□ 霍咚梅 肖邦國(guó) 趙瑞華 梁振華
目前,國(guó)家鼓勵(lì)制定技術(shù)指標(biāo)水平高于或嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),增加標(biāo)準(zhǔn)的有效供給,助推供給側(cè)改革高質(zhì)量發(fā)展。2018年11月30日,中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布了《轎車(chē)輪轂用碳素軸承鋼》(T/SSEA 0016-2018)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),瞄準(zhǔn)先進(jìn)水平,進(jìn)一步提升碳素軸承鋼的技術(shù)指標(biāo)水平,滿足我國(guó)軸承制造產(chǎn)業(yè)的使用要求和發(fā)展趨勢(shì)。為了便于對(duì)該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的理解與實(shí)施,現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)背景及主要技術(shù)指標(biāo)分析介紹如下。
轎車(chē)輪轂軸承作為乘用車(chē)的一級(jí)安全件,隨著乘用車(chē)向著更安全、更節(jié)能、更環(huán)保的方向發(fā)展,要求其具有更高的使用壽命、更輕的重量、更低的制造成本、更小的噪音等,這對(duì)軸承鋼的性能提出了更高的要求,例如要求具有較低的氧、鈦、鈣含量,較高的潔凈度,較高的力學(xué)性能,等等。目前,現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素軸承鋼》(GB/T 28417-2012)已無(wú)法滿足轎車(chē)輪轂用碳素軸承鋼的發(fā)展需求。因此,提出了制定《轎車(chē)輪轂用碳素軸承鋼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的申請(qǐng),在現(xiàn)行GB/T 28417-2012標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上細(xì)化、提高指標(biāo)水平,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,滿足下游用鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。
2018年5月由中國(guó)特鋼企業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)下達(dá)了制定計(jì)劃,由石家莊鋼鐵有限責(zé)任公司、青島特殊鋼鐵有限公司、江蘇沙鋼集團(tuán)淮鋼特鋼股份有限公司、南京鋼鐵股份有限公司、山東壽光巨能特鋼有限公司、中天鋼鐵集團(tuán)有限公司、西王特鋼有限公司、濰坊特鋼集團(tuán)、青海西鋼新材料有限公司、浙江萬(wàn)向精工有限公司、重慶長(zhǎng)江軸承股份有限公司、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院等上下游企業(yè)和部門(mén)組成標(biāo)準(zhǔn)編制組,完成該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。
一是明確了轎車(chē)輪轂用碳素軸承鋼的公稱直徑范圍、牌號(hào)及化學(xué)成分、供貨長(zhǎng)度等指標(biāo),更好地體現(xiàn)了轎車(chē)輪轂產(chǎn)品對(duì)碳素軸承鋼的定制化要求,落實(shí)了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的針對(duì)性和實(shí)用性。
二是對(duì)尺寸允許偏差、彎曲度、化學(xué)成分、殘余元素、化學(xué)成分允許偏差、非金屬夾雜物及奧氏體晶粒度等指標(biāo)進(jìn)行了從嚴(yán)或加嚴(yán)要求,以及質(zhì)量分等分級(jí)處理,落實(shí)了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)性和先進(jìn)性。
三是增加了壓縮比、力學(xué)性能、表面探傷等要求,使標(biāo)準(zhǔn)更加貼近用戶需求,有利于更好地指導(dǎo)生產(chǎn),進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量水平,同時(shí)增強(qiáng)了原料生產(chǎn)企業(yè)對(duì)下游用戶的服務(wù)意識(shí)。
本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)定位于在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素軸承鋼》(GB/T 28417-2012)的基礎(chǔ)上提高、細(xì)化相關(guān)技術(shù)指標(biāo),考慮到同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)一致性,以及轎車(chē)輪轂軸承單元的個(gè)性化需求,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)名稱定為《轎車(chē)輪轂用碳素軸承鋼》,更突出體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用領(lǐng)域以便于下游用戶使用。
