《轎車輪轂用碳素軸承鋼》團體標準綜述

□ 霍咚梅 肖邦國 趙瑞華 梁振華

目前，國家鼓勵制定技術(shù)指標水平高于或嚴于國家標準和行業(yè)標準水平的團體標準，增加標準的有效供給，助推供給側(cè)改革高質(zhì)量發(fā)展。2018年11月30日，中國特鋼企業(yè)協(xié)會批準發(fā)布了《轎車輪轂用碳素軸承鋼》（T/SSEA 0016-2018）團體標準，瞄準先進水平，進一步提升碳素軸承鋼的技術(shù)指標水平，滿足我國軸承制造產(chǎn)業(yè)的使用要求和發(fā)展趨勢。為了便于對該團體標準的理解與實施，現(xiàn)將標準的立項背景及主要技術(shù)指標分析介紹如下。

一、立項背景

轎車輪轂軸承作為乘用車的一級安全件，隨著乘用車向著更安全、更節(jié)能、更環(huán)保的方向發(fā)展，要求其具有更高的使用壽命、更輕的重量、更低的制造成本、更小的噪音等，這對軸承鋼的性能提出了更高的要求，例如要求具有較低的氧、鈦、鈣含量，較高的潔凈度，較高的力學性能，等等。目前，現(xiàn)行國家標準《碳素軸承鋼》（GB/T 28417-2012）已無法滿足轎車輪轂用碳素軸承鋼的發(fā)展需求。因此，提出了制定《轎車輪轂用碳素軸承鋼》團體標準的申請，在現(xiàn)行GB/T 28417-2012標準基礎上細化、提高指標水平，引領行業(yè)發(fā)展，滿足下游用鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

2018年5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，由石家莊鋼鐵有限責任公司、青島特殊鋼鐵有限公司、江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司、南京鋼鐵股份有限公司、山東壽光巨能特鋼有限公司、中天鋼鐵集團有限公司、西王特鋼有限公司、濰坊特鋼集團、青海西鋼新材料有限公司、浙江萬向精工有限公司、重慶長江軸承股份有限公司、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院等上下游企業(yè)和部門組成標準編制組，完成該團體標準的制定工作。

二、技術(shù)特點

一是明確了轎車輪轂用碳素軸承鋼的公稱直徑范圍、牌號及化學成分、供貨長度等指標，更好地體現(xiàn)了轎車輪轂產(chǎn)品對碳素軸承鋼的定制化要求，落實了團體標準的針對性和實用性。

二是對尺寸允許偏差、彎曲度、化學成分、殘余元素、化學成分允許偏差、非金屬夾雜物及奧氏體晶粒度等指標進行了從嚴或加嚴要求，以及質(zhì)量分等分級處理，落實了團體標準的市場性和先進性。

三是增加了壓縮比、力學性能、表面探傷等要求，使標準更加貼近用戶需求，有利于更好地指導生產(chǎn)，進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量水平，同時增強了原料生產(chǎn)企業(yè)對下游用戶的服務意識。

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《碳素軸承鋼》（GB/T 28417-2012）的基礎上提高、細化相關技術(shù)指標，考慮到同類標準的協(xié)調(diào)一致性，以及轎車輪轂軸承單元的個性化需求，本團體標準名稱定為《轎車輪轂用碳素軸承鋼》，更突出體現(xiàn)標準的應用領域以便于下游用戶使用。

2.范圍

本團體標準適用于制造轎車輪轂軸承單元用直徑為40～80mm的熱軋圓鋼（以下簡稱“圓鋼”）。與GB/T 12773-2008相比，將適用范圍由“制造汽車輪轂軸承單元用”聚焦為“制造轎車輪轂軸承單元用”，對應地，將直徑范圍由“20 ～150 mm”明確為“40～80 mm”，更符合實際情況，適用于下游用戶的使用要求。

