汽車零部件用鋼的主要國內外標準
作者：建筑鋼結構網
時間：2010-09-01 10:31:03 [收藏]
據統(tǒng)計所需原材料品種規(guī)格達4000種以上，就鋼材而言品種規(guī)格達500多種，比重仍占70%左右，且都有較高的質量要求。尤其近年來，安全、環(huán)保、輕量化對汽車用鋼提出了...
關鍵詞：標準 國內外 主要 零部件
據統(tǒng)計所需原材料品種規(guī)格達4000種以上，就鋼材而言品種規(guī)格達500多種，比重仍占70%左右，且都有較高的質量要求。尤其近年來，安全、環(huán)保、輕量化對汽車用鋼提出了更高的要求，從而推動全球的鋼鐵生產企業(yè)不斷開發(fā)新的汽車用鋼。
汽車零部件用鋼材主要涉及碳結鋼、合結鋼、易切鋼、彈簧鋼、非調制鋼、軸承鋼、齒輪鋼、冷鐓鋼、耐熱鋼等。主要規(guī)格：棒材φ5.0-70.0mm，鋼絲φ0.5-5.0mm。涉及到的主要國家標準見表1。由于篇幅有限，主要介紹正在修訂以及剛剛完成修訂的幾個主要標準。
表1序號鋼類主要國家標準號標準名稱備注
1碳結鋼GB700-1988碳素結構鋼已有新標準，正在報批中
2合金鋼GB3077-1999合金結構鋼
3易切鋼GB/8731-1988易切削結構鋼技術條件正在修訂
4彈簧鋼GB1222--1984彈簧鋼已有新標準，正在報批中
5非調質鋼GB/T15712-1995非調質機械結構鋼正在修訂中
6軸承鋼GB/T18254-2002高鉻軸承鋼
GB/T3203-1982滲氮軸承鋼技術條件
7齒輪鋼GB/T5216-2004保證淬透性結構鋼技術條件
8冷鐓鋼GB/T6478-2001冷鐓與冷擠壓用
9耐熱鋼GB/T1221-1992鋼耐熱鋼
GB/T15712非調質鋼標準
非調質鋼是相對于機械制造中，部分零件為獲得強度和韌性的良好配合而必須采用調質處理而得名，其特點就是可不經過調質處理而獲得與調質處理相當的機械性能。非調質鋼用于制造載貨汽車發(fā)動機連桿、曲軸、前軸、萬向節(jié)叉、輪轂等。
1標準的沿革
GB/T15712-1995《非調質機械結構鋼》，自1996年3月1日實施至今已有10年的歷史了。當時，不論是國內還是國際，比較成熟的牌號是含釩鐵素體加珠光體型非調質鋼，所以我國非調質鋼系列標準牌號有YF35V、YF40V、YF45V、YF35MnV、YF40MnV、YF45MnV，F45X、F35MnVn、F40MnV都是屬于鐵素體類型的。隨著非調質鋼研發(fā)的深入與應用領域的擴展，原標準已不適應發(fā)展的需要，尤其除了原有含V以外的Nb、Ti等微合金調質鋼以及貝氏體、馬氏體非調質鋼的應用，原標準中提出的定義與技術內容等方面都不能適應非調質鋼技術與市場發(fā)展的要求，需要及時修訂。為此，將該標準列入2006年國家標準制修訂計劃，擬于今年年底完成審定。
2修訂的主要內容
為了完成好本次標準的修訂，在北京召開編制組會議上討論了本標準修訂的總體思路與修訂的主要內容如下(以最后審定會結論為準)：
1)關于采用國際標準
本次修訂擬修改采用ISO11692-94(E)標準。選擇修改采用是因為國際標準牌號體系與在我國現有非調質鋼體系牌號完全不同，因此，擬在原標準體系的基礎上，結合目前我國生產與使用實際情況修改標準。
2)非調質鋼的定義
原標準定義的非調質鋼僅局限于鐵素體組織，由于貝氏體與馬氏體非調質鋼的發(fā)展，原定義應按目前的實際情況進行修訂。
3)適用范圍
