《挖掘机用钢板（征求意见稿）》编制说明

一、任务来源本文件由中国特钢企业协会提出并归口，冶金工业规划研究院作为标准组织协调单位。根据中国特钢企业协会团体标准化工作委员会团体标准制修订计划，由山东钢铁集团日照钢铁有限公司、冶金工业规划研究院等单位共同参与起草，计划于2022年四季度前完成《挖掘机用钢板》标准的制定工作。二、制定本文件的目的和意义随着工业发展和科学技术的进步，工程机械设计日益向高参数化、轻量化，大型化方向发展，大型挖掘机等装备的更新换代需要大量的焊接性能和成型性能良好的高强高韧工程机械用钢。这要求原材料生产企业所提供的板材同时具备高强度和良好的抗疲劳性能、高韧性和低脆性转变温度、良好的冷成型性能和焊接性能、良好的抗腐蚀性能，以满足“提高装备能力和效率、延长使用寿命、减轻设备及结构白重、降低能耗和原材料用量、提高整机档次、复杂工况服役”等装备升级需要。目前，在标准供给领域，GB/T1591《低合金高强度结构钢》GB/T16270《高强度结构用调质钢板》GB/T28909《超高强度结构用热处理钢板》YB/T4137《低焊接裂纹敏感性高强度钢板》YB/T4570《工程机械用耐疲劳结构钢板》作为通用产品标准技术指标仍较宽泛，不能完全满足大型化挖机最新选材需要。本文件针对挖掘机用钢板实际生产和加工服役需求，优化相关产品牌号化学成分、加严抗拉强度、冲击性能、焊接性能、腐蚀要求等指标，填补专用选材标准空白，支撑工程机械行业高质量发展。三、标准编制过程2022年1月，中国特钢企业协会团体标准化工作委员会（以下简称团标委）秘书处给各位委员发出团体标准立项函审单。到立项函审截止日期，没有委员提出不同意见。2022年2月，团标委正式下达立项计划，组成了标准起草组，提出了标准编制计划和任务分工，并开始标准编制工作。2022年3~4月：进行了起草标准的调研、问题分析和相关资料收集等准备工作，完成了标准制定提纲、标准草案。2022年月：召开标准启动会，围绕标准草案进行了讨论，并按照与会意见和建议进行了修改。2022年~月：形成征求意见稿并发出征求意见。2022年月：完成征求意见处理、形成标准送审稿。2022年月：完成该标准审定会和标准报批稿，上报中国特钢企业协会审批。2022年月：完成该标准发布、实施。四、标准编制原则充分考虑挖掘机用钢板产品的高质量需求，联合下游企业协同攻关，采用标准化手段助力挖掘机用钢板高质量发展，展现我国工程机械用钢先进技术水平。本文件以满足下游行业对挖掘机用钢板发展趋势要求为前提，充分提高标准的市场适应能力，填补标准领域空白；通过对下游用钢行业的研究，了解产品的实际需求，确定各项技术指标，满足下游行业生产需要，建立彼此之间的联系，扩大影响力。五、标准的研究思路及内容（一）编制思路《挖掘机用钢板》标准的设计与编制主要以问题与需求为导向，切实从挖掘机用钢板生产需要出发，进一步确定化学成分控制指标、力学性能等技术指标要求，强化细分领域标准的指导意义。通过制定满足市场创新需要，并具有科学、合理、全面、可操作性的标准，助力挖掘机用钢板的高质量供给，提升作业的安全性和可靠性。本文件在参考GB/T1591《低合金高强度结构钢》的基础上，结合实际生产的特殊需要，对各牌号成分范围和性能要求、非金属夹杂物、表面质量等技术指标进行了加严和扩展，增强了原料生产制造商与下游行业的联系，使标准更具有针对性和实用性。（二）标准技术框架本文件包含以下部分前  言1范围2规范性引用文件3术语和定义 4牌号表示方法5订货内容6尺寸、外形、重量7技术要求8试验方法9检验规则10包装、标志及质量证明书（三）标准技术内容1.范围本文件规定了挖掘机用钢板的牌号表示方法、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装标志和质量证明书等内容。本文件适用于制造挖掘机用厚度4mm~80mm的钢板（以下简称钢板）。已发布团体标准T/SSEA0099—2021 《工程机械履带用钢板》为耐磨钢技术标准，适用于履带制造。而本文件主要用于制造挖掘机斗杆、动臂、上车架、下车架用钢板。由于挖掘机上使用Q420钢板对降耗不明显，综合考虑牌号体系完整性，本文件同YB/T4570比，仍保留Q420牌号，增加Q500牌号。2.规范性引用文件按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的有关规定。3.术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4.牌号表示方法本章节在参考GB/T1591相关规定的基础上，规定钢的牌号由“代表屈服强度的“屈”的汉语拼音首字母、规定屈服强度最小值、“挖掘”的汉语拼音首字母及质量等级符号（B、C、D、E）四部分组成”，并给出示例。文件按钢管尺寸精度进行了如下分类。