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国家标准计划《金属粉末(不包括硬质合金用粉) 与成型和烧结有联系的尺寸变化的测定方法》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会

主要起草单位 西部宝德科技股份有限公司西北有色金属研究院深圳市注成科技股份有限公司钢铁研究总院有限公司广东省科学院新材料研究所北京科技大学

目录

基础信息

计划号
20240528-T-610
制修订
修订
项目周期
16个月
下达日期
2024-03-25
申报日期
2023-06-02
公示开始日期
2023-12-06
公示截止日期
2024-01-05
标准类别
方法
国际标准分类号
77.160
77 冶金
77.160 粉末冶金
归口单位
全国有色金属标准化技术委员会
执行单位
全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会
主管部门
中国有色金属工业协会

起草单位

采标情况

本标准等同采用ISO国际标准:ISO 4492:2017。

采标中文名称:金属粉末(不包括硬质合金用粉) 与成型和烧结有联系的尺寸变化的测定方法。

目的意义

1)响应国家政策发展要求,加快转化先进适用国际标准 ——符合“关于印发贯彻实施《国家标准化发展纲要》行动计划的通知”(国市监标技发〔2022〕64号,2022年7月6日)中第十九条“推动中国标准与国际标准体系兼容”:“推动建立国际标准跟踪转化长效工作机制,持续开展各领域国际标准和国家标准比对分析、适应性验证,加快转化先进适用国际标准”; ——符合《国家标准管理办法》(国家市场监督管理总局令第59号)第一章总则第(六)条:“积极推动结合国情采用国际标准。

以国际标准为基础起草国家标准的,应当符合有关国际组织的版权政策。

鼓励国家标准与相应国际标准的制修订同步,加快适用国际标准的转化运用。

”; ——符合《2023年国家标准立项指南》(2023年2月发)“一、总体要求(四)稳步推进标准制度型开放”:“推进中国标准与国际标准体系兼容,积极转化采用国际标准,提升我国标准与国际标准一致性程度。

”。

2)保持国家标准的先进性、适用性 GB/T 5159-2015《金属粉末(不包括硬质合金用粉)与成型和烧结有联系的尺寸变化的测试方法》等同采用ISO 4492:2013标准,该标准于2017年进行了修订,而国家标准GB/T 5159-2015至今已有8年未进行修订。

为保持国家标准的先进性与适用性,使之与国际标准一致,需对国家标准进行修订。

3)提升粉末冶金技术绿色低碳水平,促进产业链发展 金属粉末冶金是用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经成形和烧结过程制造金属材料制品的工艺技术,是一种近净成型工艺。

该技术已经存在超过100年,与铸造、机械加工等其他技术相比,粉末成形所需压力低,耗费能源较少,材料利用率可达95%以上;每一成品所耗费的平均烧结时间较短;粉末冶金产品的尺寸精度极高,在一般用途中几乎无需后续加工,且稳定性好,非常适合于大批量生产;部分用传统铸造和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造。

由于粉末冶金可持续发展的性质,被公认为绿色技术。

从粉末冶金产业链来看,上游参与者为铁粉、不锈钢粉、铜粉、钛粉等原材料供应商,产业链中游主体为粉末冶金零部件生产商,产业链下游应用领域为运输机械(汽车、摩托车)、电工机械(家电、电动工具)、工业机械(农机)及其他(工程机械、其他)等行业。

在粉末冶金技术的下游应用领域中,运输机械领域占比最高为59%,其次是电工机械领域,占比为25%。

汽车行业是当前粉末冶金零部件最主要的应用领域,已经接近有90%的精密零件都是用粉末冶金工艺来生产。

随着汽车产业的蓬勃发展、多孔质植入制造的利用、3D打印和增材制造技术的进步,全球及中国市场粉末冶金的市场规模不断扩大。

从全球市场规模来看,预计2027年将达到340亿美元。

国内市场方面,根据中国机协粉末冶金协会数据,中国粉末冶金行业市场规模整体呈现出稳定增长趋势,市场规模由2017年的138亿元增加到2021年的165.8亿元,CAGR为4.7%。

