国家标准计划《无磁性铸钢件》由 TC54(全国铸造标准化技术委员会)归口,TC54SC1(全国铸造标准化技术委员会铸钢分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 哈尔滨大电机研究所有限公司 、中广核工程有限公司 、上海汽轮机厂有限公司 、中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司 、二重(德阳)重型装备有限公司 、中车戚墅堰机车车辆工艺研究所股份有限公司 、中铁宝桥集团有限公司 、清华大学 、哈尔滨工业大学 、大连理工大学 、暨南大学 、沈阳工业大学 、河北工业大学 。
| 77 冶金 |
| 77.140 钢铁产品 |
| 77.140.80 钢铁铸件 |
《国家标准化发展纲要》的第三章第(六)节筑牢产业发展基础中明确提出“加强核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料与产业技术基础标准建设,加大基础通用标准研制应用力度”。
同时,《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》中第二章《建设重点领域国家标准体系》第(三)节制造业高端化领域中明确提出了“加快完善特种设备等领域标准,提升国产高端装备的核心竞争力。
本标准项目立项符合国家标准化发展纲要建设的要求。
非磁性钢相对磁导率μ值略大于1,在磁场中磁化作用很弱,即产生所谓的“无磁”现象,故形象地称之为无磁钢。
无磁钢作为一种钢铁功能材料,在磁场作用下基本不产生磁感应。
无磁钢在能源电力、电子仪器、石油化工、船舶、超导、冶金电炉、输变电设备、传输电网等行业和领域广泛应用。
无磁钢可分为奥氏体无磁不锈钢和无磁结构钢。
无磁不锈钢为保证奥氏体稳定性必须加入足够量的Ni和Mn,同时为保证不锈性能,Cr的质量分数至少应大于13%。
而无磁结构钢主要利用较高的Mn、C含量在室温即获得奥氏体组织,主要包括Fe-Mn-Cr和Fe-Mn-Al系无磁结构钢。
高锰无磁结构钢的研究最早可以追溯到1882年英国冶金学家Robert Hadfield所开发的一种含锰钢, 基本成分为11%~14%Mn,0.9%~1.4%C,该钢水淬后因具有良好的强度和韧性匹配,以及较高的耐磨性和加工硬化能力,得以广泛应用。
20世纪30年代以来,由于受到生产过程中的能源消耗和Ni、 Mo、Cr等稀缺金属资源的限制,于是提出了以锰代镍,以铝代铬的技术路线,Fe—Mn系合金又发展出Fe—Mn—Cr系、Fe—Mn—Al-C系等高锰奥氏体无磁钢,作为非腐蚀环境下部分替代较为昂贵的Cr—Ni系奥氏体不锈钢材料。
节镍型高强度无磁不锈钢和高锰奥氏体无磁钢,由于具有高强度、无磁性、抗氧化、耐腐蚀、低密度和低成本等一系列优点而受到世界各国的普遍重视和广泛应用。
单纯从材料合金成本上来看,与Fe—Mn —Cr系高锰无磁钢相比,Fe—Mn—Al系高锰无磁钢更具成本优势,是民用无磁钢研究和开发的重点。
然而对于国防和军工等用无磁钢,由于对磁性、力学、焊接和耐蚀性能等综合稳定性能要求较高,从人力成本和全寿命周期综合成本和可维护性来看,采用高品质无磁不锈钢未来仍是首选。
目前虽然无磁钢产品应用较为广泛,但大部分企业使用的是各自企业标准和技术协议进行订货和验收。
国内和国际上还没有专门的无磁钢铸件标准。
本标准的制定将填补无磁钢铸件国家标准的空白,规范无磁钢功能材料铸件的设计、选材、制造、检测方法、检验规则、验收交货等通用技术要求,为提高我国无磁钢铸件的生产、制造质量,促进我国无磁钢铸件标准系统化和规范化,中国装备材料的新发展提供有力支撑。
本标准规定了无磁钢铸件的制造工艺、技术要求、检验规则、试验方法、验收和质量证明书及标识和包装等。 本标准适用于无磁钢铸件的订货、制造和验收。