《工程機(jī)械用高強(qiáng)度耐磨鋼板》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

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　　一、任務(wù)來(lái)源

　　根據(jù)全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)[2008]01號(hào)“關(guān)于下達(dá)全國(guó)鋼標(biāo)委2008年第一批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知”，由濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司和冶金信息標(biāo)準(zhǔn)研究院共同起草制定《工程機(jī)械用高強(qiáng)度耐磨鋼板》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目編號(hào)為“20077255-T-65”。

　　標(biāo)準(zhǔn)編制工作計(jì)劃

　?、艥?jì)鋼于2008年初結(jié)合產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)行了起草標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)收集、情況調(diào)研、問(wèn)題分析等準(zhǔn)備工作，至年底前，形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（草案）。

　?、?008年5月份：發(fā)出了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿——征求上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主管部門、生產(chǎn)和顧客行業(yè)代表企業(yè)及研究院所意見，根據(jù)反饋意見的匯總處理結(jié)果，確定征求意見（二稿）或（討論稿）。

　?、?008年8月份：針對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)征求意見（二稿）的反饋意見，進(jìn)行必要的修改工作，形成國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水平對(duì)比分析和意見匯總處理表，必要的數(shù)據(jù)分析等。

　?、?008年9～10月份：召開標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)議。

　?、?008年四季度：根據(jù)預(yù)審會(huì)意見，修改、形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審定稿，并協(xié)調(diào)召開標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)議。根據(jù)審定會(huì)議意見，完成GBXXXX-200×《工程機(jī)械用高強(qiáng)度耐磨鋼板》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿。

　　二、制定標(biāo)準(zhǔn)的目的

　　耐磨鋼板廣泛應(yīng)用于工作條件特別惡劣，要求高強(qiáng)度，高耐磨性能的工程、采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、水泥生產(chǎn)、港口、電力以及冶金等機(jī)械產(chǎn)品上。如推土機(jī)，裝載機(jī)，挖掘機(jī)，自卸車及各種礦山機(jī)械、抓斗、堆取料機(jī)、輸料彎曲結(jié)構(gòu)等。多年來(lái)一直困擾著工業(yè)界人士的一個(gè)重大問(wèn)題就是磨損，尤其是接觸巖石、礦料等受磨擦、撞擊、沖刷的結(jié)構(gòu)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，機(jī)械裝備及其零件的磨損所造成的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值4%左右。因此，解決磨損和延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備及其部件的使用壽命成為工業(yè)界人士在設(shè)計(jì)、制造和使用各種機(jī)械設(shè)備所需要考慮的首要問(wèn)題。從國(guó)民經(jīng)濟(jì)的角度考慮，研制工程機(jī)械用高強(qiáng)度耐磨鋼是非常必要的，在國(guó)外已有企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)高強(qiáng)度耐磨鋼并應(yīng)用，如日本住友公司、JFE、瑞典SSAB和SWEBOR，德國(guó)蒂森克盧伯，MITTAL等已生產(chǎn)出耐磨壽命比普通鋼高出4倍左右的耐磨鋼材。國(guó)內(nèi)多數(shù)使用NM360～400，國(guó)際上NM400～550，年消耗在30～60萬(wàn)噸。

　　根據(jù)國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)度耐磨鋼發(fā)展情況看，高強(qiáng)度耐磨鋼標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)成為一個(gè)較為完整的通用化、系列化的標(biāo)準(zhǔn)體系。從我國(guó)目前現(xiàn)有的高強(qiáng)度耐磨鋼技術(shù)現(xiàn)狀來(lái)看，全部為產(chǎn)品技術(shù)協(xié)議，而且數(shù)量太少。雖然在部分企業(yè)形成了系列化并且正朝著通用化的方向發(fā)展，但從整個(gè)高強(qiáng)度耐磨鋼體系來(lái)看還很不完善，特別缺少通用標(biāo)準(zhǔn)。由于管理體制和運(yùn)行機(jī)制等方面的原因，企業(yè)材料研制工作與標(biāo)準(zhǔn)化工作脫節(jié)，造成納標(biāo)滯后。這對(duì)于高強(qiáng)度耐磨鋼規(guī)范生產(chǎn)、推廣使用極為不利。因?yàn)樵O(shè)計(jì)者認(rèn)為沒上標(biāo)準(zhǔn)的材料，是不成熟的，選材就有一定風(fēng)險(xiǎn)，一般不會(huì)選用，這嚴(yán)重影響了新材料的推廣使用。高強(qiáng)度耐磨鋼標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)形成一個(gè)具有我國(guó)特色的統(tǒng)一體系，對(duì)今后高強(qiáng)度耐磨鋼標(biāo)準(zhǔn)的完善，推動(dòng)高強(qiáng)度耐磨鋼的研制、應(yīng)用會(huì)起到關(guān)鍵作用。因此按照國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)體系編制的要求，編制一個(gè)既能充分反映我國(guó)高強(qiáng)度耐磨鋼發(fā)展水平和需求，又先進(jìn)科學(xué)、實(shí)用合理的標(biāo)準(zhǔn)體系，為今后高強(qiáng)度耐磨鋼標(biāo)準(zhǔn)修訂完善奠定的良好基礎(chǔ)，將有利于高強(qiáng)度耐磨鋼規(guī)范生產(chǎn)及推廣使用。

