一、標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)背景
微合金鋼鍛件通過(guò)在鋼中加入鈦、釩、氮等微量元素，采用控制鍛造及鍛后冷卻工藝的方式，使各種元素析出硬化而獲得鍛件所需的綜合力學(xué)性能。微合金鋼鍛件由于省去了熱處理工序，不僅節(jié)約了能源消耗，同時(shí)由于簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，減少了熱處理過(guò)程的廢次品率，降低了生產(chǎn)成本。
本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的“微合金鋼”屬于《中國(guó)制造2025》中重點(diǎn)支持的新材料領(lǐng)域。本標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）中明確提出的“重點(diǎn)領(lǐng)域”中的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)中的“新材料”標(biāo)準(zhǔn)，也是《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》和《促進(jìn)裝備制造業(yè)質(zhì)量品牌提升專項(xiàng)行動(dòng)指南》中大力重點(diǎn)支持發(fā)展的新材料標(biāo)準(zhǔn)。
本標(biāo)準(zhǔn)《微合金鋼鍛件
通用技術(shù)條件》由原材料制造、鍛件制造、整車制造等全產(chǎn)業(yè)鏈上多家龍頭企業(yè)組成起草工作組，工作組在全國(guó)鍛壓標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員的組織下開展調(diào)研及試驗(yàn)工作，為本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)的確定積累了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
二、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了微合金鋼鍛件的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、隨行文件、包裝、運(yùn)輸及貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于最大截面厚度不大于200 mm的微合金鋼鍛件。
三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容
本標(biāo)準(zhǔn)的第一起草單位湖北三環(huán)鍛造有限公司擁有30余年汽車底盤關(guān)鍵零部件轉(zhuǎn)向節(jié)及轉(zhuǎn)向節(jié)臂等產(chǎn)品的模鍛生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，公司自2015年開始進(jìn)行微合金鋼鍛件的模鍛工藝研發(fā)，先后完成了汽車轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、平衡軸等汽車底盤微合金鋼鍛件的研發(fā)和生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)起草單位進(jìn)行了大量試驗(yàn)，通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中控制鍛造工藝、鍛后控溫冷卻等工藝方法，使微合金鋼鍛件達(dá)到所需力學(xué)性能要求。
1、在微合金鋼材料的要求方面：規(guī)定了對(duì)材料的脫碳層和晶粒度等方面的要求。聯(lián)合大冶特殊鋼有限公司和西寧特殊鋼股份有限公司等國(guó)內(nèi)知名鋼材制造廠家，對(duì)原材料的組織在《GB/T
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非調(diào)質(zhì)機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼》的基礎(chǔ)上提出進(jìn)一步要求，即要求“鍛件所用鋼材為鐵素體-珠光體微合金鋼時(shí)，材料金相組織中的鐵素體-珠光體含量不應(yīng)低于90%。鍛件所用鋼材為貝氏體微合金鋼時(shí)，材料金相組織中的貝氏體不應(yīng)低于90%”。
2、在微合金鋼鍛件所用鋼材成分控制、力學(xué)性能要求、產(chǎn)品質(zhì)量等方面：本標(biāo)準(zhǔn)不僅廣泛采納了大冶特殊鋼有限公司和西寧特殊鋼股份有限公司等國(guó)內(nèi)知名鋼材制造廠家的意見，同時(shí)與陜西漢德車橋有限公司、中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司等國(guó)內(nèi)知名整車制造企業(yè)進(jìn)行深入研究探討，將鋼材制造企業(yè)、鍛造企業(yè)以及整車制造企業(yè)對(duì)微合金鋼鍛件的各項(xiàng)要求進(jìn)行了整合，并與華中科技大學(xué)、北京機(jī)電研究所有限公司等科研院所展開理論驗(yàn)證與總結(jié)，保證了本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容從原材料到零件制造再到產(chǎn)品使用整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上合理有效。
3、在強(qiáng)度等級(jí)劃分方面：在標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)微合金鋼鍛件強(qiáng)度等級(jí)的不同，對(duì)微合金鋼鍛件進(jìn)行了分類，并在試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上分別給出了不同強(qiáng)度等級(jí)下鍛件的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、布氏硬度值。鍛件強(qiáng)等級(jí)的劃分充分考慮了微合金鋼鍛件的不同使用環(huán)境和工作條件，針對(duì)微合金鋼鍛件伸長(zhǎng)率難以有效控制的難題，本標(biāo)準(zhǔn)在進(jìn)行強(qiáng)度分級(jí)時(shí)，進(jìn)行了大量的力學(xué)性能驗(yàn)證試驗(yàn)，并結(jié)合了國(guó)內(nèi)大部分微合金鋼鍛件制造企業(yè)的微合金鋼鍛件伸長(zhǎng)率控制水平，給出了有效、可量化的數(shù)值。
4、在微合金鋼鍛件的材料成分、組織、性能、探傷等檢測(cè)方法方面：本標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而保證了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)都能得到有效驗(yàn)證。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組不僅充分考慮了國(guó)內(nèi)各大主機(jī)廠對(duì)微合金鋼鍛件的各項(xiàng)指標(biāo)要求、整合了鍛造企業(yè)微合金鋼鍛件生產(chǎn)制造條件/工藝控制能力、微合金鋼鋼材生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量保證能力，同時(shí)團(tuán)隊(duì)廣泛收集了國(guó)際客戶對(duì)微合金鋼鍛件的要求。在標(biāo)準(zhǔn)附錄部分增加了補(bǔ)充要求，對(duì)限制性化學(xué)成分、限制性附帶元素、非金屬夾雜物、去應(yīng)力要求、切口韌性試驗(yàn)、清理等進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)范。這些特殊要求的補(bǔ)充說(shuō)明，使標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)布實(shí)施后，能正確引導(dǎo)廣大微合金鋼鍛造企業(yè)與鋼廠、客戶之間形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。
四、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施意義
標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，通過(guò)廣大參與標(biāo)準(zhǔn)工作的專家和企業(yè)的共同努力，規(guī)定了微合金化元素釩、鈮、鉬、鈦等的化學(xué)成分要求，國(guó)內(nèi)首次對(duì)微合金鋼鍛件微合金化元素成分給出了明確規(guī)定，解決了微合金鋼微合金化元素成分控制的難題；對(duì)鍛件制造過(guò)程的工藝控制提出了明確的要求，解決了微合金鋼鍛件力學(xué)性能穩(wěn)定性的技術(shù)難題；對(duì)生產(chǎn)制造企業(yè)的微合金鋼鍛件質(zhì)量驗(yàn)收提供了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、檢驗(yàn)驗(yàn)收全流程給出了參考依據(jù)。
微合金鋼鍛件采用控鍛控冷技術(shù)取代了傳統(tǒng)鍛件的熱處理工序，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鍛造企業(yè)綠色、短流程的生產(chǎn)制造，符合新時(shí)代“碳達(dá)峰、碳中和”的國(guó)家戰(zhàn)略。本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施后，必將大力推動(dòng)微合鋼金鍛件成形技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，降低鋼質(zhì)鍛件的綜合制造成本，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與推廣具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
相關(guān)鏈接：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公告 2021年第14號(hào)