《直接切削用非调质钢》标准编制说明

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，由河南济源钢铁（集团）有限公司、河南省特殊钢材料研究院有限公司、广西柳工机械股份有限公司、冶金工业规划研究院等单位共同参与起草，计划于2022年二季度前完成《直接切削用非调质钢》标准的制定工作。二、制定本文件的目的和意义注塑机行业、油缸行业、工程机械等行业的杆、轴类件绝大多仍采用调质工艺（淬火+回火）钢材产品，这类产品存在的弊端包括因零件尺寸超差、淬火开裂等缺陷而引起报废；淬火后的零件含较高内应力；调质过程消耗大量电、水，并产生污水；零件单件制造成本高；调质周期长；资金占用大等。随着国内工程机械行业的持续增长，工程机械行业发展迫切需要国产化的大截面、高强韧直接切削用非调质钢，以代替现有调质钢，从而实现降本增效、绿色环保的发展目标。截至目前，各钢材生产厂家和工程机械生产厂家开发了不同强度要求的直接切削用非调质钢。现有GB/T15712-2016《非调质机械结构钢》对于直接切削用非调质钢的性能要求较低，难以满足诸如注塑机、活塞杆、电机轴等高承载杆、轴类件的要求。而各生产厂参照标准由于指标不统一，相关产品对行业内外没有研究能力的厂家指导意见不足。本文件的制定可以规范直接切削用非调质钢技术条件，填补直接切削用轴类件、杆类件标准的空白，对提高国内工程机械等行业提质降本增效、绿色生产具有重要的意义。三、标准编制过程2021年11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。2021年12月，团标委正式下达团体标准立项计划。团体标准立项后，河南济源钢铁（集团）有限公司、河南省特殊钢材料研究院有限公司、广西柳工机械股份有限公司、冶金工业规划研究院相关人员组成了标准起草组，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1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2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、标准编制原则充分注塑机行业、油缸行业、工程机械等行业对直接切削用非调质钢的高质量需求，联合下游企业协同攻关，采用标准化手段助力直接切削用非调质钢高质量发展，展现先进钢铁材料发展水平。本文件以满足下游行业对直接切削用非调质钢的需要和发展为前提，充分提高标准的市场适应能力，填补直接切削用轴类件、杆类件标准的空白；通过对下游用钢行业的研究，了解非调质钢实际需求，确定各项技术指标，满足下游行业需求，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）编制思路目前国外无直接切削用非调质钢做轴类件、杆类件的应用，国内为首创，且根据零部件对强度的不同要求，形成了几个直接切削用非调质钢系列，分别代替45、40Cr、42CrMoA调质材，可以达到调质材同等性能要求。国内研发及使用直接切削用非调质钢的厂家主要有：河南省特殊钢材料研究院有限公司、江苏恒立液压股份有限公司、三一重工娄底中兴液压件有限公司、江苏新合益机械有限公司、郑州煤矿机械集团股份有限公司、广西柳工机械股份有限公司等。目前国内直接切削用非调质钢年需求量约20万吨，河南济源钢铁（集团）有限公司市场占有率约60%。随着国内在控轧控冷方面技术能力的提高，济源钢铁经过几年的产品开发和技术攻关，目前已经可以替代同等质量水平的调质钢材，满足高强度和高韧性指标。《直接切削用非调质钢》标准的设计与编制主要以问题与需求为导向，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，助力提升直接切削用非调质钢的高质量供给水平，提升作业安全性、可靠性。本文件在参考GB/T15712-2016《非调质机械结构钢》的基础上，结合实际生产的特殊需要，对化学成分、力学性能、夹杂物控制、探伤要求等进行了加严和扩展，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分类5牌号及表示方法6订货内容 7尺寸、外形、重量8技术要求9试验方法10检验规则11包装、标志和质量证明书（三）标准技术内容1.范围本文件规定了直接切削用非调质钢的术语和定义、分类、牌号及表示方法、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。本文件适用于制造直接切削用直径不小于16mm非调质热轧圆钢（以下简称圆钢）。2.规范性引用标准按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.术语和定义本文件规定GB/T15712界定的术语和定义适用于本文件，同时给出直接切削用非调质钢的定义。4.分类本文件按钢的显微组织进行了如下分类。a） 铁素体珠光体钢；b） 贝氏体钢。5.牌号及表示方法本章节给出牌号表示方法并提供示例。6.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)产品名称；b)本文件编号；c)牌号；d)尺寸；e)交货重量；f)精度级别；g）交货状态；h）其他特殊要求。7.