5.订货内容本章节对订货的合同或订单内容提出要求，应包含：a)本文件编号；b)产品名称；c)牌号；d)尺寸规格及精度；e)交货重量（或数量）；f）交货状态；g）其他特殊要求。同时规定“如订货合同未注明边缘状态时，钢板以切边状态交货”。6.尺寸、外形、重量由于钢板不平度对挖掘机产品质量影响大，客户应用钢板加工挖掘机斗杆、动臂、上车架、下车架等结构件，尺寸易出现偏差，机械设备出现磨损，板材拼接时易造成接缝不平整等问题，本章节在参考GB/T1591相关规定的基础上，给出更严格的钢板不平度指标，并规定了测量方法。依据下游客户需求，对于薄规格钢板普通不平度精度（PF.A）在GB/T709相关规定的基础上加严在2mm范围内，厚规格钢板普通不平度（PF.A）在GB/T709相关规定的基础上加严在1mm范围内；对于薄规格钢板较高不平度精度（PF.B）在GB/T709相关规定的基础上加严在1mm范围内，厚规格钢板较高不平度精度（PF.B）在GB/T709相关规定的基础上加严1mm或保持不变。7技术要求7.1牌号及化学成分本章节同在GB/T1591热机械轧制钢的基础上，加严P、S元素指标控制水平，优化部分元素配比。对比见下表。S元素易使钢板产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，轧制时易造成裂纹；P元素能够增加钢的冷脆性，降低塑形及冷弯性能，同时影响钢板焊接性，挖掘机结构件对强韧性及焊接性要求较高，需对S、P元素进行严格控制。C元素的控制能够有效提高钢板的塑韧性，降低钢板的焊接裂纹敏感性，优化钢板焊接性能及疲劳性能。Si元素的控制对钢板表面质量影响较大，易在钢板表面形成低熔点氧化物，严格控制Si元素能够有效提高钢板表面质量。N元素的控制可有效提高钢板的塑韧性及焊接性，同时能够减少氮化物的生成，有效降低钢板中的夹杂物数量。Nb、Mo、Cr元素的范围值调整利于钢板强韧性的提高，同时Mo、Cr元素能够增加钢板淬透性，提高钢板的硬度及耐磨性。V、Ti、Ni、Cu等合金元素适当降低调整，在保证钢板综合性能的同时有效降低合金成本，利于挖掘机用钢板的推广应用。文件对比牌号质量等级化学成分（质量分数）/%CSiMnPSNbVTiCrNiCuMoNBAls不大于不小于本文件Q355WJB0.140.401.600.0200.0080.01~0.050.050.006~0.0400.300.500.400.200.012-0.015C0.0200.008D0.0200.008E0.0150.008GBQ355MB0.140.501.600.0350.0350.01~0.050.01~0.100.006~0.0500.300.500.400.100.015-0.015C0.0300.030D0.0300.025E0.0250.020本文件Q420WJC0.160.401.600.0200.0080.015~0.070.080.006~0.0400.400.500.400.400.012-0.015D0.0200.008E0.0150.008GBQ420MC0.160.501.700.0300.0300.01~0.050.01~0.120.005~0.0500.300.800.400.200.015-0.015D0.0300.0250.025E0.0250.020本文件Q460WJC0.160.401.700.0200.0080.015~0.070.100.006~0.0400.500.500.400.400.012-0.015D0.0200.008E0.0150.008GBQ460MC0.160.601.700.0300.0300.01~0.050.01~0.120.006~0.0500.300.800.400.200.015-0.015D0.0300.0250.025E0.0250.020本文件Q500WJC0.160.401.800.0200.0080.020~0.110.120.006~0.0400.600.600.400.500.0120.0040.015D0.0200.008E0.0150.008GBQ500MC0.180.601.800.0300.0300.01~0.110.01~0.120.006~0.0500.600.800.550.200.0150.0040.015D0.0300.0250.025E0.0250.020本文件Q550WJC0.160.402.000.0200.0080.020~0.110.120.006~0.0400.800.600.400.500.0120.0040.015D0.0200.008E0.0150.008GBQ550MC0.180.502.000.0300.0300.01~0.110.01~0.120.006~0.0