本標準非等效采用美國 AMS 6278—1985《雙真空冶煉優質航空軸承材料 4.1Cr-3.4Ni-4.2Mo-1.2V(0.11%~0.15%C)鋼棒、鍛件和管材》標準,其中冶煉方法、化學成分、晶粒度和淬硬性是等效采用該標準的有關規定。


本標準的附錄A是標準的附錄。


本標準由全國鋼標準化技術委員會提出并歸口。


本標準起草單位∶鋼鐵研究總院、洛陽軸承研究所、上海五鋼(集團)有限公司、撫順特殊鋼(集團)有限責任公司、貴州虹山軸承總公司、洛陽軸承集團有限公司。


本標準主要起草人∶魏果能、雷建忠、沈順德、頡軍定、王 鵬、王文明、許 達。



一、范圍


本標準規定了航空發動機用高溫滲碳軸承鋼的牌號、代號、尺寸及允許偏差、技術要求、包裝、標志及質量證明書。


本標準適用于航空發動機軸承用高溫滲碳軸承鋼的熱軋或鍛制、冷拉圓鋼(直條或盤狀)和鋼絲。



二、引用標準


下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。


GB/T 222—1984  鋼的化學分析用試樣取樣法及成品化學成分允許偏差


GB/T 223.3—1988 鋼鐵及合金化學分析方法  二安替吡啉甲烷磷鉬酸重量法測定磷量


GB/T 223.5—1997  鋼鐵及合金化學分析方法  還原型硅鉬酸光度法測定酸溶硅含量


GB/T 223.11——1991 鋼鐵及合金化學分析方法  過硫酸銨氧化容量法測定鉻量


GB/T 223.13—2000 鋼鐵及合金化學分析方法  硫酸亞鐵銨滴定法測定釩含量


GB/T 223.19——1989 鋼鐵及合金化學分析方法 新亞銅靈-三氯甲烷萃取光度法測定銅量


GB/T 223.21——1994 鋼鐵及合金化學分析方法  5-Cl-PADAB分光光度法測定鈷量


GB/T 223.22——1994 鋼鐵及合金化學分析方法 亞硝基R鹽分光光度法測定鈷量


GB/T 223.25——1994 鋼鐵及合金化學分析方法 丁二酮肟重量法測定鎳量


GB/T 223.28—1994  鋼鐵及合金化學分析方法 α-安息香肟重量法測定鉬量


GB/T 223.43—1994 鋼鐵及合金化學分析方法  鎢量的測定


GB/T 223.53—1987 鋼鐵及合金化學分析方法  火焰原子吸收分光光度法測定銅量


GB/T 223.58——1987 鋼鐵及合金化學分析方法  亞砷酸鈉-亞硝酸鈉滴定法測定錳量


GB/T223.59-1987 鋼鐵及合金化學分析方法  銻磷鉬藍光度法測定磷量


GB/T 223.60—1997 鋼鐵及合金化學分析方法  高氯酸脫水重量法測定硅含量


GB/T 223.61——1988 鋼鐵及合金化學分析方法 磷鉬酸銨容量法測定磷量


GB/T 223.62-1988 鋼鐵及合金化學分析方法  乙酸丁酯萃取光度法測定磷量


GB/T 223.63—1988 鋼鐵及合金化學分析方法  高碘酸鈉(鉀)光度法測定錳量


GB/T 223.64——1988 鋼鐵及合金化學分析方法 火焰原子吸收光譜法測定錳量


GB/T 223.65—1988 鋼鐵及合金化學分析方法  火焰原子吸收光譜法測定鈷量


GB/T 223.67-1989 鋼鐵及合金化學分析方法  還原蒸餾-次甲基藍光度法測定硫量


GB/T 223.71——1997 鋼鐵及合金化學分析方法  管式爐內燃燒后重量法測定碳含量


GB/T 223.72—1991 鋼鐵及合金化學分析方法 氧化鋁色層分離-硫酸鋇重量法測定硫量


GB/T 223.74——1997 鋼鐵及合金化學分析方法  非化合碳含量的測定


GB/T 224——1987  鋼的脫碳層深度測定法


GB/T 226—1991  鋼的低倍組織及缺陷酸蝕試驗法


