《铜碲合金棒》 标准送审稿编制说明doc.docx
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《铜碲合金棒》标准送审稿编制说明doc
《铜碲合金棒》
标准(送审稿)编制说明
主要起草过程、技术先进性、创新性、标准实施的预期作用和效果还要再完善。
1任务来源
根据工信厅科[2016]58号文件附件2《2016年第二批有色金属行业标准项目计划表》序号第9项(项目计划为2016-0207T-YS)《铜碲合金棒》行业标准,由四川鑫炬矿业资源开发股份有限公司起草,完成年限2018年。
2工作简况
2.1立项目的和意义
铜碲合金棒(包含两个牌号TTe0.3、TTe0.5-0.008,以下统称为碲青铜)作为航空航天、军工、等离子、通讯、自动控制、电子电器、电力、仪器仪表用高导易切削抗电弧材料,在市场应用占有不可缺少的地位,经过多年的生产应用运行至今,技术已基本处于成熟。
、针对碲铜产品,在国内我公司制定了YS/T648-2007标准,运行至今已近10年,经过近10年的运行,根据生产、销售和客户使用的实际情况,对标准内的相关参数做出修订和调整是非常必要的。
铜锌铋碲合金棒(包含三个牌号HBi60-0.5-0.01、HBi60-0.8-0.01、HBi60-0.8-0.01,以下统称为碲铋黄铜)作为电子、电器、仪器、仪表、机械等行业材料,在市场应用占有不可缺少的地位,经过多年的生产应用运行至今,技术已基本处于成熟。
目前针对碲铜产品,在国内我公司制定了YS/T647-2007标准,运行至今已近10年,应标委会建议,将含碲铜合金产品整合至YS/T648铜碲合金棒标准内。
镁碲铜(包含两个牌号TMg0.3-0.2、TMg0.6-0.2)主要应用于电子连接器、焊接切割、高铁接触网等领域,目前国内外只有铜镁合金接触线标准,我公司在此基础上添加Te等元素,形成全新牌号,使铜镁合金各个性能进一步得到提升和改善,镁碲铜为我公司全新研发产品,目前国内外都无相同产品和标准。
因此,我公司特申请修订YS/T648-2007行业标准,整合YS/T647-2007行业标准,完善碲铜的技术要求,增加镁碲铜牌号以及相关技术要求,作为产品生产、销售和使用的依据。
2.2申报单位简况
四川鑫炬矿业资源开发股份有限公司成立于1998年,是四川省政府批准的定向募集股份有限公司;注册资本13420万元人民币,是一家以“三稀贵非、铜铅锌镁”矿产资源开采应用,以创新科技生产:
节能环保、阻燃绝热、防腐等功能新材料为主的股份制企业;是四川省“十二五”和“十三五”规划中新材料、新能源领域高新技术产业化示范企业,国家高新技术企业,成都市认定的重点新材料企业,成都市最具创新力企业。
公司出任中国经济社会行业组织:
国际铜加工协会理事单位,中国有色金属工业协会镓硒碲分会副会长单位,中国有色金属工业协会铟锗铋分会理事单位,四川省战略性新兴产业促进会副会长单位,四川新型环保铜合金产业联盟理事长单位,成都市冶金新兴产业行业协会会长单位,四川省循环经济工业协会副会长单位。
公司拥有世界首例独立成矿碲铋矿、微晶白云母、汉白玉大理石、铜铅锌矿等矿山的探、采矿权。
公司以“资源加科技,石头变金子”为经营理念,通过自主研发和“产、学、研”三结合模式,拥有独立自主的知识产权、发明专利、实用新型专利和非专利自有新技术共计30余项,其中公司的碲铜系列合金产品专利获得了“中国国际专利与名牌博览会”金奖。
此外,公司还独家编制完成了多个产品的国家行业标准。
