JB/T 6404—2017《大型高錳鋼鑄件技術條件》解讀

中華人民共和國工業和信息化部于2017年1月9日發布了JB/T 6404—2017《大型高錳鋼鑄件 技術條件》標準。該標準由中國機械工業聯合會提出，全國大型鑄鍛件標準化技術委員會歸口，二重集團 （德陽）重型裝備股份有限公司、太原重工股份有限公司負責起草，于2017年7月1日開始實施。JB/T 6404—2017《大型高錳鋼鑄件 技術條件》 （以下簡稱新標準）是對JB/T 6404—1992《大型高錳鋼鑄件》 （以下簡稱舊標準）的修訂。

1 標準的修訂背景

《高品質特殊鋼科技發展 “十二五”專項規劃》提出了面向我國航空航天、清潔能源、現代交通、先進制造等領域的發展要求，重點突破高溫合金、軸承鋼、耐熱鋼、耐蝕鋼、電工鋼、耐磨鋼和工模具鋼等高性能特殊鋼關鍵材料技術，并提出了工程機械用耐磨鋼開發的重點任務。該標準涉及的大型高錳鋼鑄件，主要應用于采石、采礦、挖掘、煤炭工業、鑄造和鋼鐵等行業中的破磨設備，需要承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件的裝備零部件。本標準自實施以來，為相關企業設計選材、訂貨、制造和檢驗提供了重要依據和支撐。隨著近年來制造水平的提高和裝備升級的需要，對標準涉及材料的化學成分、力學性能、無損檢測、耐磨壽命等有了更高的質量要求。該標準的材料牌號、化學成分、檢驗標準等內容已經不能滿足實際應用需要，急需修訂該標準。

2 標準修訂的意義

該標準修訂將解決標準老齡化問題，反映材料、制造和檢驗方面的新技術和新要求，提高標準的適用性，提高高錳鋼鑄件技術和質量水平，為采石、采礦、挖掘、煤炭工業、鑄造和鋼鐵行業等裝備的關鍵零部件升級提供技術標準支撐。

3 與國際、國外對比情況

該標準項目無直接對應的國際標準，因此沒有采用國際標準。

該標準修訂過程中查詢到的與其相關的同類國際標準和國外先進標準主要有EN 10349：2009《鋼鑄件 奧氏體錳鋼鑄件》，適用于耐磨奧氏體錳鋼鑄件；JIS G 5131：2008（2012） 《高錳鋼鑄件》，適用于高錳鋼鑄鋼件。ISO 13521：1999《奧氏體錳鋼鑄件》，適用于耐磨奧氏體錳鋼鑄件。該標準與相關標準的對比情況如下：

（1）該標準材料成分中主要元素的范圍與JISG5131： 2008 （2012） 及 ISO 13521： 1999相當。

（2）該標準材料成分中P、S元素的范圍與JIS G 5131：2008（2012）相比，要求更嚴格、更精確。

（3）該標準材料力學性能中關于硬度要求范圍與JIS G 5131：2008（2012）相比，要求更嚴格、更精確。

（4）該標準規定了安裝鑄孔 （包括半圓孔、方孔、缺口等）的尺寸極限偏差，孔與孔或孔與邊間距的尺寸極限偏差，而JIS G 5131：2008（2012）則未規定。

該標準制定過程中未測試國外的樣品、樣機。

該標準達到國內先進水平，主要技術指標相當于JIS G 5131： 2008 （2012） 及ISO 13521：1999等相關材料的技術指標。

4 新標準的主要變化

新標準與舊標準相比主要變化如下：

1）修改了制造工藝中對冶煉、鑄造、焊補的要求；

2）增加了熱處理規范；

3）修改了所有材料牌號中Si、S、P的質量分數要求，Si的質量分數調整為0.30%~0.90%、S的質量分數調整為≤0.040%、P的質量分數調整為≤0.060%；