　　三、制訂標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)依據(jù)

　　耐磨鋼標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作啟動(dòng)于2007年8月，首先根據(jù)市場(chǎng)需求和市場(chǎng)調(diào)研，在搜集國(guó)內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，確定低合金高強(qiáng)度耐磨鋼為本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線，從科學(xué)、實(shí)用、節(jié)約成本、資源的角度出發(fā)，低合金高強(qiáng)耐磨是必然趨勢(shì)。濟(jì)鋼開發(fā)了JAR360F～JAR500F出口耐磨鋼，出口Bis52J/53J，Bis21J，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)JGNM360～JGNM500，B24S等；搜集的資料主要有：日本、德國(guó)、瑞典、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)的先進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)參考了德國(guó)、瑞典、日本的耐磨鋼的技術(shù)條件，結(jié)合我國(guó)技術(shù)情況，并以此為依據(jù)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)的耐磨鋼生產(chǎn)企業(yè)的盡快成熟。目前，國(guó)內(nèi)外尚未有發(fā)表的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此制訂本標(biāo)準(zhǔn)的意義十分重大。

　　傳統(tǒng)的耐磨鋼一般是指在沖擊載荷下發(fā)生沖擊硬化的高錳鋼，主要目的是在使用過(guò)程中可以受沖擊應(yīng)力作用以后有很強(qiáng)的硬化能力，但對(duì)沖擊載荷不大的工況，由于不能充分得到加工硬化，其硬度和耐磨無(wú)法提高。

　　制訂本標(biāo)準(zhǔn)的主要貢獻(xiàn)是突破傳統(tǒng)的高錳鋼概念，研制適應(yīng)機(jī)械行業(yè)各種作業(yè)條件下的耐磨損抗沖擊的低合金高強(qiáng)度金屬材料，規(guī)范行業(yè)生產(chǎn)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量水平的提高，為機(jī)械行業(yè)提供資源節(jié)約型材料，減少機(jī)器及設(shè)備的重量和相應(yīng)的成本。

　　四、標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容

　　1標(biāo)準(zhǔn)名稱的確定：根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的用途及化學(xué)成分的設(shè)計(jì)原則，標(biāo)準(zhǔn)名稱定為：《工程機(jī)械用高強(qiáng)度耐磨鋼板》。

　　2適用范圍

　　本標(biāo)準(zhǔn)鋼板適用于礦山、建筑以及農(nóng)業(yè)等工程機(jī)械用耐磨損結(jié)構(gòu)部件。本標(biāo)準(zhǔn)適用于厚度6mm～80mm的鋼板。

　　3訂貨內(nèi)容

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了訂貨內(nèi)容，明確用戶須提供的信息，以保證訂貨準(zhǔn)確性和產(chǎn)品滿足顧客的個(gè)性化要求并通過(guò)erp系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)。因此，訂貨時(shí)，需方應(yīng)提供下列信息：a）標(biāo)準(zhǔn)號(hào)；

　　b）牌號(hào)；

　　c）規(guī)格；

　　d）尺寸、外形精度要求；

　　e）重量；

　　f）交貨狀態(tài)；

　　g）用途；

　　h）特殊要求。

　　本標(biāo)準(zhǔn)中的牌號(hào)分為NM300、NM360、NM400、NM450、NM500、NM550和NM600六個(gè)級(jí)別，能夠適應(yīng)用戶的需求。

　　4牌號(hào)表示方法

　　已有的企業(yè)高強(qiáng)度耐磨鋼產(chǎn)品技術(shù)條件中，其產(chǎn)品牌號(hào)命名不規(guī)范。參考國(guó)外企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)情況并結(jié)合我國(guó)實(shí)際，針對(duì)我國(guó)高強(qiáng)度耐磨鋼牌號(hào)多為引進(jìn)牌號(hào)，目前使用比較混亂的問(wèn)題，應(yīng)該采用我國(guó)牌號(hào)的命名方法，加以統(tǒng)一，推廣使用通用標(biāo)準(zhǔn)中的牌號(hào)，促進(jìn)我國(guó)高強(qiáng)度耐磨鋼的規(guī)范發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度耐磨鋼標(biāo)準(zhǔn)通用化、系列化。根據(jù)耐磨鋼的產(chǎn)品特點(diǎn)和用戶在選材方面的貫例，耐磨鋼牌號(hào)采用漢語(yǔ)拼音和布氏硬度（HB）數(shù)值的組合方式。如：NM450，NM為“耐磨”漢語(yǔ)拼音的首位字母，“450”為布氏硬度值。

