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| 标准编号 | GB/T 33201-2016 (GB/T33201-2016) | | 中文名称 | NCu30-3-0.5合金棒材、线材、锻件和锻坯 通用技术条件 | | 英文名称 | NCu30-3-0.5 alloy bar, wire, forgings and forging stock -- General specification | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J32 | | 国际标准分类 | 77.120.01 | | 字数估计 | 14,138 | | 发布日期 | 2016-12-13 | | 实施日期 | 2017-07-01 | | 起草单位 | 北京机电研究所、贵州安大航空锻造有限责任公司、湖北三环锻造有限公司、宁波蜗牛锻造有限公司 | | 归口单位 | 全国锻压标准化技术委员会(SAC/TC 74) | | 标准依据 | 国家标准公告2016年第140号 | | 提出机构 | 全国锻压标准化技术委员会(SAC/TC 74) | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 33201-2016
NCu30-3-0.5 alloy bar, wire, forgings and forging stock--General specification
ICS 77.120.01
J32
中华人民共和国国家标准
NCu30-3-0.5合金棒材、线材、锻件
和锻坯 通用技术条件
2016-12-13发布
2017-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由全国锻压标准化技术委员会(SAC/TC74)提出并归口。
本标准负责起草单位:北京机电研究所、贵州安大航空锻造有限责任公司、湖北三环锻造有限公司、
宁波蜗牛锻造有限公司。
本标准主要起草人:陈文敬、金红、陈祖祥、张运军、魏百江、叶俊青、邵光保、占克勤、沈飞、周林。
NCu30-3-0.5合金棒材、线材、锻件
和锻坯 通用技术条件
1 范围
本标准规定了NCu30-3-0.5合金产品的采购信息、化学成分、力学性能、尺寸及允许偏差、内部及表
面质量、取样、检测次数、试样制备、试验方法、检验、拒收和复检、合格证及标识要求。
本标准适用于热加工和冷加工的截面为圆形、正方形、六角形和矩形的NCu30-3-0.5合金棒材(以
下依次简称圆棒、方棒、六角棒和扁棒)、锻件和锻坯以及冷加工线材。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5235 加工镍及镍合金 化学成分和产品形状
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 8888 重有色金属加工产品的包装、标志、运输、贮存和质量证明书
als)
metalicmaterials)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
棒材 bar;rod
截面为圆形或者宽度≤254mm、厚度≥3.2mm且截面为矩形、六角形和正方形的产品,直条状
供货。
3.2
线材 wire
沿整个长度方向上具有均一的横截面,以卷状供应的实心加工产品。
4 采购信息
依据本标准形成的采购订单应包含如下信息:
a) 标准名称和版本号;
b) 合金名称或牌号(见表1);
c) 产品形状,如圆棒、方棒、六角棒或扁棒,附锻件草图或CAD图;
d) 供应状态(见表2、表3和表4);
e) 产品尺寸,包括长度(见表5和表6);
f) 锻坯,若原材料是锻坯,应说明;
g) 表面粗糙度;
h) 数量:根数或件数;
i) 合格证或试验报告结果(见第15章);
j) 抽样检测;
k) 需方要求在供方进行现场见证或检验时,应在采购订单中注明。
5 化学成分
材料的化学成分及需方检验分析偏差应符合表1的规定。
表1 化学成分(质量分数) %
元素 含量 化学成分分析偏差