500.800.800.800.300.0150.0040.015D0.0300.0250.025E0.0250.020本文件Q690WJC0.160.402.000.0200.0080.020~0.110.120.006~0.0400.800.600.400.500.0120.0040.015D0.0200.008E0.0150.008GBQ690MC0.180.602.000.0300.0300.01~0.110.01~0.120.006~0.0501.000.800.800.300.0150.0040.015D0.0300.0250.025E0.0250.020本章节在YB/T4570基础上调整碳当量水平要求。对比见下表。文件对比牌号碳当量(CEV)/%不大于≤16mm＞16mm~40mm＞40mm~80mm本文件Q355WJ0.380.380.43YBQ345FCA0.45本文件Q420WJ0.440.440.45YBQ420FCA0.45本文件Q460WJ0.440.440.45YBQ460FCA0.45本文件Q500WJ0.450.450.46YB--本文件Q550WJ0.450.450.46YBQ550FCA0.46本文件Q690WJ0.480.480.49YBQ690FCA0.507.2冶炼方法本章节规定“钢由转炉或电炉冶炼，并经炉外精炼”。7.3交货状态本章节规定“钢板应以热轧、热机械轧制(TMCP)和热机械轧制+回火(TMCP+T)中任何一种交货状态交货，并在质量证明书中注明”。7.4力学性能本章节在GB/T1591基础上，提高上屈服强度、优化部分牌号抗拉强度、加严弯曲、冲击指标。对比见下表。文件对比牌号拉伸试验，横向180°弯曲试验，横向夏比（V型缺口）冲击试验，纵向上屈服强度ReH/MPaa不小于抗拉强度Rm/MPa断后伸长率A/%不小于D-弯曲压头直径a-试样厚度冲击吸收能量KV2/J不小于（20、0、-20、-40）℃厚度/mm厚度/mm≤40＞40~63＞63~80≤40＞40~80本文件Q355WJ355345335470~630450~61023D=1.5a55YBQ345FCA345470~63022D=1.5a50本文件Q420WJ420400390520~680510~67019D=2a55YBQ420FCA420520~68019D=2a50本文件Q460WJ460440430540~720530~71017D=2a55YBQ460FCA460550~72017D=2a50本文件Q500WJ500490480610~770600~76017D=3a55YB---------本文件Q550WJ550540530670~830650~83016D=3a55YBQ550FCA550670~83016D=3a50本文件Q690WJ690680670770~940750~94014D=3a55YBQ690FCA690770~94014D=3a507.5非金属夹杂物本章节新增非金属夹杂物指标，对冶金质量水平进行了保证。非金属夹杂物类型ABCDDS细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系合格级别≤2.0≤1.5≤2.0≤2.0≤2.0≤2.0≤2.0≤1.5≤2.07.6表面质量本章节在参考GB/T1591有关规定的基础上，对钢板表面质量条款进行了优化。增加“根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，钢板也可按照GB/T14977规定的表面质量供货”。7.7特殊要求本章节提出“如需方要求，经供需双方协商，可对钢板的低温冲击性能、无损检测和其它项目做特殊要求，具体内容由供需双方协商确定”。8.试验方法8.1钢的化学成分试验方法应按GB/T4336、GB/T20123、GB/T20124、GB/T20125或通用方法的规定进行，但仲裁时应按GB/T223.3、GB/T223.9、GB/T223.11、GB/T223.14、GB/T223.17、GB/T223.18、GB/T223.23、GB/T223.26、GB/T223.37、GB/T223.40、GB/T223.60、GB/T223.63、GB/T223.68、GB/T223.69、GB/T223.78、GB/T223.79的规定进行。8.2钢板的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合下表的规定。序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分1个/炉GB/T20066见8.12拉伸试验1个/批GB/T2975GB/T228.13弯曲试验1个/批GB/T297