公司2000年承建“西部开发国家高技术产业化示范工程—高纯碲生产项目”、2005年承建“国家高技术产业化示范工程-新型高导抗电弧及无铅易切削碲铜系列合金项目”、2006年承担“国家863科技支撑项目-高纯硫制备项目”、2012年承建“国家战略性新兴产业专项资金项目—年产五万吨新型高导抗电弧及无铅易切削碲铜系列合金项目”、2014年承担“攀西国家级战略资源创新开发试验区首批十大重大科技攻关及产业化项目—镁碲铜开发利用产业化技术攻关示范”、“2015年攀西国家战略资源创新开发试验区二氧化碲产业化项目”等国家级项目。
公司法人治理结构完善;取得IS09001国际质量体系、ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系认证,现通过15年企业建设,已形成完整的产、供、销、新产品开发、资源深加工质量管理控制体系。
公司在成都市金堂成阿工业集中发展区建设新型节能环保碲铜合金、新光源材料(高纯氧化铝、高值碲铋新材料)、新型阻燃绝热防腐无毒的〔纳米二氧化硅气凝胶〕“三新”新材料工业园。
未来公司将继续坚持“资源加科技,石头变金子”的经营理念和“四石三新”的新材料发展战略,依托世界首例独立成矿的碲铋矿和独具特色而储量巨大的微晶白云母矿、大理石矿等优势资源,决心在“十三五”期间做大新型铜合金材料;做实新型阻燃绝热防腐无毒材料、新光源LED核心基础材料,加快产业化、规模化建设步伐,最终建成一个具备工业化规模的,产值在“一百亿”的,垂直一体化产业链的鑫炬“三新”新材料工业园。
2.3主要工作过程
2.3.1标准立项
公司于2005年开发出碲青铜(TTe0.3、TTe0.5-0.008)产品和碲铋黄铜(HBi60-0.5-0.01、HBi60-0.8-0.01、HBi60-1.1-0.01)产品,收集整理该产品的各种试验数据及客户应用信息,制定了YS/T648《铜碲合金棒》产品标准和YS/T647《铜锌铋碲合金棒》产品标准,并于2007年由国家发展和改革委员会发布。
经过近10年的运行,铜碲合金产品生产工艺日趋成熟,产品已经赢得了用户充分肯定并占据很大的市场份额。
于2016年申请YS/T648《铜碲合金棒》有色金属行业标准的修订任务,计划在YS/T648《铜碲合金棒》内容上整合YS/T647《铜锌铋碲合金棒》内容,同时增加我公司新研发的镁碲铜(TMg0.3-0.2、TMg0.6-0.2)两个牌号,形成铜碲合金棒的行业标准,行业标准计划项目:
2016-0207T-YS《铜碲合金棒》。
2.3.2项目分工
为了完成《铜碲合金棒》标准制定任务,成立了标准编制小组,并落实起草任务,确定标准的主要起草人,拟定该标准的工作计划。
本标准由四川鑫炬矿业资源开发股份有限公司、上虞市金鹰铜业有限公司联合起草修订,具体分工为:
上虞市金鹰铜业有限公司负责市场和同行业信息收集;四川鑫炬矿业资源开发股份有限公司负责标准试验数据的验证与整个文本的规整执笔。
各单位分工明确,紧密合作,进行了全面的市场调研、资料查询,收集了大量的产品测试、用户使用方面的相关技术数据,比较全面和准确地了解了产品的需求及其技术要求,为本标准的制定提供了依据。
本标准在制定过程中,与用户进行了多次沟通,以此来保证本标准的数据采集和各项技术指标的验证以及标准文本的编制任务的顺利完成。
2.3.3主要起草过程
经过标准编制组及相关人员的共同努力,通过对国内外应用现状及发展趋势的分析,参照国内外美国标准ASTM_B301《易切削铜棒、铜条、线材、型材的规格标准规范》、ASTMB249《可锻铜和可锻铜合金棒`条`型材及锻件的总要求的标准规范》,国内标准GB/T5231《加工铜及铜合金牌号和化学成分》、TBT_2809《电气化铁道用铜及铜合金接触线》,并结合国内外生产企业的实际生产技术数据,根据市场需求和客户的特殊要求,编制小组于2016年12月起草完成了该标准讨论稿。
征求意见的情况、开了几次会议的情况、讨论稿、预审稿形成的时间都要说明?
