《內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金銀亮棒材》（T/SSEA 0011-2018）團體標準綜述

□ 霍咚梅 肖邦國 張國付 涂玉國

一、引言

《中華人民共和國標準化法》（2017年修訂）[1]正式賦予團體標準的法律地位。團體標準具有“快、高、新”的特點，即制定速度快——其制定周期約6～12個月，較國家標準、行業(yè)標準的制定周期（2～3年）大幅縮短；技術(shù)指標水平高——國家鼓勵制定嚴于國家標準和行業(yè)標準的團體標準，可以說，團體標準的定位就是瞄準國際先進水平；對新產(chǎn)品、新技術(shù)的響應(yīng)速度快——通過團體標準助力新產(chǎn)品、新技術(shù)快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、市場化。可見，團體標準已成為填補標準空白、增加標準有效供給、優(yōu)化標準供給結(jié)構(gòu)，快速響應(yīng)市場和創(chuàng)新需求、助推供給側(cè)改革高質(zhì)量發(fā)展的重要抓手。

積極響應(yīng)國家培育發(fā)展團體標準戰(zhàn)略，2018年4月20日中國特鋼企業(yè)協(xié)會批準發(fā)布了《內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金銀亮棒材》（T/SSEA 0011-2018）團體標準，在現(xiàn)行國家標準《內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金棒材》（GB/T 12773-2008）[2]的基礎(chǔ)上，進一步提高了相關(guān)技術(shù)指標的水平，通過高標準引領(lǐng)氣閥鋼和氣閥合金材料的發(fā)展，進而促進與推動內(nèi)燃機工業(yè)的發(fā)展與進步。為了便于該團體標準的理解與實施，現(xiàn)將標準的立項背景，以及其與GB/T 12773-2008主要技術(shù)指標的對比分析介紹如下。

二、立項背景

氣閥鋼是用于制造汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機進、排氣閥的必用材料，也是整個發(fā)動機中的關(guān)鍵材料之一，通常要求在高溫、高壓、高沖刷和高磨蝕的條件下工作，工作條件惡劣，因而對氣閥鋼的性能要求較高。目前，我國氣閥鋼生產(chǎn)主要執(zhí)行的國家標準為 《內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金棒材》（GB/T 12773-2008），該國家標準長時間以來未進行修訂，已明顯低于我國氣門制造對氣閥鋼的技術(shù)要求，不能滿足我國汽車、船舶、機車、發(fā)動機（內(nèi)燃機）等快速發(fā)展的需要。因此，提出了制定《內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金銀亮棒材》團體標準的申請，2017年8月由中國特鋼企業(yè)協(xié)會團體標準化工作委員會下達了制定計劃，由江蘇申源特鋼有限公司、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院、攀鋼集團江油長城特殊鋼有限公司、永興特種不銹鋼股份有限公司、三愛海陵股份有限公司、濟南沃德汽車零部件有限公司、懷集登云汽配股份有限公司、江蘇鑫悅汽車零部件有限公司等組成標準編制組，完成該團體標準的制定工作。

三、主要技術(shù)指標對比分析

1.標準名稱

本團體標準定位于在現(xiàn)行國家標準《內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金棒材》（GB/T 12773-2008）的基礎(chǔ)上提高、細化相關(guān)技術(shù)指標，考慮到同類標準的協(xié)調(diào)一致性，同時考慮氣門制造對氣閥鋼棒材均要求銀亮處理，以更適用于下游用戶的使用要求，本團體標準名稱定為《內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金銀亮棒材》，與GB/T 12773-2008相比，突出銀亮棒的概念，更突出體現(xiàn)標準的主體對象及便于用戶使用。

2.范圍

本團體標準適用于制造內(nèi)燃機氣閥用直徑為4.0～35 mm的鋼及合金銀亮棒材（以下簡稱銀亮棒）。與GB/T 12773-2008相比：一是去掉了熱軋（熱鍛）或冷拉狀態(tài)（不熱處理狀態(tài)），即全部為銀亮鋼及合金棒材；二是結(jié)合下游用戶的實際使用情況，將銀亮鋼及合金棒材的直徑范圍由“不大于25 mm”明確為“4.0～35 mm”。

3.分類

本團體標準產(chǎn)品的分類采用GB/T 12773-2008的規(guī)定，去掉了熱軋 （熱鍛） 或冷拉狀態(tài) （不熱處理狀態(tài)） ，即按材料在常溫下的組織分為奧氏體型和馬氏體型；按棒材成品熱處理狀態(tài)分為退火狀態(tài)、固溶狀態(tài)和調(diào)質(zhì)狀態(tài)。因為熱軋 （熱鍛） 或冷拉狀態(tài) （不熱處理狀態(tài)） 是中間狀態(tài)產(chǎn)品，仍需要進一步熱處理才能供給客戶，本標準僅對熱處理后的最終產(chǎn)品進行規(guī)定，直接滿足氣閥生產(chǎn)企業(yè)的需求。

