱碳层：型钢表面脱碳层深度≤0.35mm。3.7.2.8屈服强度Rp0.2≥400MPa；抗拉强度Rm≥650MPa，断后延伸率A≥20%，断后收缩率Z≥60%。四、主要试验(或验证)情况、标准水平矿用大节距履带型钢加工后的履带板在巴西淡水河谷使用，截止到目前，试验线的导向钢轨使用状态良好。标准水平待定。五、标准中涉及专利的情况无。六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况通过标准的制定和实施，将促进技术创新，增强产品的国内外市场竞争力，同时为推进产业结构调整与优化升级创造条件，对规范市场竞争，引导市场良性发展，加快我国大型矿用设备快速发展具有积极的促进作用。七、与国际、国外对比情况本标准制定/修订过程中未查到同类国际、国外标准。八、在标准体系中的位置，与现行相关法律、