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| 标准编号 | GB/T 38809-2020 (GB/T38809-2020) | | 中文名称 | 低合金超高强度钢通用技术条件 | | 英文名称 | General specification for low alloy ultra-high strength steels | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H40 | | 国际标准分类 | 77.140.20 | | 字数估计 | 18,150 | | 发布日期 | 2020-06-02 | | 实施日期 | 2020-12-01 | | 起草单位 | 钢铁研究总院、抚顺特殊钢股份有限公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所、江苏永钢集团有限公司、冶金工业信息标准研究院、西安航天动力机械有限公司、西安长峰机电研究所、西北工业集团有限公司、中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院、方大特钢科技股份有限公司 | | 归口单位 | 全国钢标准化技术委员会(SAC/TC 183) | | 提出机构 | 中国钢铁工业协会 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 38809-2020
General specification for low alloy ultra-high strength steels
ICS 77.140.20
H40
中华人民共和国国家标准
低合金超高强度钢通用技术条件
2020-06-02发布
2020-12-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
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。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本标准起草单位:钢铁研究总院、抚顺特殊钢股份有限公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、中国航空
工业集团公司沈阳飞机设计研究所、江苏永钢集团有限公司、冶金工业信息标准研究院、西安航天动力
机械有限公司、西安长峰机电研究所、西北工业集团有限公司、中国商用飞机有限责任公司上海飞机设
计研究院、方大特钢科技股份有限公司。
本标准主要起草人:韩顺、李建新、厉勇、赵博、戴强、吴军、庞学东、郑淑丽、杜文辉、吴秋平、吴小林、
刘鸢杰、陈远清、孟羽、颜丞铭。
低合金超高强度钢通用技术条件
1 范围
本标准规定了低合金超高强度钢的订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包
装、标志及质量证明书。
本标准适用于轧制或锻制低合金超高强度钢棒材(以下简称钢棒)。
本标准规定的牌号及化学成分同样适用于钢锭、钢坯或其制品。
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 222 钢的成品化学成分允许偏差
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 223.17 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 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
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 223.43 钢铁及合金 钨含量的测定 重量法和分光光度法
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 223.58 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 223.69 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 223.72 钢铁及合金 硫含量的测定 重量法
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 224 钢的脱碳层深度测定法
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 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 4161 金属材料 平面应变断裂韧度KⅠC试验方法
GB/T 4162-2008 锻轧钢棒超声检测方法
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)
GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 10121 钢材塔形发纹磁粉检验方法