4.訂貨內(nèi)容

本團體標準參照GB/T 12773-2008的規(guī)定，也設(shè)置了“訂貨內(nèi)容”一章，以便加強供需雙方的信息交流，有助于統(tǒng)一認識，有利于生產(chǎn)管理和銷售。按本團體標準訂貨的合同或訂單應(yīng)包括但不限于：標準編號、產(chǎn)品名稱、牌號、交貨狀態(tài)、規(guī)格及尺寸精度級別、訂購的數(shù)量（重量或支數(shù)）、包裝方式、選擇性要求、其他特殊要求等內(nèi)容。與GB/T 12773-2008相比，本團體標準在訂貨內(nèi)容中增加了尺寸精度級別和包裝方式，更能滿足下游用戶的實際訂貨要求。

5.尺寸、外形及重量

本團體標準在采用GB/T 12773-2008 5.1.5規(guī)定的基礎(chǔ)上進行了細化，針對下游用戶的實際需要，明確了尺寸、外形、不圓度、彎曲度、定尺長度及允許偏差等技術(shù)要求，即銀亮棒的尺寸及允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定，銀亮棒的不圓度應(yīng)不大于直徑公差之半，銀亮棒的彎曲度應(yīng)不大于2mm/m；定尺交貨時，定尺長度宜采用表2的規(guī)定，交貨長度的允許偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定；此外，允許搭交長度不小于2 000mm的短尺料，嚴于GB/T 12773-2008 “允許搭交長度不小于1 000mm的短尺料”的要求。

表1 尺寸及允許偏差 單位/mm

表2 長度及允許偏差 單位/mm

6.技術(shù)要求

（1）鋼和合金的牌號及化學(xué)成分

本團體標準采用GB/T 12773-2008的規(guī)定，并在此基礎(chǔ)上，加嚴了45Cr9Si3的化學(xué)成分要求，由“Mn≤0.8，Ni≤0.6”修改為“Mn≤0.6，Ni≤0.5”，對馬氏體組織更為有益。此外，與GB/T 12773-2008相比，增加了GH2030Ni、GH2040Ni、GH4055Ni 3個高溫合金牌號。GH2030Ni、GH2040Ni、GH4055Ni的含鎳量分別在30%、40%、55%左右，較GH4751與GH4080A節(jié)約鎳資源，高溫力學(xué)性能數(shù)據(jù)僅略低于GH4751高溫合金，隨著氣閥行業(yè)的發(fā)展，很多汽車發(fā)動機使用GH2030Ni、GH2040Ni、GH4055Ni材質(zhì)的氣閥均能滿足要求，其屬于一種節(jié)鎳型高溫合金，性價比較GH4751與GH4080A等高溫合金高，正在逐步取代鎳基氣閥高溫合金。本團體標準新增的3個高溫合金牌號的命名按照GB/T 14992-2005 《高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號》的命名規(guī)則，具體命名及成分說明見表3。

表3 命名及成分說明

（2）冶煉方法

本團體標準采用GB/T 12773-2008的規(guī)定，明確“鋼和合金應(yīng)采用電爐加爐外精煉，也可用電渣重熔或真空自耗冶煉”，同時也說明“經(jīng)供需雙方協(xié)商并在合同中注明，可采用能滿足本標準要求的其他冶煉方法”。

（3）交貨狀態(tài)

本團體標準規(guī)定“銀亮棒以退火狀態(tài)、固溶狀態(tài)、調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨，交貨狀態(tài)應(yīng)在合同中明確”。與GB/T 12773-2008相比，去掉了熱軋（熱鍛）或冷拉狀態(tài) （不熱處理狀態(tài)）。

（4）交貨硬度

本團體標準采用GB/T 12773-2008的規(guī)定，并明確新增3個牌號GH2030Ni、GH2040Ni、GH4055Ni的交貨硬度。

（5）力學(xué)性能

本團體標準采用GB/T 12773-2008規(guī)定的取樣方法，并明確新增3個牌號GH2030Ni、GH2040Ni、GH4055Ni在相應(yīng)熱處理條件下的力學(xué)性能。

（6）低倍組織

本團體標準采用GB/T 12773-2008標準的規(guī)定，銀亮棒酸浸低倍組織合格級別應(yīng)滿足：一般疏松，中心疏松，錠型偏析均不大于2.0級。此外，與GB/T 12773-2008相比，增加了對高溫合金銀亮棒低倍組織的規(guī)定，要求其酸浸低倍組織合格級別應(yīng)滿足：一般疏松，中心疏松，錠型偏析、點狀偏析均不大于2.0級。