本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)適用于制造轎車(chē)輪轂軸承單元用直徑為40~80mm的熱軋圓鋼(以下簡(jiǎn)稱“圓鋼”)。與GB/T 12773-2008相比,將適用范圍由“制造汽車(chē)輪轂軸承單元用”聚焦為“制造轎車(chē)輪轂軸承單元用”,對(duì)應(yīng)地,將直徑范圍由“20 ~150 mm”明確為“40~80 mm”,更符合實(shí)際情況,適用于下游用戶的使用要求。
本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T 28417-2012的規(guī)定也設(shè)置了“訂貨內(nèi)容”一章,以便加強(qiáng)供需雙方的信息交流,有助于統(tǒng)一認(rèn)識(shí),有利于生產(chǎn)管理和銷(xiāo)售。按本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)訂貨的合同或訂單應(yīng)包括下列內(nèi)容:產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、規(guī)格、重量或數(shù)量、尺寸與外形、交貨狀態(tài)、特殊要求等。與GB/T 12773-2008相比,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)用戶實(shí)際訂貨時(shí)的需求,新增“尺寸與外形”一項(xiàng)。
本標(biāo)準(zhǔn)在GB/T 28417-2012的基礎(chǔ)上,結(jié)合轎車(chē)輪轂用軸承生產(chǎn)制造的特殊需求,對(duì)尺寸、外形、重量及允許偏差的部分指標(biāo)進(jìn)行了明確、從嚴(yán)或加嚴(yán)要求。
在尺寸允許偏差方面,將“圓鋼的尺寸允許偏差應(yīng)符合GB/T 702中第2組的規(guī)定”(即±0.7mm),加嚴(yán)為“熱軋棒材的尺寸允許偏差應(yīng)符合GB/T 702-2017中第1組的規(guī)定”(即±0.6mm)。
長(zhǎng)度上,根據(jù)轎車(chē)輪轂用軸承鋼的實(shí)際訂貨情況,縮小了棒材的長(zhǎng)度范圍,由“通常長(zhǎng)度為3 000~9 000mm”,縮小為“通常長(zhǎng)度為6 000~7 000mm”,更適用于用戶訂貨要求。此外,增加“允許存在不超過(guò)總重量10%、長(zhǎng)度不小于3 000mm的短尺料,短尺料應(yīng)單獨(dú)打捆”的規(guī)定,降低了生產(chǎn)企業(yè)的原料損耗。
在彎曲度方面,為更加明確實(shí)際訂貨時(shí)對(duì)彎曲度的要求,將“熱軋圓鋼的彎曲度應(yīng)符合GB/T 702-2008中第2組的規(guī)定”,即“每米彎曲度不大于4mm,總彎曲度應(yīng)不大于鋼棒長(zhǎng)度的4.0%”,加嚴(yán)為“圓鋼的每米彎曲度應(yīng)不大于3.0mm,總彎曲度應(yīng)不大于圓鋼長(zhǎng)度的0.3%”。
(1)牌號(hào)和化學(xué)成分
與GB/T 28417-2012相比,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)新增G65Mn牌號(hào),以滿足實(shí)際生產(chǎn)和用戶使用情況。GB/T 28417-2012標(biāo)準(zhǔn)中僅有3個(gè)牌號(hào),分別為G55、G55Mn、G70Mn,然而在實(shí)際使用時(shí),部分用戶采用65Mn制作輪轂軸承,為區(qū)別GB/T 699和GB/T 1222標(biāo)準(zhǔn)中的65Mn,按照碳素軸承鋼的命名方式,命名為G65Mn,并給出了具體化學(xué)成分(熔煉分析)指標(biāo)。此外,對(duì)于現(xiàn)有的3個(gè)牌號(hào),本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)對(duì)錳、鉻、鉬、銅、鋁等元素含量進(jìn)行了窄成分控制或加嚴(yán)要求,以進(jìn)一步提升材料的穩(wěn)定性和滿足用戶的實(shí)際要求。
本標(biāo)準(zhǔn)在GB/T 28417-2012的基礎(chǔ)上,對(duì)鋼中磷、硫、鈦、鈣、氧、鉛、錫、銻、砷等殘余元素含量進(jìn)行了加嚴(yán)控制,同時(shí)按照加嚴(yán)程度,分了高級(jí)、特級(jí)2種冶金質(zhì)量等級(jí),并規(guī)定了牌號(hào)的命名方法,即“根據(jù)圓鋼冶金質(zhì)量,本標(biāo)準(zhǔn)圓鋼可分為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼和特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,其中高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在牌號(hào)后加‘A’,特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼牌號(hào)后加‘E’”。這一方面可滿足不同用戶的實(shí)際需要,另一方面通過(guò)更高等級(jí)的冶金質(zhì)量要求提高圓鋼的純凈度、疲勞壽命等。殘余元素含量對(duì)比情況見(jiàn)表1。
表1 殘余元素含量對(duì)比
(2)冶煉方法