尺寸、外形、重量本章节直径、外形及允许偏差部分在参照GB/T702的基础上加严指标，将GB/T702-2017表1中2组精度保留上偏差作为本文件1组精度。8技术要求8.1本章节在参考GB/T15712规定的基础上给出600到920强度钢的具体化学成分要求，化学成分允许偏差不变。8.2冶炼方法章节中规定钢应采用电炉或转炉冶炼，并经炉外精炼。经需方要求，可采用电渣重熔等方法冶炼，具体要求应在合同注明，未注明时由供方选择。8.3交货状态章节中，本文件要求钢材以热轧或银亮状态交货，具体要求应在合同中注明。8.4力学性能本章节给出钢材热轧态力学性能指标。序号牌号公称直径mm拉伸试验冲击试验硬度HBW抗拉强度Rm/MPa下屈服强度ReL/MPa断后伸长率A/%断面收缩率Z/%试验温度℃冲击吸收能量KV2/J夏比U型缺口冲击试验夏比V型缺口冲击试验不小于不小于1F900UC≤9090060012352035/250～310-20//＞90-14087057012352035/250～310-20//2F850UCF850SUC≤9085055015352035/230～290-20//＞90-14082052015352035/230～290-20//3F800UC≤9080055015352045/220～280-20//＞90-14078052015352045/220～280-20//4F750UCF750SUC≤9075050015352035/200～260-20//＞90-14072047015352035/200～260-20//5F650UC≤90650500163520//190～250-20/27＞90-140620470163520//190～250-20/276F600UC≤14060035518352035/180～240-20//7F920UC≤20092067012352035/260～320-20//8.5低倍组织本章节在参考GB/T15712规定的基础上，将低倍组织级别由2级加严到1.5级。8.6脱碳层本章节提出“圆钢应检验脱碳层，每边总脱碳层深度应不大于圆钢公称直径的1.0%。”8.7非金属夹杂物本章节在参考GB/T15712规定的基础上，部分加严夹杂物控制水平，同国标对比见下表。夹杂物类型分类ABCDDS细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系合格级别（不大于）牌号尾部无S2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级牌号尾部含S4.0级3.0级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级国标牌号尾部无S3.0级3.0级2.5级2.5级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级牌号尾部含S4.0级3.0级2.5级2.5级2.0级2.0级2.0级2.0级2.0级8.8晶粒度本章节在参考GB/T15712有关规定基础上，提出“铁素体+珠光体圆钢应检验晶粒度，实际晶粒度应为6级或更细，级差应不大于3级。当供方能保证时，晶粒度可不作检验”的具体要求。8.9表面质量本章节参照GB/T15712的有关规定。8.10超声探伤本章节新增规定“钢材的探伤质量应达到GB/T4162-2008中表4质量等级中B级的规定。”

8.11特殊要求本章节规定“根据需方要求，可增加碳当量、带状组织、显微组织以及其他检验项目，其试验方法、试验数量、评级标准及合格级别由供需双方协议并在合同中注明。9.试验方法本章节规定钢材的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合下表规定。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9.12拉伸2个/批不同支圆钢.GB/T2975GB/T228.13冲击夏比U型缺口冲击试验3个/批不同支圆钢.GB/T2975GB/T229夏比V型缺口冲击试验2个/批不同支圆钢.GB/T2975GB/T2294硬度2个/批不同支圆钢，1/2半径处GB/T231.15低倍2个/批不同支圆钢GB/T226、GB/T19796非金属夹杂物2个/批不同支圆钢GB/T105617脱碳层2个/批不同支圆钢GB/T224中金相法8晶粒度1个/批任一支圆钢GB/T63949显微组织1个/批任一支圆钢GB/T13298、GB/T1329910带状组织2个/批不同支圆钢GB/T13298、GB/T1329911超声检测逐支整支GB/T416212尺寸、外形逐支—卡尺、千分尺13表面质量逐支—目视10.检验规则本章节在参考GB/T15712规定的基础上，规定“圆钢应成批验收。每批由同一牌号、同一炉号、同一加工方法、同一交货状态、同一规格和同一热处理炉次的圆钢组成。”11.包装、标志和质量证明书本章节在参考GB/T15712规定的基础上，规定“生产、运输过程中圆钢应使用合适的吊装工装，圆钢不允许残留影响机加工性能的磁性。”七、标准的应用领域本文件规定了直接切削用非调质钢的术语和定义、分类、牌号及表示方法、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。适用于直接切削用非调质热轧圆钢的生产和质量管控。同时，结合下游对直接切削用非调质钢制造过程中