保证淬透性结构钢
Structural steels subject to end-quench hardenability requirements
1 范围
本标准规定了保证淬透性结构钢条钢的订货内容、分类和代号、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。
本标准适用于机械制造用保证淬透性的热轧及热锻结构钢条钢(以下简称钢材)。用末端淬火方法测定或按公式计算钢的淬透性。
2 规范性引用文件
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GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差
GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
GB/T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定 还原型硅钼酸盐分光光度法
GB/T 223.11 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
GB/T 223.13 钢铁及合金化学分析方法 硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量
GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量
GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量
GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷光度法测定钛量
GB/T 223.18 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量
GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量
GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
GB/T 223.25 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮肟重量法测定镍量
GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
GB/T 223.53 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定铜量
GB/T 223.54 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定镍量
GB/T 223.58 钢铁及合金化学分析方法 亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量
GB/T 223.59 钢铁及合金 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法
GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量
GB/T 223.61 钢铁及合金化学分析方法 磷钼酸铵容量法测定磷量
GB/T 223.62 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠(钾)光度法测定锰量
GB/T 223.64 钢铁及合金 锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法
GB/T 223.67 钢铁及合金 硫含量的测定 次甲基蓝分光光度法
GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量
GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
GB/T 223.71 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后重量法测定碳含量
GB/T 223.72 钢铁及合金 硫含量的测定 重量法
GB/T 223.75 钢铁及合金 硼含量的测定 甲醇蒸馏-姜黄素光度法
GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量
GB/T 223.78 钢铁及合金化学分析方法 姜黄素直接光度法测定硼含量
GB/T 223.79 钢铁 多元素含量的测定 X-射线荧光光谱法(常规法)
GB/T 223.81 钢铁及合金 总铝和总硼含量的测定 微波消解-电感耦合等离子体质谱法
GB/T 223.84 钢铁及合金 钛含量的测定 二安替比林甲烷分光光度法
GB/T 223.85 钢铁及合金 硫含量的测定 感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 223.86 钢铁及合金 总碳含量的测定 感应炉燃烧后红外吸收法
GB/T 225 钢 淬透性的末端淬火试验方法(Jominy试验)
GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 702 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 908 锻制钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图
GB/T 2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 火花源原子发射光谱分析方法(常规法)
GB/T 6394 金属平均晶粒度测定法
GB/T 7736 钢的低倍缺陷超声波检验法
GB/T 10561 钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法
GB/T 11261 钢铁 氧含量的测定 脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法
GB/T 13298 金属显微组织检验方法
GB/T 13299 钢的显微组织评定方法
GB/T 15711 钢材塔形发纹酸浸检验方法
GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术要求
GB/T 17616 钢铁及合金牌号统一数字代号体系
GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)
GB/T 20125 低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法
GB/T 21834 中低合金钢 多元素成分分布的测定 金属原位统计分布分析法
GB/T 22368 低合金钢 多元素含量的测定 辉光放电原子发射光谱法(常规法)
YB/T 4305 钢铁及合金 氧含量的测定 惰性气体熔融-红外吸收法