由于非調質鋼鍛制狀態(tài)交貨是不適用的，所以擬予以取消?？紤]到目前有很多用戶使用銀亮鋼材，所以擬按照ISO11692-1994增加銀亮鋼材的有關內容。
4)牌號及化學成分
牌號：根據目前生產與使用情況，本標準擬參照ISO11692-1994增加貝氏體型非調質鋼牌號?；瘜W成分：本標準擬參照ISO11692-1994修改原標準中的化學成分的有關規(guī)定。
微合金元素：隨著含Nb、Ti非調質鋼研究不斷深入，尤其是國外這方面許多研究成果的應用，在我國還沒有成熟技術數據支持的情況下，為了推動非調質鋼研究成果轉化為生產力，考慮到V資源和價格因素，擬借鑒ISO11692：1994(E)的表述，本標準較原標準增加了“經雙方協商，V的一些或所有含量可以用Nb或Ti代替，在這種情況下，V的下限含量可以協商?！?br>
5)力學性能
按照ISO11692：1994(E)對熱鍛用非調質鋼也只規(guī)定化學成分，不要求力學性能。由于熱鍛用非調質鋼的力學性能主要取決于化學成分和用戶使用的鍛造工藝，而與鋼材交貨狀態(tài)的性能沒有直接關系，所以本標準參照ISO11692：1994(E)擬對力學性能進行修改。
3加快標準的修訂，推動非調制鋼技術發(fā)展
由于生產和使用非調質鋼零件不經加熱可直接使用，節(jié)約能源，避免固容熱處理造成的裂紋與變形，力學性能均勻，經氮化處理后，耐磨性好，所以非調質鋼屬于高效鋼材，近幾年受到廣泛注意，例如興澄鋼鐵公司專為一汽、二汽研發(fā)易切非調質鋼MnVS系列，年需求量達5000噸以上。汽車公司大約80%熱鍛件采用易切非調質鋼，日本有代表性的汽車公司使用的全部特殊鋼中，易切非調質鋼占12.4%以上?？梢?，隨著汽車產量的增大，汽車零部件用易切非調質鋼的發(fā)展會非常好。我們要積極跟蹤非調制鋼新技術的發(fā)展，將新技術與新工藝及時納入標準中來，加快標準修訂的節(jié)奏，以推動非調制鋼的新產品的市場應用。GB/T1222彈簧鋼標準
彈簧鋼主要用于汽車減震，部分彈簧鋼種應用如表2。
表2部分彈簧鋼種在汽車上的應用
彈簧鋼種應用
65、70、85汽車板簧、圓形螺旋彈簧、<12mm的小型彈簧
55Si2Mn
55SiMnB用作<25mm汽車板簧、螺旋彈簧、氣缸閥簧
55SiMnVB汽車板簧、螺旋彈簧、氣缸閥簧
60SiMn
60SiMnA汽車板簧、螺旋彈簧、氣缸閥簧
55CrMnA
60CrMnA<50mm的螺旋彈簧和鋼板彈簧
50CrVA
60Si2CrVA閥門彈簧、活塞彈簧、安全閥彈簧
彈簧鋼有熱加工用和冷成形用之分。熱加工用有扁鋼和圓鋼，分別用來制造板簧和螺旋彈簧，鋼廠提供鋼材，在彈簧制造廠成形并進行熱處理，得到需要的力學性能。冷成形用鋼是由鋼廠提供冷拔鋼絲或油淬火鋼絲，其力學性能是在鋼廠通過冷拔和熱處理得到，彈簧制造廠只需成形和進行去除應力退火即可制成產品。
1標準的沿革
我國最早的彈簧鋼標準是1952年由蘇聯標準引進的，主要是硅錳系。后經歷了三次修訂，演變?yōu)閅B8-59、YB213-64與GB1222-75。無疑這些標準的執(zhí)行都促進了彈簧鋼生產與應用。80年代初，隨著我國改革開放與對外貿易的發(fā)展，國家提出了積極采用國際與國外先進標準的方針，彈簧鋼標準采用了國際與日本標準進行了修訂，演變?yōu)镚B/T1222-84。該標準自1984年發(fā)布至今已將近20年歷史，已不能很好地適應制造業(yè)，尤其是汽車工業(yè)技術進步的需要，因此將GB/T1222-84列入2002～2003年冶金產品國家標準制修訂項目計劃，于2003年10月完成了審定，由于該標準中涉及到了專利權的問題，至今還未批準發(fā)布。