(见范例)
3编制原则
本标准本着积极采用国际先进标准的原则,ASTM_B301《易切削铜棒、铜条、线材、型材的规格标准规范》、ASTMB249《可锻铜和可锻铜合金棒`条`型材及锻件的总要求的标准规范》标准的基础上修改制定了本标准,其中新增牌号TMg0.2-0.2、TMg0.6-0.20.2参照TBT_2809《电气化铁道用铜及铜合金接触线》基础上制定本标准,同时参照国内标准GB/T5231《加工铜及铜合金牌号和化学成分》、GB/T29094《铜及铜合金状态表示方法》,标准编制工作组负责收集生产、检验数据、市场需求及客户要求等信息,确定了《铜碲合金棒》行业标准的编制原则和编制依据:
1)查阅相关标准和国内外客户的相关技术要求;
2)根据国内铜碲合金棒消费特点,力求做到标准的合理性与实用性;
3)根据产品工艺的成熟与完善、技术发展水平及测试数据确定技术指标取值范围;
4)完全按照GB/T1.1和有色加工产品标准和国家标准编写示例的要求进行格式和结构编写。
4确定标准主要内容的论据
4.1标准题目、适用范围与规范性引用文件
1)本标准立项名称为“铜碲合金棒”,英文名称“Copper-tellurimalloysrodandbar”,在标准征求意见的过程中未提出其他建议,仍确定为此项标准的名称。
2)在原2007版的基础上,整合YS/T647-2007《铜锌铋碲合金棒》标准适用范围,同时新增镁碲铜合金棒适用范围内容,故本次适用范围修订为:
标准适用于高性能航空、航天、军工、等离子、通讯、自动控制、电子、电器、电力、仪器、仪表、交通等行业加工使用的圆、方(矩)、正多边形铜碲合金棒。
其他类似使用场合参照现有规定。
3)在原2007版的基础上,整合YS/T647-2007《铜锌铋碲合金棒》标准引用文件,新增镁碲铜合金棒引用文件,同时将引用文件依据编号大小从小至大重新排列。
4.2要求
4.2.1产品分类
产品分类是对棒材产品的牌号、状态、形状、规格的规定,同时规定了产品标记方法。
相关情况分别说明如下:
我国目前生产的铜碲合金棒产品截面形状主要为圆形、矩形、正多边形,以直径和对边距来划分不同的规格。
依据GB/T29091-2012《铜及铜合金牌号和代号表示方法》定义,我公司YS/T648-2007标准中QTe0.3、QTe0.5-0.08为高铜合金,故本次依据GB/T29091-2012《铜及铜合金牌号和代号表示方法》要求将QTe0.3、QTe0.5-0.08修订为TTe0.3、TTe0.5-0.008。
(3)本标准主要整合国内碲系列相关的铜合金棒材,通过大量调研,国内目前碲系列铜合金棒材的实际生产中,主要有碲青铜系列TTe0.3、TTe0.5-0.008两个牌号,碲铋黄铜系列HBi60-0.5-0.01、HBi60-0.8-0.01、HBi60-1.1-0.01三个牌号,镁碲铜系列TMg0.3-0.2、TMg0.6-0.2两个牌号、产品的供货状态碲青铜系列有H00(软态)、H02(半硬态)、H04(硬态)三种状态,碲铋黄铜只有H04(硬态)一种状态,镁碲铜有H02(半硬态)、H04(硬态)两种状态。
(4)截面尺寸规格:
根据目前市场需求现状,确定本标准截面尺寸规格为:
直径或对边距2~90mm,经供需双方协商,也可供应其它规格的产品。
(5)产品标记方法:
按照GB/T1.1-2009的规定,产品标记按产品名称、标准编号、牌号状态、规格的顺序表示,标准中给出了典型标记示例。
表1产品牌号、状态、规格
牌号
代号
常用形状
状态
直径或对边距(mm)
供应长度(mm)
TTe0.3
T14440
圆、方(矩)、正多边形
H00、H02、H04
2~90
500~5000
TTe0.5-0.008
T14450
HBi60-0.5-0.01
T49310
圆、方(矩)、正多边形
H02
2~90
500~5000
HBi60-0.8-0.01
T49320
HBi60-1.1-0.01
T49330
TMg0.3-0.2
-
圆、方(矩)、正多边形
H02、H04
2~90
500~5000
TMg0.6-0.2
-
H04
注:
经双方协议,直径或对边距等于和小于10mm的棒材可成盘(卷)供货,其长度不短于4000mm。
同时也可提供其他规格的棒材。
图1圆形、长方形、正多边形棒的截面形状
4.2.2化学成分
在原2007版标准的基础上,整合YS/T648-2007《铜锌铋碲合金棒》的化学成分,新增镁碲铜合金棒系列成分,其中TTe0.3、TTe0.5-0.008与YS/T648-2007保持一致,HBi60-0.5-0.01、HBi60-0.8-0.01、HBi60-1.1-0.01与YS/T647-2007保持一致,TMg0.3-0.2、TMg0.6-0.2为我公司依据市场需求自主研发牌号,七个牌号的化学成分表修订后如下:
表2化学成分
牌号
主要成分(WT%)
杂质≤(WT%)