GB/T 10561-2005 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 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 钢中非金属夹杂物的检验 塔形发纹酸浸法
GB/T 17505 钢及钢产品 交货一般技术要求
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 36026-2018 油气工程用高强度耐蚀合金棒
GB/T 37566 圆钢超声检测方法
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至少应包括下列内容:
a) 本标准编号;
b) 产品名称;
c) 牌号;
d) 规格及精度(见第4章);
e) 重量;
f) 冶炼方法(见5.2);
g) 交货状态(见5.3);
h) 标准中应由供需双方协商确定并在合同中注明的项目或指标(未注明时由供方选择);
i) 特殊要求(见5.16)。
4 尺寸、外形和重量
4.1 钢棒适用的最大尺寸见表1。
表1 钢棒的最大尺寸
4.2 轧制钢棒的尺寸、外形及允许偏差应符合GB/T 702的规定,具体要求应在合同中注明。
4.3 锻制钢棒的尺寸、外形及允许偏差应符合GB/T 908的规定,具体要求应在合同中注明。
4.4 钢棒以实际重量交货。
5 技术要求
5.1 牌号及化学成分
5.1.1 钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合表2的规定。
表2 牌号及化学成分
5.1.2 钢棒的成品化学成分允许偏差应符合表3的规定。表3未列元素的允许偏差应符合GB/T 222
的规定。
表3 成品化学成分允许偏差
5.2 冶炼方法
钢的冶炼方法应符合表4规定。
表4 冶炼方法、交货状态及交货硬度
序号 牌号 冶炼方法 交货状态 交货硬度/HBW
1 40CrNi2MoA 电渣重熔或真空电弧重熔 正火+高温回火、退火 ≤269
2 40CrNi2Si2MoVA 真空感应加真空电弧重熔 正火+高温回火、退火 ≤241
3 42CrNi2Si2MoVA 真空电弧重熔 正火+高温回火、退火 ≤311
4 30CrMnSiNi2A 真空感应加真空电弧重熔 正火+高温回火、退火 ≤269
5 30Si2MnCrMoVE 真空感应加真空电弧重熔 退火 ≤285
6 31Si2MnCrMoVE 真空感应加真空电弧重熔 退火 ≤285
7 45CrNiMo1VA
真空感应加电渣重熔或真空感应加
真空电弧重熔
退火、高温回火 ≤285
5.3 交货状态
5.3.1 钢棒交货状态应符合表4的规定。
5.3.2 根据需方要求,并在合同中注明,钢棒可以车光、削皮或磨光表面状态交货。
5.4 交货硬度
钢棒的交货硬度应符合表4的规定。
5.5 力学性能
5.5.1 在钢棒上切取试样毛坯,按表5中的推荐热处理制度进行热处理后的力学性能应符合表5规定。
其中:40CrNi2Si2MoVA、30CrMnSiNi2A钢棒的横向力学性能合格时,可不检测纵向力学性能。
5.5.2 30Si2MnCrMoVE、31Si2MnCrMoVE钢棒的平面应变断裂韧度KⅠC应不小于80MPa·m1/2,
公称尺寸大于300mm时,在本体锻造的90mm方熔检样上取样。
表5 力学性能
5.6 低倍
5.6.1 钢棒应进行酸浸低倍检验,其横向酸浸试样上不应有缩孔、空洞、针孔、翻皮、裂纹、白点、分层、
异金属夹杂和非金属夹杂等缺陷。
5.6.2 钢棒的酸浸低倍缺陷的合格级别应符合表6的规定。
表6 低倍缺陷的合格级别
5.8 顶锻
5.8.1 公称尺寸不大于80mm的30CrMnSiNi2A钢棒应进行顶锻试验。热顶锻后试样高度为原试样
高度的三分之一,冷顶锻后试样高度为原试样高度的二分之一,顶锻后试样上不应有裂口和裂缝。根据
需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,公称尺寸大于80mm的30CrMnSiNi2A钢棒可进行顶锻
试验。
5.8.2 根据需方要求,并在合同中注明,其余牌号可进行顶锻试验。
5.9 脱碳层
5.9.1 以车光、削皮或磨光状态交货的钢棒表面应无脱碳层。
5.9.2 用于再改锻或公称尺寸大于160mm的棒材表面允许有脱碳层,其合格深度由供需双方协商确
定,并在合同中注明。
5.10 非金属夹杂物
钢棒应检验非金属夹杂物,其检验结果应符合表7的规定。
表7 非金属夹杂物合格级别
5.11 晶粒度
钢棒应按表8的规定进行热处理后检验奥氏体晶粒度,其合格级别应符合表8的规定。
表8 晶粒度试样热处理和合格级别
5.12 显微组织
30Si2MnCrMoVE、31Si2MnCrMoVE钢棒的显微组织中不应有片状珠光体。
5.13 纯洁度
40CrNi2Si2MoVA、42CrNi2Si2MoVA钢棒应进行磁粉检测,最大平均频度F 应不大于0.10,最大
平均严重度S应不大于0.20。
5.14 超声检测
钢棒应进行超声检测,合格级别应符合表9的规定。
表9 超声检测合格级别
5.15 表面质量
5.15.1 压力加工用钢棒表面不应有目视可见的裂纹、结疤、折叠及夹杂。如有上述缺陷应予以清除,