Nia ≥63.0 0.45
Al 2.30~3.15 0.20
C ≤0.18 0.01
Fe ≤2.0 0.05
Mn ≤1.5 0.04
Si ≤0.50 0.03
Ti 0.35~0.85 -0.03+0.04
S ≤0.010 0.003
Cu 27.0~33.0 -0.15+0.20
a 应根据计算差值确定Ni的含量。
6 力学性能
未时效合金的力学性能应符合表2的规定。时效硬化合金的力学性能应符合表3和表4的规定。
表2 未时效合金棒材和锻件的力学性能a
产品 状态
硬度
布氏硬度(30000N)
洛氏硬度
圆棒b、六角棒、方棒、
扁棒及锻件
热加工 245HBW 23HRC
六角棒 冷加工 260HBW 26HRC
圆棒/
mm
6.4~25.4 冷加工 280HBW 29HRC
≥25.4~76.2 冷加工 260HBW 26HRC
表2(续)
产品 状态
硬度
布氏硬度(30000N)
洛氏硬度
圆棒/
mm
≥76.2~101.6 冷加工 240HBW 22HRC
圆棒、六角棒、方棒、
扁棒及锻件
热加工或冷加工+
退火
185HBW 90HRB
a 除9.2.3要求外,其余可不进行拉伸测试。
b 直径 >108.0mm圆棒的最大硬度为260HBW。
表3 时效合金棒材和锻件的力学性能a
产品 状态
最大截面尺寸
mm
抗拉强度
MPa
屈服强度b
MPa
伸长率b
硬度c
布氏硬度
(30000N)
HBW
洛氏硬度
HRC
圆棒d、六角棒、
方棒、扁棒
及锻件e
热加工+时效
硬化
所有尺寸 965 690 20.0 265 27
圆棒
冷加工+时效
硬化
6.4~25.4 1000 760 15.0 300 32
>25.4~76.2 965 690 17.0 280 29
>76.2~101.6 930 655 20.0 255 25
六角棒
冷加工+时效
硬化
6.4~50.8 965 690 15.0 265 27
圆棒、六角棒、
方棒、扁棒
及锻件
退火+时效
硬化f
< 25.4 895 620 20.0 250 24
≥25.4 895 585 20.0 250 24
a 时效硬化热处理工艺为:595℃保温8h~16h,而后以10℃/h~15℃/h的速率随炉冷至480℃,最后空冷。
也可采用以下工艺:595℃保温,时间不超过16h,而后随炉冷至540℃并保温约6h,再随炉冷至480℃并保
温约8h,最后空冷至室温。
b 不适用于直径< 6.4mm的小尺寸拉伸试样。
c 硬度值仅作参考,不作为接收或拒收的依据。
d 直径 >108mm的圆棒的伸长率为17%。
e 特别说明时,对于锻环和锻盘,可采用硬度测试代替拉伸测试。
f 适用于热加工+冷加工的产品。
表4 盘状冷拉线材的抗拉强度
状态
尺寸
mm
抗拉强度
MPa
冷加工 所有尺寸 ≥760~1070
冷加工+退火 所有尺寸 ≤760
冷加工+弹性回火+拉拔
≤1.45a ≥1140
>1.45~2.90 ≥1070
>2.90~5.82 ≥1035
>5.82~7.92 ≥1000
>7.92~9.52 ≥930
>9.52~11.10 ≥860
>11.10~14.30 ≥825
冷加工+退火+时效硬化b 所有尺寸 ≥895
冷加工+拉拔+时效硬化b 所有尺寸 ≥1070
冷加工+弹性回火+时效硬化b
≤2.90 ≥1240
>2.90~9.52 ≥1170
>9.52~14.30 ≥1105
a 适用于盘状产品,而矫直和定尺长度产品,上述值应减105MPa。
b 时效硬化热处理工艺同表3中脚注a。按要求由供方进行热处理的轧制时效硬化产品一般不再进行热处理,热
加工、冷加工或退火产品成形或机加工后一般应进行热处理。
7 尺寸及允许偏差
7.1 直径、厚度或宽度:冷加工棒材的直径或平行面间距的允许偏差应符合表7的规定,热加工棒材的
允许偏差应符合表5的规定,线材的允许偏差应符合表7的规定。
7.2 直径偏差:直径≤12.7mm的热加工圆棒的直径偏差应符合表5中的允许偏差,除锻材外,所有尺
寸的热加工和冷加工圆棒沿长度方向的直径偏差应小于表5和表7中的允许偏差之半。
7.3 端部:方棒、扁棒、六角棒和圆棒的端部应具有符合客户要求的角度。