Cu+Ag
Bi
Te
P
Zn
Mg
Pb
Cd
TTe0.3
余量
--
0.2-0.35
--
--
--
0.01
0.01
TTe0.5-0.008
余量
--
0.4-0.6
0.004-0.012
--
--
0.01
0.01
HBi60-0.5-0.01
58.5~61.5
0.45~0.65
0.010~0.015
--
余量
--
0.1
0.01
HBi60-0.8-0.01
58.5~61.5
0.70~0.95
0.010~0.015
--
余量
--
0.1
0.01
HBi60-1.1-0.01
58.5~61.5
1.00~1.25
0.010~0.015
--
余量
--
0.1
0.01
TMg0.3-0.2
余量
--
0.15~0.20
--
--
0.2~0.4
0.005
--
TMg0.6-0.2
余量
--
0.15~0.20
--
--
0.5~0.7
0.005
--
牌号
杂质≤(WT%)
As
Bi
Fe
Zn
Sb
Sn
Ni
S
P
总和
TTe0.3
0.002
0.001
0.008
0.005
0.0015
0.001
0.002
0.0025
0.001
0.1
TTe0.5-0.008
0.002
0.001
0.008
0.005
0.003
0.01
0.005
0.003
--
0.2
HBi60-0.5-0.01
0.01
--
--
--
--
--
--
--
--
--
HBi60-0.8-0.01
0.01
--
--
--
--
--
--
--
--
--
HBi60-1.1-0.01
0.01
--
--
--
--
--
--
--
--
--
TMg0.3-0.2
--
0.001
0.002
0.0016
0.001
--
0.002
--
0.0005
--
TMg0.6-0.2
--
0.001
0.002
0.0016
0.001
--
0.002
--
0.0005
--
4.2.3尺寸偏差
4.2.3.1产品直径或对边距尺寸偏差
每一批棒材产品在出厂前企业须对产品外形尺寸进行严格的抽样检测,直径或对边距检测数据如表3所示。
表3棒材产品实际直径或对边距检测数据统计表单位:
mm
规格
样品数量/个
直径/对边距检测结果范围
数据偏差范围
Φ5
100
4.97~5.02
-0.03~+0.02
Φ8
100
7.96~8.03
-0.04~+0.03
Φ13
100
12.95~13.04
-0.05~+0.04
Φ25
100
24.94~25.05
-0.06~+0.05
Φ40
100
39.92~40.07
-0.08~+0.07
Φ52
100
51.90~52.08
-0.1~+0.08
5×5
100
4.95~5.06
-0.05~+0.06
7×7
100
6.95~7.07
-0.05~+0.07
15×15
100
14.92~15.08
-0.08~+0.08
22×22
100
21.92~22.09
-0.08~+0.09
35×35
100
34.90~35.12
-0.1~+0.12
53×53
100
52.80~53.22
-0.2~+0.22
5×8
100
4.95~5.06/7.957.95~8.078.07
-0.05~+0.06/-0.05~+0.07
8×15
100
7.95~8.07/14.92~15.09
-0.05~+0.07/-0.08~+0.09
17×25
100
16.93~17.09/24.93~25.09
-0.07~+0.09/-0.07~+0.09
21×35
100
20.94~21.08/34.89~35.12
-0.06~+0.08/-0.11~+0.12
33×39
100
32.9~33.11/38.88/39.12
-0.1~+0.11/-0.12~+0.12
19×53
100
18.93~19.09/52.8~53.22
-0.07~+0.08/-0.2~+0.22
S5.5
100
5.48~5.53
-0.02~+0.03
S7
100
6.97~7.04
-0.03~+0.04
S13
100
12.95~13.06
-0.05~+0.06
S22
100
21.94~22.06
-0.06~+0.06
S36
100
35.92~36.09
-0.08~+0.09
S51
100
50.9~51.11
-0.1~+0.11
本次尺寸与对边距允许偏差修订,在保留原高精级与普通级不同要求的基础上,将圆形和正方形、矩形、正多边形的要求分开表示,同时取消原推荐尺寸要求,整个结构与要求参照GB/T4423-2007中,根据表3的实际检测棒材产品尺寸数据反映的生产控制水平和用户不同使用要求,规定的棒材产品直径或对边距允许偏差为普通级和高精级,棒材产品的标称直径或对边距及其允许偏差列于表4。