随着粉末冶金零部件在5G通讯、新能源等新兴领域的运用,中国粉末冶金行业市场规模有望继续保持5%的CAGR,实现稳定增长,预计2023年中国粉末冶金行业市场规模有望达182.8亿元。

在规定的压制和烧结条件下获得的尺寸变化是粉末固有的材料特性,对金属粉末(不包括硬质合金)的生产、测试和使用非常有用:绝对尺寸变化可用于对粉末进行分类或区分一种类型或等级,评估粉末混合物的添加量或测量工艺变化,并指导模具设计;可通过比较尺寸变化测量相同材料成分的大量金属粉末之间的变化。

因此,标准的修订有利于上游粉末生产厂家根据中游用户的需要进行粉末的生产,提升粉末冶金制品的批次稳定性。

中游零部件制造商可以根据本标准规定的成型和烧结过程中尺寸变化的测定方法,合理地设计压模结构、压模参数及烧结参数,获得需要尺寸及密度的材料;也可以根据所需材料的尺寸结合金属粉末的性能参数进行反向推导,设计出最佳的烧结工艺参数及压模参数,对金属粉末冶金制品的模具设计及尺寸精确性控制具有现实意义,并可进一步提高材料的利用率,提高零部件的精密度水平,降低生产成本,可促进下游用户产品竞争力水平,进而提高粉末冶金产品的使用范围,促进粉末冶金行业的蓬勃发展。

4)标准适用领域广,满足行业发展迫切需要 粉末冶金技术作为当前新材料科学中最具发展活力的分支之一,已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域。

粉末冶金制品和零部件特殊的结构和功能,使其成为新材料及高技术发展不可或缺的组成部分,在某些领域已不可替代,受到世界各国的高度重视和研究推广。

在国防工业中,如运载火箭、导弹、航空发动机、核工业、电子工业中使用的耐热耐蚀、减摩耐磨材料,一些关键产品只能用粉末冶金技术制造。

范围和主要技术内容

1、范围 本文件规定了金属粉末和参照粉末在相同条件下进行压制和烧结后,其尺寸变化的测定方法。本文件适用于测定金属粉末(不包括硬质合金用粉)在成型和烧结过程中的三种尺寸变化。 2、主要技术内容 1)原理 将金属粉末或掺有润滑剂的粉末压制成试样,在规定的条件下进行烧结。测量模腔、压坯和烧结后试样的尺寸。计算相应的尺寸变化,以百分数表示。将参照粉末制成的标准试样和试验粉末制成的试验试样一起测试,得到两种粉末的尺寸变化值。 2)试验参数 (a)从模腔尺寸到压坯尺寸(弹性后效):压坯从压模中脱出后,在垂直于压制方向上尺寸增加; (b)从压坯尺寸到烧结尺寸(烧结尺寸变化):由烧结引起的尺寸变化; (c)从模腔尺寸到烧结尺寸(总尺寸变化)。 3)试验程序 将取自同一批次的已验收的试验粉末和参照粉末,在相同条件下加入相同质量的添加剂混合均匀,在规定的压坯密度或成型压力下成型,在类似工业生产条件下进行烧结,冷却至室温,测定模腔尺寸、压坯尺寸、烧结尺寸,计算模腔尺寸到压坯尺寸的变化,压坯尺寸到烧结尺寸的变化,模腔尺寸到烧结尺寸的变化。 4)结果表示 计算出压坯尺寸变化、烧结尺寸变化、总尺寸变化结果,修约到0.01%提出试验报告。 3、与GB/T 5159-2015/ISO 4492-2013的主要技术变化如下: ——更改了7.1“模具”中图1上下模冲结构、尺寸及其尺寸公差; ——更改了7.1“模具”中图2中上下模冲的尺寸公差作了改动; ——更改了7.3“天平”的精度; ——更改了7.4“千分尺”的精度; ——更改了“规范性引用文件”,并删除引用文件ISO 3927; ——更改了9.5中的注释; ——增加了3“术语和定义”; ——增加了4“原理”中对附录A的引用。