YB/T 4307 钢铁及合金 氧、氮和氢含量的测定 脉冲加热惰气熔融-飞行时间质谱法(常规法)
YB/T 5293 金属材料 顶锻试验方法
3 订货内容
按本标准订货的合同或订单应包括下列内容:
a) 标准编号;
b) 产品名称;
c) 牌号或统一数字代号;
d) 交货的重量(或数量);
e) 尺寸与外形;
f) 使用加工方法(见4.2);
g) 控制残余元素(如有要求,见6.1.2);
h) 交货状态 (如有要求,见6.3);
i) 淬透性(见6.5);
j) 低倍组织组别(见6.7);
k) 非金属夹杂物组别(见6.8.2);
l) 特殊要求(如有要求,见6.10)。
4 分类和代号
4.1 钢按钢类分为非合金结构钢和合金结构钢。
4.2 钢按使用加工方法分为压力加工用钢(UP)和切削加工用钢(UC)。钢的使用加工方法应在合同
或订单中注明。
4.3 保证淬透性钢的代号为“H”,按淬透性级别分为基准带(H)、上2/3带(HH)、下2/3带(HL),如
40CrH、40CrHH、40CrHL。
4.4 对含硫保证淬透性钢在“H”之前加入“S”,如16CrMnSH、16CrMnSHH、16CrMnSHL。
4.5 钢的牌号统一数字代号按GB/T 17616标准编写。
5 尺寸、外形、重量及允许偏差
5.1 热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T 702的规定。
5.2 热锻圆钢和方钢尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T 908的规定。
5.3 其他尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合相应标准或供需双方协议的规定,具体要求应在合同或订单中注明。
6 技术要求
6.1 牌号和化学成分
6.1.1 钢的牌号、统一数字代号及化学成分(熔炼分析)应符合表1的规定。
6.1.2 钢中残余元素铜含量应不大于0.25%、铬含量应不大于0.30%、镍含量应不大于0.30%。热压力加工用钢的铜含量应不大于0.20%。
6.1.3 钢中氧含量应不大于0.0020%。
6.1.4 钢坯和钢材成品化学成分的允许偏差应符合GB/T 222的规定。
6.2 冶炼方法
除非合同中有规定,冶炼方法由生产厂自行选择。
6.3 交货状态
6.3.1 钢材通常以热轧或热锻状态交货。如需方要求(并在合同中注明),也可以热处理(正火、退火或高温回火等)状态交货。
6.3.2 根据供需双方协议,压力加工用圆钢,表面可经车削、剥皮或其他精整方法交货。
6.4 硬度
6.4.1 退火或高温回火状态交货钢材的硬度应符合表2的规定。
6.4.2 未列于表2中的牌号如果以退火或高温回火状态交货,交货状态下钢材的硬度由供需双方协商确定。
6.5 淬透性
6.5.1 钢的淬透性采用末端淬火试验方法测定,公称直径或厚度小于30mm的钢材允许在中间坯上取样进行实测。在供需双方达成协议时,也可以按公式计算方法确定淬透性。淬透性公式计算方法由供需双方协商确定,也可以参考附录A的DI值计算法。
6.5.2 钢的淬透性带及其各点的硬度值应符合图2~图33及相应表中的规定,具体要求见6.6.1的
规定。
6.5.3 测定淬透性试样的正火温度范围、端淬温度及其允许偏差应符合图2~图33相应表中的规定。
6.5.4 小于20HRC的硬度不作规定。
6.6 淬透性订货方法
6.6.1 可以按下列规定的任一种方法订货,并应在合同中注明:
A法:距淬火端某一距离的最大和最小硬度值,如图1中的H带A'~A,并用H带J34/45-9表示。
B法:距淬火端某一距离的最大和最小硬度值及另一距离的一个最大硬度值或最小硬度值,如图1
中的H带A'~A+B(或B'),并用H带J34/45-9+J≤39-15(或J≥28-15)表示。
6.6.2 “B”法是基本订货方法,若无注明,以“B”法供货。
6.6.3 按“A、B、C”方法之一订货时,允许指定点以外的其余点的硬度值与淬透性带不一致。
6.6.4 按“D”法订货时,当被检验钢材的实际淬透性曲线(按照相应表中给定的离开淬火端的距离所测定的硬度值描绘出的曲线)与该钢的淬透性带走向一致时,允许有不多于两点的硬度值偏离淬透性带(不包括1.5mm位置的硬度值)。
6.6.5 淬透性订货方法有H带、HH带和 HL带三个带别。通常以 H带供货,根据需方要求,并在合
同中注明,也可按HH带和HL带供货(具体表示方法详见图1)。
6.6.6 当需方提出按淬透性订购本标准以外的其他牌号的结构钢时,其化学成分范围、淬透性指标、正火温度范围、端淬温度均由供需双方协商确定,并积累数据。
6.7 低倍组织
6.7.1 钢材的横截面酸浸低倍组织试片上不应有目视可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、分层、翻皮及白点。供切削加工用的钢材允许有不超过表6规定允许深度的皮下夹杂等表面缺陷。
6.7.2 酸浸低倍组织合格级别应符合表3规定,其组别应在合同中注明。未注明时按Ⅱ组供货。
6.7.3 如供方能保证低倍组织检验合格,可采用超声检测法或其他无损检测法代替酸浸低倍检验。
6.8 高倍组织
6.8.1 钢材的奥氏体晶粒度为5级或更细。
6.8.2 钢材的非金属夹杂物合格级别应符合表4规定,其组别应在合同中注明。未注明时按Ⅱ组
供货。
6.9 表面质量
6.9.1 供压力加工用的钢材,表面不应有的裂纹、结疤、折叠及夹杂。如有上述缺陷必须清除。清除深度从钢材实际尺寸算起应符合表5的规定。清除宽度不小于深度的5倍,同一截面达到最大清除深度不得多于一处。允许有从实际尺寸算起不超过尺寸公差之半的个别细小划痕、压痕、麻点及深度不超过0.2mm的小裂纹存在。
6.9.2 供切削加工用的钢材,表面允许有从钢材公称尺寸算起不超过表6规定的局部缺陷。
6.10 特殊要求
根据需方要求,经供需双方协议,并在合同中注明,可供应附加下列特殊要求的钢材:
a) 调整淬透性指标;
b) 缩小含碳量范围;
c) 加严氧含量;
d) 检验力学性能;
e) 检验热顶锻性能;
f) 用塔形试样检验发纹;
g) 检验带状组织;
h) 指定合金元素和残余元素的特殊含量范围;
i) 其他特殊要求项目。
7 试验方法
每批钢材的试验方法按表7的规定执行。
8 检验规则
8.1 检查和验收
8.1.1 钢材出厂的检查和验收由供方质量技术监督部门进行。
8.1.2 供方必须保证交货的钢材符合本标准或合同的规定,需方有权对本标准或合同所规定的任一检验项目进行检查和验收。
8.2 组批规则
钢材应按批检查和验收,每批由同一牌号、同一炉号、同一加工方法、同一尺寸、同一交货状态、同一热处理制度(炉次)的钢材组成。
8.3 取样数量及取样部位
每批钢材的取样数量及取样部位应符合表7的规定。
8.4 复验与判定规则
8.4.1 钢材的复验与判定规则按GB/T 17505规定执行。
8.4.2 供方若能保证钢材合格时,对同一炉号的钢材或钢坯的低倍组织、非金属夹杂物和淬透性的检验结果,允许以坯代材,以大代小。
9 包装、标志和质量证明书
钢材的包装、标志和质量证明书应符合GB/T 2101的规定。
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