　　5尺寸、外形、重量及允許偏差

　　鋼板的尺寸、外形、重量及允許偏差符合GB/T709-2006的規(guī)定，該標(biāo)準(zhǔn)的四類厚度偏差類別可供用戶選擇。

　　為增加標(biāo)準(zhǔn)的靈活性，最大限度滿足用戶要求，體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的最大自由度原則，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定經(jīng)供需雙方協(xié)議，可供應(yīng)其他尺寸、外形偏差的鋼板。

　　6冶煉方法

　　本標(biāo)準(zhǔn)將冶煉方法規(guī)定為轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，并進(jìn)行LF爐外精煉和VD或RH脫氣處理。主要目的是可根據(jù)用戶的具體需求來(lái)確定是否采用先進(jìn)的生產(chǎn)方式達(dá)到用戶滿意的產(chǎn)品。

　　7交貨狀態(tài)

　　該產(chǎn)品特點(diǎn)決定了產(chǎn)品的交貨狀態(tài)，要想達(dá)到理想的綜合性能，合理的交貨狀態(tài)是至關(guān)重要的，耐磨鋼可以通過(guò)科學(xué)的調(diào)質(zhì)工藝，獲得良好的強(qiáng)韌組合性能，也可提高鋼的硬度值，達(dá)到耐磨的目的。本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)耐磨鋼板等級(jí)的設(shè)計(jì)規(guī)定了熱軋、控軋、淬火+回火等交貨狀態(tài)。

　　8化學(xué)成分

　　用于工程機(jī)械傳統(tǒng)的耐磨鋼一般為高錳鋼，雖然高錳鋼具有加工硬化性，但在其使用過(guò)程中受沖擊應(yīng)力作用以后有很強(qiáng)的硬化能力，所以只能在大的沖擊載荷下發(fā)揮其作用，而對(duì)于沖擊載荷不大的工況而言其硬度的耐磨性無(wú)法提高，而且高錳鋼加工硬化后，其屈服強(qiáng)度并不高，在較大力的作用下，工件有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生開裂，難以達(dá)到預(yù)期的使用壽命。因此與高錳鋼相比，近年來(lái)，低合金耐磨鋼用于制作中小型機(jī)械材料，也同樣在工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用，延伸并擴(kuò)大了高錳鋼的使用范圍，已被機(jī)械行業(yè)認(rèn)可，并成為趨勢(shì)。

　?。?）C含量：本標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于產(chǎn)品的硬度是否能保證材料的耐磨性，而鋼的淬透性及硬度取決于含碳量。本標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分的設(shè)計(jì)特點(diǎn)同時(shí)充分考慮了硬度與耐磨和焊接、成型、沖擊韌性等因素，采用較低的碳含量，使鋼通過(guò)淬火后獲得較高的硬度的同時(shí)，鋼板具有足夠的塑性和韌性，以滿足工程機(jī)械的綜合力學(xué)性能。

　?。?）合金元素及含量：本標(biāo)準(zhǔn)合金元素除C、Mn、Si之外，還采用Cr、Mo、B、Ni等作為主要合金元素。確保材料具有良好的淬透性、淬硬性和綜合力學(xué)性能，主要目的是提高鋼的耐磨性。Ti的加入可起到細(xì)化晶粒的作用。本標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)參考了日本、瑞典、德國(guó)等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的成分設(shè)計(jì)。

　　（3）有害元素的控制本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有害元素P、S含量提出的嚴(yán)格的限定。除NM360級(jí)別以外，其它牌號(hào)限定在0.010%以內(nèi)。

　　9力學(xué)性能

　　工程機(jī)械高強(qiáng)度耐磨鋼產(chǎn)品應(yīng)具有高硬度、高韌性、高強(qiáng)度、低碳和低合金等內(nèi)在特性，以保證“高耐磨、易加工、省材料、降成本”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。參照日本、瑞典等標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計(jì)了NM300、NM360、NM400、NM450、NM500、NM550及NM600七個(gè)耐磨等級(jí)。便于用戶選材。在保證高硬度的同時(shí)，保持良好的沖擊韌性，以抵御外來(lái)沖擊載荷。據(jù)資料報(bào)道，NM360與普通鋼板相比，有不低于兩倍的耐磨性能，NM400則不低于2.5倍的耐磨性能；NM550則不低于4倍的耐磨性能。耐磨鋼把高強(qiáng)度、高硬度、可焊接、易折彎這些特性融合在一起，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的耐磨性，能適應(yīng)不同工況的多種挖掘條件。本標(biāo)準(zhǔn)制訂的耐磨鋼是工程機(jī)械材料研究的一大進(jìn)步。

　　10表面質(zhì)量

　　本標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)表面質(zhì)量的規(guī)定采用GB/T3274，具有操作性較強(qiáng)的特點(diǎn)。

　　11檢驗(yàn)規(guī)則

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗(yàn)項(xiàng)目的復(fù)驗(yàn)和驗(yàn)收規(guī)則應(yīng)符合GB/T17505的規(guī)定。