4）修改了部分材料碳元素質量分數的范圍；

5）增加了ZG120Mn17、ZG120Mn17Cr2兩種材料，刪除了原ZGMn13材料；

6） 修改了ZG110Mn13Mo1 （原ZGMn13Mo）材料中鎳元素質量分數的范圍，該材料應不含鎳元素；

7）修改了力學性能符號；

8） 修改了 ZG120Mn13Cr（原 ZGMn13Cr）材料的抗拉強度的要求，由原來的490MPa修改為690MPa，增加了該材料的硬度要求；

9）修改了部分材料的抗拉強度、斷后伸長率及硬度要求；

10） 增加ZG110Mn13Mo1 （原ZGMn13Mo）材料的力學性能要求；

11）刪除了力學性能試驗用試塊圖，改為“單鑄試塊的形狀和尺寸按GB/T 5680—2010《奧氏體錳鋼鑄件》中圖A.1~圖A.3的規定執行”；

12）取消了鑄件尺寸偏差表，改為 “鑄件的尺寸公差應符合GB/T 6414的規定”；

13）修改了鑄件的鑄孔、孔與孔或孔與邊間距、平面度、圓度公差；

14）修改了檢驗規則和試驗方法中化學成分分析、力學性能試驗、硬度檢驗、金相檢驗、復試、重新熱處理的相關內容；

15）增加了附加檢驗項目；

16）刪除了驗收項目的內容；

17）修改了質量證明書的內容。

5 新標準的主要內容

（1）范圍

該標準規定了高錳鋼鑄件的訂貨要求、制造工藝、技術要求、檢驗規則和試驗方法、質量證明書及標識、包裝和運輸。

該標準適用于普通工程用高錳鋼鑄件 （以下簡稱鑄件）的訂貨、制造和檢驗。

（2）規范性引用文件

下列文件對于該文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 222《鋼的成品化學成分允許偏差》；GB/T 223（所有部分） 《鋼鐵及合金化學分析方法》；GB/T 228.1《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》；GB/T 229《金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法》；GB/T 231.1《金屬材料 布氏硬度試驗 第1部分：試驗方法》；GB/T 5677《鑄鋼件射線照相檢測》；GB/T 5680—2010《奧氏體錳鋼鑄件》；GB/T 6414《鑄件 尺寸公差與機械加工余量》；GB/T 9443《鑄鋼件滲透檢測》；GB/T 13925《鑄造高錳鋼金相》；GB/T 20066《鋼和鐵 化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法》。

（3） 訂貨要求

1）需方應在訂貨合同中規定鑄件的名稱、材料牌號、技術要求、檢驗項目、交貨狀態、供貨數量及其他附加要求。

2）需方應提供經供需雙方認可的訂貨圖樣和技術文件。

3）當需方提出特殊要求或補充要求時，補充要求應經供需雙方商定。

（4） 制造工藝

1）冶煉

鑄件用鋼應采用感應爐、電弧爐、鋼包精煉爐熔煉或其他滿足要求的熔煉方法。

2）鑄造

需方無特殊要求時，鑄造工藝由供方自行確定。經熱處理的鑄件，其鑄造工藝補貼應在熱處理前清除。鑄件機械加工余量的選取應符合GB/T 6414的規定。

3）熱處理

①鑄件均應進行水韌處理。在未完成水韌處理之前，附鑄試塊不應與鑄件本體脫離。

②鑄件應均勻地加熱和保溫，水韌處理的溫度不低于1040℃，確保鑄件中的碳化物均勻、固溶。

4）缺陷焊補與矯正

①鑄件的缺陷可在水韌處理后進行焊補。

②挖槽深度超過壁厚的40%或25mm （取其較小值），或挖槽面積超過65cm2的缺陷焊補，均被認為是大面積焊補，屬于大面積焊補的應經需方事先同意，其焊補記錄 （包括位置和尺寸）應提交給需方。

③鑄件如產生變形，可在水韌處理后，室溫下進行矯正。

（5） 技術要求

1）化學成分

鋼的化學成分應符合表1的規定。成品化學成分允許偏差應符合GB/T 222的規定。

2）力學性能

水韌處理后，鑄件力學性能應符合表2的規定。若表2的規定值不能滿足需方要求，則供需雙方可在訂貨時協商確定驗收數值。

3）鑄件質量

①表面質量

鑄件不應存在影響加工、組裝和使用壽命的裂紋、縮松、粘砂、氣孔等缺陷。

表2 力學性能

②幾何公差與尺寸公差、重量公差

鑄件的尺寸公差應符合GB/T 6414的規定。安裝鑄孔 （包括半圓孔、方孔、缺口等）的尺寸極限偏差，孔與孔或孔與邊間距的極限偏差，直線度和平面度公差，圓度公差以及重量公差，應符合表3~表7的規定。