7.4 热加工产品的机械加工余量---热加工产品表面需要机加工时,加工余量应符合表8的规定。
7.5 长度:冷、热加工棒材长度的允许偏差应符合表9的规定。任意和标准长度的棒材应采用剪切或
锯切方式,定长棒材端部应齐边、锯切或机加工。
7.6 直线度:精密级冷加工棒材直线度应符合表6的规定,热加工、冷加工、粗车削和机加工棒材的直
线度应符合表10的规定。测量直线度时,标距为1070mm,或特别指明在不超出表6中的长度范围内
进行直线度测定时,首先将圆棒置于一具有球轴承滚子和千分尺或千分表的精密工作台上,然后沿千分
表缓慢反向旋转圆棒。标距内圆棒任意部分的直线度偏差不应超过表10中的允许偏差。将圆棒旋转
一周、千分表上最大与最小读数的差值定义为直线度偏差。
7.7 锻件:采购订单、草图或图纸中应标注具体尺寸和公差。
7.8 锻坯:需方和供方应就尺寸和公差达成一致。
表5 热加工棒材直径或平行面间距的允许偏差a 单位为毫米
产品b 尺寸
允许偏差
+ -
热加工棒材
≤25.4 0.41 0.41
>25.4~50.8 0.79 0.41
>50.8~101.6 1.19 0.79
>101.6 3.18 1.60
粗车削或磨削加工圆棒
< 25.4 0.13 0.13
≥25.4 0.79 0
半光滑表面的机加工圆棒 >88.9 0.79 0
光滑表面的机加工圆棒 >88.9 0 0.13
锻造螺栓坯料(限圆形)
6.4、7.9 0 0.16
9.5、11.1、12.7 0 0.17
14.3、7.9、17.5、19.1、
20.6、22.2
0 0.21
7.9、25.4 0 0.25
27.0~38.1、1.6 0 0.28
a 不适用于锻坯。
b 适用于圆棒直径、六角棒和方棒平行面间距,以及扁棒的宽度和厚度。
表6 精密级冷加工棒材直线度的允许偏差 单位为毫米
尺 寸 标 距 允 许 偏 差
12.7~23.8 1070 0.13
>23.8~49.2 1070 0.15
>49.2~63.5 1070 0.18
>63.5~101.6 1070 0.20
19.0~23.8 定尺长度910~3050 全长超过910时,(0.328+0.210)/1000
>23.8~101.6 定尺长度≤6100 全长超过910时,(0.427+0.125)/1000
表7 冷加工棒材直径或平行面间距的允许偏差 单位为毫米
产 品 尺寸a
允 许 偏 差
+ -
圆棒
1.6~4.8 0 0.05
4.8~12.7 0 0.08
表7(续)
产 品 尺寸a
允 许 偏 差
+ -
圆棒
12.7~23.8 0 0.05b
>23.8~49.2 0 0.08b
>49.2~63.5 0 0.10b
>63.5~76.2 0 0.13b
>76.2~88.9 0 0.15b
>88.9~101.6 0 0.18b
六角棒、方棒、扁棒
≤12.7 0 0.10
>12.7~22.2 0 0.13
>22.2~31.8 0 0.18
>31.8~50.8 0 0.23
a 适用于圆棒直径、六角棒和方棒平行面间距,以及扁棒的宽度和厚度。
b 对于冷加工、时效硬化和光面精整圆棒,可再增加负差0.05mm。
表8 热加工产品的机械加工余量 单位为毫米
机加工后成品尺寸a
机械加工余量
圆棒直径
六角棒和方棒
平行面间距
扁棒
厚度 宽度
热加工态b
≤22.2 3.2 3.2 3.2 4.8
>22.2~47.6 3.2 4.8 3.2 4.8
>47.6~73.0 4.8 6.4 - 4.8
>73.0~96.8 6.4 - - 4.8
>96.8 6.4 - - 9.5
热加工圆棒,粗车削或粗
磨削加工c
ϕ23.8~ϕ101.6 1.6 - - -
>ϕ101.6~ϕ304.8 3.2 - - -
a 尺寸适用于圆棒直径、六角棒和方棒的平行面间距,以及扁棒的宽度和厚度。
b 适用于表5中长度≤910mm热加工圆棒和其他长度≤610mm热加工棒材的机械加工余量。较长的热加工
产品应提供成品的截面尺寸和长度,从而保证供方交付的产品具有足够可进行后续机加工的加工余量和矫直
尺寸。
c 适用于长度≤910mm的产品。
表9 棒材长度的允许偏差
状 态 及 长 度 允 许 偏 差
状态
热加工