清除深度从钢棒实际尺寸算起应符合表10的规定,清除宽度应不小于深度的5倍。同一截面达到最大
清除深度不应多于一处。允许有从实际尺寸算起不超过公差二分之一的个别细小划痕、压痕及麻点
存在。
表10 压力加工用钢棒表面缺陷允许清除深度 单位为毫米
钢棒公称尺寸 同一截面允许清除深度
≤80 公称尺寸公差的1/2
>80~140 公称尺寸的公差
>140~200 公称尺寸的5%
>200 尺寸的6%,最深不超过12mm
5.15.2 切削加工用钢棒表面允许存在从钢棒公称尺寸算起不超过表11规定的局部缺欠。
表11 切削加工用钢棒表面局部缺欠允许深度 单位为毫米
钢棒公称尺寸 局部缺欠允许深度
< 100 公称尺寸的负偏差
≥100 公称尺寸的公差
5.16 特殊要求
根据需方要求,经供需双方协商,并在合同中注明,可供应有下列特殊要求的钢棒:
a) 特殊冶炼方法;
b) 特殊化学成分;
c) 特殊硬度值;
d) 特殊平面应变断裂韧度KⅠC;
e) 提供42CrNi2Si2MoVA钢棒的断后伸长率、冲击吸收能量和平面应变断裂韧度的实测值;
f) 特殊超声检测合格级别;
g) 检验疲劳性能;
h) 其他要求。
6 试验方法
6.1 钢的化学成分分析方法一般按GB/T 4336、GB/T 20123等通用的方法进行,仲裁时按GB/T 223.11、
GB/T 223.17、GB/T 223.23、GB/T 223.26、GB/T 223.43、GB/T 223.53、GB/T 223.58、GB/T 223.59、
GB/T 223.60、GB/T 223.69、GB/T 223.72、GB/T 223.76的规定进行。
6.2 钢棒的其他检验项目和试验方法应符合表12的规定。
表12 检验项目、取样数量、取样部位及取样方法、试验方法
3 拉伸 2个/批 不同根钢棒,GB/T 2975 GB/T 228.1
4 冲击 2个/批 不同根钢棒,GB/T 2975 GB/T 229
5 平面应变断裂韧度 3个/批
不同根钢棒(或取样试块,
见5.5.3)
GB/T 4161
6 低倍 1个/批 相当于钢锭头部
GB/T 226
GB/T 36026-2018中附录C
7 顶锻 2个/批 不同根钢棒 YB/T 5293
8 脱碳 2个/批 不同根钢棒 GB/T 224
9 非金属夹杂物 2个/批 相当于钢锭头部,不同根钢棒 GB/T 10561-2005中A法
表12(续)
序 号 检验项目 取样数量 取样部位及取样方法 试验方法
10 晶粒度 2个/批 不同根钢棒 见5.10,GB/T 6394
11 显微组织 2个/批 不同根钢棒 GB/T 13298,GB/T 13299
12 磁粉 2个/批 不同根钢棒 附录B
13 发纹 2个/批 不同根钢棒 GB/T 10121或GB/T 15711
14 超声检测 逐根 - GB/T 4162-2008或GB/T 37566
15 表面质量 逐根 - 目视
16 尺寸、外形 逐根 - 符合精度要求的量具
a 取样数量达不到规定时,应逐根取样。
7 检验规则
7.1 检查与验收
7.1.1 检查和验收由供方技术质量监督部门进行。
7.1.2 供方应保证交货的钢棒符合本标准或合同的规定,必要时,需方有权按本标准或合同的规定进
行检查和验收。
7.2 组批规则
钢棒应按批提交检查和验收。每批钢棒应由同一子炉号、同一牌号、同一规格、同一加工方法、同一
交货状态和同一热处理炉次的钢材组成。
7.3 取样数量和取样部位
钢棒的取样数量、取样部位及取样方法应符合表12的规定。
7.4 复验和判定规则
钢棒的复验与判定规则按GB/T 17505的规定执行。
7.5 数值修约
钢棒的试验结果应采用修约值比较法进行修约,修约规则应符合GB/T 8170的规定。
8 包装、标志和质量证明书
钢棒的包装、标志及质量证明书应符合GB/T 2101的规定。钢棒应按头尾管理,在相当于钢锭的
头部或尾部进行标识。
附 录 B
(规范性附录)
磁粉检测方法
B.1 概述
本附录规定的方法仅限于非金属夹杂物磁粉检测,在检测过程中若发现真实断裂,如裂纹、裂缝、分
层、折叠等缺陷,则应将钢报废,除非这些缺陷是制备试样造成的。
B.2 磁粉检测试样制备
B.2.1 公称直径不小于300mm的棒材,试样可按下列方法之一制备:
a) 从每个样坯上切取1/4截面(宜保留足够的余量),锻成直径75mm~150mm的试样毛坯,使
样坯中心大致处于试样毛坯表面,并保持试样毛坯的轴线近似平行于原棒材轴线方向;
b) 将钢棒整个截面锻成直径150mm的圆棒,然后再按B.2.2制备试样。
B.2.2 公称直径大于150mm且小于300mm的钢棒,从每个样坯上切取1/4截面(宜保留足够的余
量),通过机加工或锻造制成直径75mm~150mm试样毛坯,并使样坯中心大致处于试样毛坯表面;然
后将试样毛坯加工成长度为125mm的圆柱形试样,试样毛坯的最小切削量应符合B.2.4的规定。
B.2.3 公称直径不大于150mm的钢棒,试样可按下列方法之一制备:
a) 从每个样坯上切取1/4截面(宜保留足够的余量),通过机加工制成长度为125mm的圆柱形
试样,并使样坯中心大致处于试样表面,试样毛坯最小的切削量应符合B.2.4的规定;
......
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