2修訂的主要內容
(1)尺寸與偏差
?擴大了厚度、寬度與長度的范圍
在原標準中，平面扁鋼厚度最大到30mm。隨著汽車制造技術的進步，少片較厚簧以及變截面鋼板彈簧得到了廣泛應用，從而需要厚度更大的彈簧扁鋼。因此，本標準將平面扁鋼的厚度擴大到40mm，同時對于原有厚度規(guī)格所對應的寬度作了適當的增加。原標準中，單面雙槽扁鋼只有75mm寬度系列及9mm、10mm、11mm三個厚度。現東風汽車公司等已新采用了90mm寬度系列(厚度有11mm和13mm)以及75mm寬度系列8mm和13mm厚度規(guī)格。根據實際需要，在本標準中對單面雙槽扁鋼規(guī)格作了補充，增加了11×90、13×90、8×75和13×75四個規(guī)格?，F在各企業(yè)生產彈扁普遍采用連軋工藝，坯料斷面有所放大，成材率水平已有較大提高，有條件改進范圍定尺長度。為了方便用戶，故本標準將通常交貨長度范圍規(guī)定為3～6m，比原來的2～6m的長度下限增加了1m。
?提高了尺寸偏差精度
原標準規(guī)定彈簧鋼熱軋圓、方鋼的截面尺寸偏差執(zhí)行GB/T702中2組精度。由于部份彈簧鋼用戶對尺寸有更高的要求，2組精度已不能完全滿足需要，因此本標準增加了“經供需雙方協商并在合同中注明，也可按第1組規(guī)定交貨”的補充規(guī)定。平面扁鋼的寬度尺寸允許偏差中，將寬度大于100mm的扁鋼的寬度公差由原來寬度的1%加嚴到±1.00mm，也與日本JISG4801標準相當，其他擬保持原標準水平。
(2)牌號與化學成分
?牌號
原標準有17個牌號，含有碳素鋼、錳鋼、硅錳鋼、鉻錳、鉻釩、鉻鉬鋼、鉻錳釩、硼鋼8大系列。在此次修訂中，刪除了淬透性差與用量較少的牌號55Si2Mn、55Si2MnB、60CrMnMoA，增加了主要用于汽車懸掛簧、閥門簧55SiCr(相當于SUP12、SAE9254)。同時在附錄中增加了28MnSiB技術條件。
?化學成分
為了提高60Si2Mn、60Si2MnA的淬透性以及與國外牌號對應性，本標準將這二個牌號的Mn含量均調整為0.70～1.00%。為了提高彈簧鋼的冶金質量，本標準對帶A牌號彈簧鋼的S、P含量由原標準的≤0.030%改為≤0.025%。
(3)非金屬夾雜物
由于非金屬夾雜物對彈簧另部件的疲勞壽命影響較大，許多用戶在訂貨時提出了檢驗非金屬夾雜物的要求。本標準仍將非金屬夾雜物作為用戶選擇的檢驗項目(可減輕生產廠的檢驗工作量)，但為了促進生產廠提高彈簧鋼的純凈度，本標準規(guī)定在用戶要求檢驗非金屬夾雜物時其合格級別為：按GB/T10561中A法評定，A、B類細系均不大于2.5級、粗系不大于2.0級，C、D類細系均不大于2.0級、粗系不大于1.5級。
3國內外標準對比
原標準GB/T1222-84是在GB1222-75基礎上，參照日本JISG4801(1984)《彈簧鋼鋼材》與ISO683.14(2004)《用于調質彈簧的熱軋鋼材》等國外其它先進國家修訂而成的。
本標準中彈簧鋼的牌號總數量為15個，與國際標準對比，日本只有9個牌號，德國只有6個牌號，ISO683-14也只有11個牌號，本標準中鋼牌號仍然是較多的。
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