（7）頂鍛

本團體標準對于頂鍛性能的要求采用GB/T 12773-2008標準的規(guī)定，明確銀亮棒應(yīng)進行熱頂鍛試驗，頂鍛后的試樣上不得有裂口、裂紋和折疊；明確若供方能保證熱頂鍛要求，可以不作熱頂鍛檢驗。

（8）晶粒度

本團體標準部分采用GB/T 12773-2008標準的規(guī)定，根據(jù)銀亮棒的規(guī)格，參照目前氣閥鋼棒材實際交貨時供需雙方已在執(zhí)行的晶粒度要求，明確銀亮棒交貨狀態(tài)的實際晶粒度級別要求，以及試樣在同一視場中晶粒度的評級級差要求，以保證氣閥鋼制造質(zhì)量。與GB/T 12773-2008相比，本標準對于直徑25～35mm的銀亮棒的實際晶粒度要求進一步提高。

（9）層狀析出物

本團體標準增加了層狀析出物的要求，這是GB/T 12773-2008中沒有提及的，主要是考慮目前下游用戶對氣閥鋼層析的要求，明確奧氏體型銀亮棒按照 《內(nèi)燃機 進、排氣門第2部分：金相檢驗》（JB/T 6012.2）[3]中的評級圖評定層狀析出物（層析）應(yīng)不大于3級，這對提高氣閥鋼的整體質(zhì)量有著十分重要的意義。

（10）非金屬夾雜物

本團體標準采用GB/T 12773-2008的規(guī)定，并增加了DS級非金屬夾雜物的規(guī)定，進一步滿足氣門制造行業(yè)對氣閥鋼非金屬夾雜物的要求。

（11）表面質(zhì)量

本團體標準采用GB/T 12773-2008的規(guī)定，明確銀亮棒表面不得有影響使用的缺陷，并規(guī)定了表面粗糙度。此外，與GB/T 12773-2008相比，本標準增加了高溫合金銀亮棒的表面質(zhì)量要求，明確了高溫合金銀亮棒應(yīng)檢驗次表面質(zhì)量，充分響應(yīng)下游用戶對氣閥鋼表面質(zhì)量要求的提高。

（12）脫碳層

本團體標準增加了脫碳層要求，明確銀亮棒應(yīng)進行脫碳層深度測定，不允許存在脫碳層。這是GB/T 12773-2008中沒有提及的要求，增加脫碳層要求，即可滿足下游客戶的實際訂貨需要，又可助推氣閥鋼整體質(zhì)量的提高。

（13）無損探傷

本團體標準增加了無損探傷要求，充分考慮下游客戶的實際需求，增加了渦流探傷、超聲波探傷要求，這對保障氣閥鋼的整體質(zhì)量有著十分重要的意義。

7.試驗方法

本團體標準中所有檢驗項目的取樣部位、試驗方法均按GB/T 12773-2008表8中的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行。此外，本團體標準增加了渦流探傷和超聲波探傷的試驗方法。

8.檢驗規(guī)則

本團體標準的檢查和驗收、組批規(guī)則、復(fù)驗和判定規(guī)則均按GB/T 12773-2008的規(guī)定執(zhí)行。

9.包裝、標志和質(zhì)量證明書

與GB/T 12773-2008相比，本團體標準充分結(jié)合實際交貨時供需雙方已在執(zhí)行的包裝要求，進一步明確銀亮棒的捆扎要求、標識（標簽）內(nèi)容、質(zhì)保書內(nèi)容等。

10.附錄

本團體標準參照采用GB/T 12773-2008的附錄，給出了幾個重要標準中內(nèi)燃機氣閥用鋼及高溫合金牌號的對照情況，并增加了GH2030Ni、GH2040Ni、GH4055Ni 3個牌號的相應(yīng)對照情況，以便查閱。

四、結(jié)論

綜合對比分析來看，本團體標準與GB/T 12773-2008標準相比，增加了GH2030Ni、GH2040Ni、GH4055Ni 3個高溫合金牌號，相應(yīng)增加了上述牌號的熱處理制度、交貨硬度等，豐富了標準內(nèi)容，更好地滿足了國內(nèi)氣門制造商的采購要求，促進了新材料的進一步推廣應(yīng)用；此外，增加了層狀析出物、脫碳層、無損探傷等技術(shù)要求，提高了團體標準的水平，引領(lǐng)了氣閥鋼和氣閥合金材料的發(fā)展。綜上，本團體標準充分響應(yīng)市場和創(chuàng)新的需求，部分技術(shù)指標高于或嚴于國家標準要求，落實了團體標準的市場性、先進性，也增強了標準的適用性，對推動氣閥用鋼行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義?！?/p>