棒材长度在1830mm~7310mma之间,其中长度在1830mm~2740mm之间的棒材质量不大
于总质量的25%
冷加工
棒材长度在1830mm~6100mm之间,其中长度在1830mm~3050mm之间的棒材质量不大
于总质量的25%
轧制
长度
倍尺长度
多种倍尺长度,不应超过棒材长度范围,除特别要求外,每种倍尺长度的加工余量为6.4mm。供方
可提供特殊长度的产品
公称长度 公称长度≥610mm,且不应太短b
定尺长度
所有棒材均应剪切成定尺长度,允许正偏差为3.2mm。产品直径或平行面间距≤203mm的允许
负偏差为0; >203mm产品的允许正偏差为6.4mm,负偏差为0
a 适用于质量 >37kg/m的热加工棒材和光滑锻制产品,且所有棒材长度≥610mm。
b 适用于直径或平行面间距< 12.7mm的冷加工棒材,其公称或锻坯长度≥610mm,且至少93%的产品尺寸在
此范围内,其余产品的长度可能较小,但其长度应≥1220mm。
表10 棒材直线度的允许偏差a 单位为毫米
状态、表面粗糙度和尺寸 允 许 偏 差
热加工 棒材(热精轧表面) 挠度b 4.164/1000
圆棒
粗车削或粗磨削加工
机加工、半光滑表面
机加工、光滑表面
直线度c
4.164/1000
2.590/1000
0.125/1000
冷加工 圆棒直径≤101.6 挠度b 2.492/1000
六角棒和方棒 全尺寸 挠度b 2.492/1000
a 不适用于锻坯。
b 最大挠度不应超过单位长度允许偏差的倍数。
c 任意长度为6.1m范围内的直线度不应超过单位长度允许偏差的倍数。
8 内部及表面质量
产品内部组织和状态均匀,表面光滑、平直,无可造成产品开裂的缺陷。
9 取样
9.1 批次
9.1.1 化学成分检测时,同炉次产品为一批次。
9.1.2 力学性能测试时,同炉次、同尺寸、同状态的产品为一批次。同炉次锻坯为一批次。当不按炉次
区分时,尺寸和状态相同的材料每批应≤227kg。
9.2 检测样品选取
9.2.1 化学成分检测时,在同批次产品的浇铸或后续加工过程中取样,且需方有权进行产品分析检测。
9.2.2 力学性能测试时,在同批次产品中具有代表性的位置取样。
9.2.3 非时效产品,应按9.1.2对同批次产品取样,并应从交付产品中或使用的锻棒上取样。按表3或
表4对试样进行时效或退火+时效处理,若同批次产品已在指定条件下进行检测且符合标准要求时,同
炉次非时效产品可不检测。
10 检测次数
10.1 化学分析:每批次检测1次。
10.2 拉伸试验:每批次检测1次。
10.3 硬度测试:每批次检测1次。
11 试样制备
11.1 棒材
11.1.1 从成品中选取和制备拉伸试样,并沿流线方向进行检测。
11.1.2 棒材和线材应进行全尺寸测试。若无法进行,应采用 ASTM E8中的圆柱形试样。根据
ASTME8,对于厚度≤12.7mm且宽度太大而无法进行全尺寸检测的扁棒应采用纵向板状试样。
11.2 锻件
11.2.1 从锻件或测试延伸段选取批次的拉伸试样。
11.2.2 试样轴线应位于实心锻件中心和表面中间、空心锻件壁内外表面中间,并应与金属流线方向
平行。
11.2.3 采用ASTME8的圆柱形试样。
11.3 锻坯
直接在锻坯样品或试块上选取测试样。
11.4 成品硬度试验
为保证硬度测定值符合要求,应按以下步骤进行:
a) 直径< 12.7mm的圆棒,通过锉削或磨削在距圆棒外表面约1.6mm处测得硬度值;
b) 直径≥12.7mm的圆棒以及所有尺寸的六角棒、方棒和扁棒,应在其表面和样段心部间的中间
截面上测得硬度。
12 试验方法
12.1 产品的化学成分、力学和其他性能要求应符合表11的规定。
表11 检测项目及相应的标准
检 测 项 目 标 准 号
化学分析 GB/T 5235
拉伸试验 ASTME8
洛氏硬度 ASTME18
硬度换算 ASTME140
数值处理 GB/T 8170
12.2 为保证产品性能符合表12规定的偏差范围,应根据GB/T 8170中的修约规则对检测值或计算
值进行修正。
表12 检测项目及相应的数值修......
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