GB/T 231.1——2000  金屬布氏硬度試驗  第1部分  試驗方法


GB/T 233——2000  金屬材料頂鍛試驗方法


GB/T 702——1986 熱軋圓鋼和方鋼尺寸、外形、重量及允許偏差


GB/T 905——1994  冷拉圓鋼、方鋼、六角鋼尺寸、外形、重量及允許偏差


GB/T 908一1987  鍛制圓鋼和方鋼尺寸、外形、重量及允許偏差


GB/T1814——1979  鋼材斷口檢驗法


GB/T 2101——1989  型鋼驗收、包裝、標志及質量證明書的一般規定


GB/T 4336——1984  碳素鋼和中低合金鋼的光電發射光譜分析方法


GB/T10121——1988  鋼材塔形發紋磁粉檢驗方法


GB/T11261—1989 高碳鉻軸承鋼化學分析方法 脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法測定氧量


GB/T 15711——1995 鋼材塔形發紋酸浸檢驗方法


YB/T245—1964  滾珠及滾柱軸承用鉻鋼絲


YB/T5148—1993  金屬平均晶粒度測定法


YB 4107——2000  航空發動機用高碳鉻軸承鋼



三、尺寸及允許偏差


鋼材的尺寸及允許偏差,應符合下列標準∶


軋材∶直徑為10~140mm按GB/T702—1986中1組的規定;


鍛材∶直徑為55~140mm按GB/T908——1987中1組的規定;


冷拉材:直徑為8~30mm按GB/T905—1982中h11級的規定。經供需雙方協商,可按其他級別交貨;


鋼絲∶鋼絲按YB/T245—1964中表1的規定。



四、技術要求


4.1  牌號和化學成分∶


 4.1.1  鋼的牌號和化學成分(成品分析)應符合表1的規定。


 4.1.2 鋼中氧含量應不大于15×10-6。


4.2  冶煉方法


  鋼應采用真空感應加真空自耗(雙真空)方法冶煉。


4.3  交貨狀態


  鋼材應以退火狀態交貨。


4.4  力學性能

 

 4.4.1  鋼材交貨狀態的布氏硬度應符合表2的規定。


 4.4.2  淬硬性


   鋼材熱處理后的洛氏硬度不小于35HRC(三點平均)。


4.5  斷口

  

   鋼材斷口必須均勻細致,無白點、縮孔及外來夾雜物。


4.6  低倍


 4.6.1 低倍組織


  4.6.1.1  鋼材的橫向低倍酸浸試片上不允許有縮孔、皮下氣泡、白點、翻皮及內裂。


  4.6.1.2 酸浸低倍組織級別應符合下列要求


    直徑不大于140mm的鋼材,其中心疏松、一般疏松和偏析,按YB4107—2000附錄B第一、二級別圖評定,其合格級別均不得超過1.0級。


    小于30mm的鋼材,供方可在坯或材上進行低倍檢驗。


 4.6.2  發紋


  鋼材應用塔形試樣檢驗發紋,單條發紋長度應不大于0.6mm。


4.7  高倍


 4.7.1 非金屬夾雜物


  非金屬夾雜物按YB4107—2000附錄B第四、五、六級別圖進行評級,其合格級別應符合表3的規定。


  直徑不大于10mm鋼材的氧化物、硫化物夾雜物級別>0.5~1.0級時,供需雙方協商解決。


4.7.2  晶粒度


  鋼材的晶粒度為5級或更細,允許有不大于10%的3級晶粒存在。


4.8  表面質量


  鋼材表面不得有裂紋、折疊和結疤。


 4.8.1  供熱加工用的熱軋或鍛制鋼材發現上述缺陷時,應予清除干凈,其清理深度從實際尺寸算起∶直徑小于80mm時,不得超過公稱尺寸公差之半;直徑不小于80mm時,不得超過公稱尺寸公差。


 4.8.2 供切削加工用的熱軋或鍛制鋼材,表面允許有局部上述缺陷,其深度從公稱尺寸算起∶直徑小于80mm時,不得超過公稱尺寸公差之半;直徑不小于80mm時,不得超過公稱尺寸公差。