本標(biāo)準(zhǔn)在GB/T 28417-2012中規(guī)定的“鋼應(yīng)采用真空脫氣處理,不允許向鋼中添加鈣或鈣合金”基礎(chǔ)上,進(jìn)一步細(xì)化補(bǔ)充了冶煉方法,規(guī)定為“鋼應(yīng)采用電爐或轉(zhuǎn)爐+爐外精煉(必須進(jìn)行真空脫氣處理)+連鑄或模鑄生產(chǎn),不允許向鋼中添加鈣或鈣合金”。
(3)交貨狀態(tài)
與GB/T 28417-2012相比,本標(biāo)準(zhǔn)增加軋制壓縮比要求。
(4)力學(xué)性能
與GB/T 28417-2012相比,本標(biāo)準(zhǔn)增加了力學(xué)性能要求及相應(yīng)熱處理制度,更好地為下游用戶科學(xué)高效地使用原材料提供了依據(jù)。
(5)低倍組織
本標(biāo)準(zhǔn)在GB/T 28417-2012的基礎(chǔ)上,對(duì)低倍組織的要求進(jìn)一步加嚴(yán),同時(shí)進(jìn)行了分級(jí)處理,對(duì)比情況見(jiàn)表2。
表2 低倍組織合格級(jí)別對(duì)比情況
(6)非金屬夾雜物
鑒于非金屬夾雜物對(duì)軸承鋼使用壽命的顯著影響,為更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量,《轎車(chē)輪轂用碳素軸承鋼》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)在GB/T 28417-2012的基礎(chǔ)上,對(duì)非金屬夾雜物的要求進(jìn)一步加嚴(yán),同時(shí)進(jìn)行了分級(jí)處理,具體對(duì)標(biāo)情況如表3所示。
表3 非金屬夾雜物合格級(jí)別對(duì)比
(7)脫碳層
針對(duì)脫碳層,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T 28417-2012的有關(guān)規(guī)定,“圓鋼的表面單邊總脫碳層深度應(yīng)不超過(guò)公稱直徑的1.0%”。
(8)奧氏體晶粒度
與GB/T 28417-2012相比,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)對(duì)奧氏體晶粒度等級(jí)的要求進(jìn)一步加嚴(yán),將“圓鋼的奧氏體晶粒度應(yīng)為5級(jí)或更細(xì)”,提高為“圓鋼的奧氏體晶粒度應(yīng)為6級(jí)或更細(xì)”。
(9)表面質(zhì)量
本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)增加了探傷要求,規(guī)定“圓鋼應(yīng)進(jìn)行表面探傷試驗(yàn)逐支檢測(cè)圓鋼的表面缺陷,探傷方法由供需雙方協(xié)商確定”。
(10)特殊要求
針對(duì)用戶存在的特殊要求,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了“根據(jù)需方要求,針對(duì)宏觀非金屬夾雜物、內(nèi)部質(zhì)量及淬透性等特殊要求,其檢測(cè)方法及合格級(jí)別由供需雙方協(xié)商確定?!?/p>
本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中所有檢驗(yàn)項(xiàng)目的取樣部位和試驗(yàn)方法都是按照GB/T 28417-2012中的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行。除此之外,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)還增加了拉伸試驗(yàn)、硬度、末端淬透性檢驗(yàn)項(xiàng)目。
本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的檢查和驗(yàn)收、組批規(guī)則、復(fù)驗(yàn)和判定規(guī)則均按照GB/T 28417-2012的規(guī)定執(zhí)行。同時(shí),根據(jù)化學(xué)成分中對(duì)氧含量的要求,對(duì)復(fù)驗(yàn)判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步加嚴(yán),將“允許有1個(gè)試樣大于12×10-6,但不得大于17×10-6”,加嚴(yán)為“允許有1個(gè)試樣大于其要求值,但不得大于12×10-6”。
綜合對(duì)比分析來(lái)看,本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)與GB/T 28417-2012標(biāo)準(zhǔn)相比,新增了G65Mn牌號(hào)及化學(xué)成分要求、軋制壓縮比要求、力學(xué)性能要求及相應(yīng)熱處理制度和探傷要求等,對(duì)尺寸允許偏差、彎曲度、化學(xué)成分、殘余元素、化學(xué)成分允許偏差、非金屬夾雜物及奧氏體晶粒度等指標(biāo)進(jìn)行了從嚴(yán)或加嚴(yán)要求及質(zhì)量分等分級(jí)處理,豐富了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,提高了標(biāo)準(zhǔn)水平,體現(xiàn)了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)性、先進(jìn)性、實(shí)用性,順應(yīng)了我國(guó)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的整體趨勢(shì),為我國(guó)軸承單元制造行業(yè)的升級(jí)換代提供了有力支撐。