表4棒材产品的直径或对边距允许偏差单位:
mm
直径或对边距
圆形
正方形、矩形、正多边形
高精级
普通级
高精级
普通级
>2~6
±0.02
±0.04
±0.04
±0.07
>6~10
±0.03
±0.05
±0.04
±0.08
>10~18
±0.03
±0.06
±0.05
±0.10
>18~30
±0.04
±0.07
±0.06
±0.10
>30~50
±0.08
±0.10
±0.10
±0.13
>50~90
±0.10
±0.12
±0.15
±0.24
注:
精度等级应在合同中注明。
4.2.3.2产品长度尺寸偏差
棒材的定尺或倍尺长度的允许偏差为+15mm。
倍尺长度应加入锯切分段时的锯切量,每一锯切量为5mm。
定尺或倍尺长度应在不定尺长度范围内,并在合同中注明,否则按不定尺长度供货。
长度检测数据统计如表5所示
表5棒材长度及其允许偏差实测统计表
规格/mm
样品数量/个
长度检测结果范围/mm
规格/mm
样品数量/个
长度检测结果范围/mm
Φ11×500
100
505~510
7×7×1500
100
1505~1515
Φ15×3000
100
3005~3010
Φ18×5000
100
5005~5010
4.2.4直线度
将长度大于1000mm的棒材试样平放在测试平台上,然后用塞尺测出在试样长度方向为1000mm内的棒材表面与平台间的最大距离h,如图2所示。
实测棒材产品的直线度列于表6,依据实测数据和不同用户的使用要求规定的棒材产品的直线度分为普通级和高精级,棒材产品的直线度列于表7。
h
1000mm
测试台
被测棒材
拉制方向
图2
表6棒材产品的直线度实测统计表
规格/mm
样品数量(个)
直线度检测结果范围
/mm
规格/mm
样品数量(个)
直线度检测结果范围mm/m
Φ11×500
100
0.8~1.5
7×7×1500
100
0.5~2.1
Φ15×3000
100
0.8~1.5
Φ42×1500
100
0.2~0.5
表7棒材产品规定的直线度单位:
mm
直径或对边距
圆棒
方棒、六角棒
5~18
18~40
40~60
每米直度(<)
2
1
0.6
3
4.2.5圆度
参照GB/T4423《铜及铜合金拉制棒》要求,本标准规定铜碲合金棒的圆度不得超过直径允许公差之半,测量时取同一切面直径最大值与最小值之差及为圆度,实测圆度值如下:
表8棒材产品的圆度实测统计表
规格/mm
样品数量(个)
圆度检测结果范围
mm/m
规格/mm
样品数量(个)
圆度检测结果范围mm/m
Φ11
100
0.01~0.02
Φ27
100
0.01~0.03
Φ15
100
0.01~0.02
Φ42
100
0.01~0.04
4.2.6扭拧度
方棒和正多边形棒材的扭拧度,对边距不小于12mm的棒材绕纵轴的最大扭拧度,每300mm不应超过1度(精确到度),供货最大长度5000mm总扭拧度不应超过15度。
将待测量的棒材,置于一足够大的平面上,使棒材较大两平行面之一的截面与平面接触,将一端固定,使棒材固定端的两个侧面与平面垂直,另一端自由伸展,用肉眼找出与棒材固定端横截面上和平面接触的边A和相对棒材另一面上自由端横截面上的边B,用万能角度仪测量B边与平面之间形成的角度。
如图3所示,实测棒材产品的扭拧度列于表9。
图3
表9棒材产品的扭拧度实测统计表
规格/mm
样品数量(个)
扭拧度检测结果范围/度
规格/mm
样品数量(个)
扭拧度检测结果范围/度
7×7×300
100
0~1
27×18×300
100
0~1
13×9×300
100
0~1
27×18×5000
100
2~10
4.2.7力学性能、电学性能、切削性能
力学性能、电学性能、切削性能是铜碲合金棒所涉及的重要技术指标,力学性能包含抗拉强度、伸长率和硬度,可以通过拉伸试验和硬度实验进行检测,电学性能包含导电率、起晕电压和击穿电压,分别通过导电仪和电流测试进行检测,切削性能分别依据GB/T3651和GB/T26306标准规定进行检测,由于铜碲合金棒是以铜为基材,其实际力学性能、电学性能、切削性能是以铜的性能为主的。
铜碲合金棒产品的力学性能、电学性能、切削性能实际检测数据列于表10-16。
表10棒材产品的室温力学性能内部、外部检测统计表(抗拉强度)
牌号
状态
直径或对边距/mm
样品数量(个)
规定的抗拉强度/MPa
抗拉强度检测结果范围MPa
平均值
μ(MPa)
标准偏差
σ(MPa)
标准指标系数u1
正态分布曲线左边/右边接收概率(%)
标准指标接收概率(%)
正态分布曲线左边接收概率(%)
正态分布曲线右边接收概率(%)
内部
外部
内部
外部
内部
内部
内部
内部
内部
内部
TTe0.3
H02
2~6.5
1
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