 4.8.3 供頂鍛用的冷拉鋼材,不得有上述缺陷,表面須光滑、干凈、無氧化皮。


 4.8.4 供車削零件用的冷拉鋼材,表面允許有深度從公稱尺寸算起不得超過直徑1%的劃痕、麻點、凹坑存在。


 4.8.5  鋼絲的表面質量按YB/T245規定執行。



五、試驗方法


  鋼材的檢驗項目、取樣數量、取樣部位及試驗方法應符合表4規定。


5.1  尺寸、外形

  

  鋼材尺寸測量,采用能保證測量精確度的卡尺或樣板進行。


5.2  化學分析


  鋼的化學分析用試樣按GB/T 222規定采取,化學分析方法按GB/T 223或GB/T4336規定。仲裁時,按GB/T223規定執行。


5.3  氧含量


  鋼中氧含量分析按GB/T11261規定。直徑不小于20mm的鋼材在半徑1/2處取樣,直徑小于20mm鋼材在中心處取樣。


5.4  硬度


  布氏硬度在去除鋼材脫碳后,按GB/T231,1規定測定。


5.5  淬硬性


  鋼材按本標準5.9.1條的熱處理工藝進行處理后,再進行檢驗。


5.6  斷口


  斷口可在鋼材的一面或兩面開槽,然后折斷進行檢驗。


5.7  低倍組織


  直徑不小于30mm的鋼材用正火或退火的試片酸浸后檢驗低倍組織,酸浸是在30%~50%鹽酸水溶液中進行,溫度為60~70℃,浸蝕時間為30~40min。


  直徑小于30mm的鋼材僅檢查斷口,供方可不作低倍組織檢驗,但須保證符合4.6.1的要求。


5.8  塔形檢驗發紋


  鋼材塔形車削發紋檢驗方法按GB/T15711規定。經供需雙方協議也可按GB/T10121規定。


5.9  非金屬夾雜物


  5.9.1  檢驗非金屬夾雜物的試樣應先按下列規定進行淬火和回火。


            淬火加熱溫度為110℃,每毫米保溫1.5min,在油中冷卻。回火溫度560℃左右,回火時間2h。


  5.9.2  檢驗非金屬夾雜物在縱向試樣(沿軋制方向)的面上,按最嚴重視場放大100倍檢驗非金屬夾雜物的拋光試樣,厚度為10~12mm,長度等于試料自邊緣至中心的距離,每個試樣于磨光前可截取2~4 塊。


  5.9.3 點狀不變形夾雜物的檢驗,在檢驗非金屬夾雜物時,如發現點狀不變形夾雜物時,不應列在氧化物或硫化物評級范圍內,須另行評定;但小于1級的點狀不變形夾雜物仍應納入一般氧化物或硫化物內進行評定。


         點狀不變形夾雜物的檢驗,在最嚴重視場放大100~125倍進行。


5.10  晶粒度


  鋼材的晶粒度的檢驗方法按YB/T5148規定。


  熱處理要求∶試樣采取在中性氣氛或中性鹽浴適當的保護下進行處理,以減少氧化皮,防止試樣滲碳或脫碳。熱處理后的硬度不低于35HRC。熱處理制度∶試樣通過任何適當方法加熱到1095~1105℃均透,在590~620℃鹽浴爐中淬火保溫2min,然后空冷到室溫,或者直接空冷到室溫,然后在525~550℃保溫2h回火。


5.11  表面質量


  鋼材的表面質量用目視檢查加探傷或目視檢查加酸洗方法檢驗。



六、檢驗規則


6.1  檢查與驗收


  鋼材的質量由供方質量部門進行出廠檢驗。需方有權在鋼材上按本標準規定進行驗收。


6.2  組批規則


  鋼材應成批檢驗及驗收。每批應由同一爐號、同一批號和同一熱處理爐次的鋼材組成。


6.3  復驗和判定規則


  每批鋼材檢驗結果,當脫碳層、淬火硬度、退火硬度、晶粒度及碳化物不均勻性不合格時,供方可重新進行處理,并作為新的一批鋼材重新檢驗,或逐支進行檢查,合格者可以交貨。當非金屬夾雜物、發紋、低倍、斷口不合格時不得交貨。



七、包裝、標志及質量證明書


  鋼棒、鋼絲的包裝、標志及質量證明書分別按GB/T 2101和YB/T 245規定。



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YB4106-2000 航空發動機用高溫滲碳軸承鋼.pdf




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