表3 鑄孔和槽的尺寸極限偏差 單位為毫米

表4 孔與孔或孔與邊間距的極限偏差 單位為毫米

表5 直線度和平面度公差 單位為毫米

表6 圓度公差單位為毫米

表7 重量公差

③表面粗糙度

鑄件表面粗糙度等級應符合供需雙方協議商定的等級要求，并在圖樣中規定，未規定時按表面粗糙度Ra≤100μm驗收。

（6）檢驗規則和試驗方法

1）化學成分分析

①鑄件化學成分分析試樣應在澆注過程中從鋼包中抽取，每包取1個試樣。

②化學成分分析取樣和制樣應按GB/T 20066的規定執行。

③化學成分分析按GB/T 223（所有部分）的規定執行，也可使用光譜分析法等現代儀器分析方法，仲裁分析按GB/T 223（所有部分）的規定執行。

2）力學性能試驗

①鑄件力學性能試樣應取自鑄件本體或鑄件附鑄試塊，當需方同意時，也可采用單鑄試塊，單鑄試塊的形狀和尺寸按GB/T 5680—2010中圖A.1~圖A.3的規定執行。當鑄件最大壁厚超過120mm時，試塊尺寸、形狀可由供需雙方商定。

②力學性能試驗，每一批量取1個水韌處理后的試樣，試驗結果應符合表2的規定。

③當規定做沖擊性能試驗時，每一批量取3個沖擊試樣進行試驗，3個試樣的平均值應符合表2或訂貨協議的規定，允許其中有1個試樣的值可以低于規定值，但不應低于規定值的70%。

④拉伸試驗按GB/T 228.1的規定進行。沖擊試驗按GB/T 229的規定進行。

3）硬度檢驗

當硬度作為驗收條件時，硬度檢驗應當按批進行，當硬度在鑄件本體測試有困難時，也可在鑄件的附鑄試塊上測試，每批隨機抽取3件鑄件（或3個試塊）進行檢驗，硬度應在鑄件表面下方大于或等于2mm處測試。布氏硬度試驗按GB/T 231.1的規定執行。

4）金相檢驗

當金相組織作為驗收條件時，金相檢驗用試樣應在力學性能用試塊中制取，并應在距試塊表面不少于6mm處制取，試驗方法按照GB/T 13925的規定執行。

5）復試

①當力學性能試驗結果不符合要求時，供方可進行復試。

②拉伸試驗不合格時，從同一批次中抽取2個備用拉伸試樣，如2個試驗結果均符合表2的規定，則該批量的拉伸性能為合格，若復試中仍有1個試樣不合格，則供方應按下文 “重新熱處理”的規定處理。

③沖擊試驗不合格時，從同一批次中制備沖擊試樣進行雙倍復試，復試的每個試樣的值，都應大于或等于規定的最小平均值，否則供方應按6.6的規定處理。

④首次硬度檢驗的不合格數量不應超過1件，如超過1件，則該批鑄件為不合格。硬度不合格時，應隨機在同批次中抽取3件鑄件 （或3個試塊）進行復檢。復檢結果均應符合表2的規定，否則供方應按下文 “重新熱處理”的規定處理。

6）重新熱處理

經熱處理的鑄件性能不符合表2的規定時，試塊隨同鑄件可重新熱處理，但重新熱處理不應超過2次。重新熱處理后應按 “力學性能試驗”、“硬度檢驗”的規定重新進行試驗。

7）附加檢驗項目

①應用滲透檢測方法檢測鑄件表面缺陷時，需要檢測的表面和驗收的質量等級由供需雙方商定，其檢測方法和評級標準按GB/T 9443的規定執行。

②應用射線檢測方法檢測鑄件內部缺陷時，需要檢測的范圍和驗收的質量等級由供需雙方商定，其檢測方法和評級標準按GB/T 5677的規定執行。

（7）質量證明書

1）交貨時，供方應向需方提供質量證明書。質量證明書應包括下列內容：

①訂貨合同號；

②圖號；

③鑄件名稱；

④重量；

⑤材料牌號；

⑥產品執行標準編號；

⑦鑄件識別號或熔煉爐號；

⑧化學成分分析報告和力學性能試驗報告等；

⑨熱處理狀態、熱處理曲線記錄、熱處理爐批號；

⑩主要缺陷及焊補記錄 （包括位置與尺寸草圖）；

11○合同和技術協議中有要求的其他檢驗報告。

2）質量證明書應有供方質量部門和負責人的簽章。

（8）標識、包裝和運輸

1）鑄件上應有供方標識、訂貨合同號、圖號、爐號、件號等標志內容。

2）包裝和發運由供需雙方商定。