3.訂貨內(nèi)容

本團體標準采用GB/T 28417-2012的規(guī)定也設置了“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包括下列內(nèi)容：產(chǎn)品名稱、牌號、標準編號、規(guī)格、重量或數(shù)量、尺寸與外形、交貨狀態(tài)、特殊要求等。與GB/T 12773-2008相比，本團體標準根據(jù)用戶實際訂貨時的需求，新增“尺寸與外形”一項。

4.尺寸、外形、重量及允許偏差

本標準在GB/T 28417-2012的基礎上，結(jié)合轎車輪轂用軸承生產(chǎn)制造的特殊需求，對尺寸、外形、重量及允許偏差的部分指標進行了明確、從嚴或加嚴要求。

在尺寸允許偏差方面，將“圓鋼的尺寸允許偏差應符合GB/T 702中第2組的規(guī)定”（即±0.7mm），加嚴為“熱軋棒材的尺寸允許偏差應符合GB/T 702-2017中第1組的規(guī)定”（即±0.6mm）。

長度上，根據(jù)轎車輪轂用軸承鋼的實際訂貨情況，縮小了棒材的長度范圍，由“通常長度為3 000～9 000mm”，縮小為“通常長度為6 000～7 000mm”，更適用于用戶訂貨要求。此外，增加“允許存在不超過總重量10%、長度不小于3 000mm的短尺料，短尺料應單獨打捆”的規(guī)定，降低了生產(chǎn)企業(yè)的原料損耗。

在彎曲度方面，為更加明確實際訂貨時對彎曲度的要求，將“熱軋圓鋼的彎曲度應符合GB/T 702-2008中第2組的規(guī)定”，即“每米彎曲度不大于4mm，總彎曲度應不大于鋼棒長度的4.0%”，加嚴為“圓鋼的每米彎曲度應不大于3.0mm，總彎曲度應不大于圓鋼長度的0.3%”。

5.技術(shù)要求

（1）牌號和化學成分

與GB/T 28417-2012相比，本團體標準新增G65Mn牌號，以滿足實際生產(chǎn)和用戶使用情況。GB/T 28417-2012標準中僅有3個牌號，分別為G55、G55Mn、G70Mn，然而在實際使用時，部分用戶采用65Mn制作輪轂軸承，為區(qū)別GB/T 699和GB/T 1222標準中的65Mn，按照碳素軸承鋼的命名方式，命名為G65Mn，并給出了具體化學成分（熔煉分析）指標。此外，對于現(xiàn)有的3個牌號，本團體標準對錳、鉻、鉬、銅、鋁等元素含量進行了窄成分控制或加嚴要求，以進一步提升材料的穩(wěn)定性和滿足用戶的實際要求。

本標準在GB/T 28417-2012的基礎上，對鋼中磷、硫、鈦、鈣、氧、鉛、錫、銻、砷等殘余元素含量進行了加嚴控制，同時按照加嚴程度，分了高級、特級2種冶金質(zhì)量等級，并規(guī)定了牌號的命名方法，即“根據(jù)圓鋼冶金質(zhì)量，本標準圓鋼可分為高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼，其中高級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號后加‘A’，特級優(yōu)質(zhì)鋼牌號后加‘E’”。這一方面可滿足不同用戶的實際需要，另一方面通過更高等級的冶金質(zhì)量要求提高圓鋼的純凈度、疲勞壽命等。殘余元素含量對比情況見表1。

表1 殘余元素含量對比

（2）冶煉方法

本標準在GB/T 28417-2012中規(guī)定的“鋼應采用真空脫氣處理，不允許向鋼中添加鈣或鈣合金”基礎上，進一步細化補充了冶煉方法，規(guī)定為“鋼應采用電爐或轉(zhuǎn)爐+爐外精煉（必須進行真空脫氣處理）+連鑄或模鑄生產(chǎn)，不允許向鋼中添加鈣或鈣合金”。

（3）交貨狀態(tài)

與GB/T 28417-2012相比，本標準增加軋制壓縮比要求。

（4）力學性能

與GB/T 28417-2012相比，本標準增加了力學性能要求及相應熱處理制度，更好地為下游用戶科學高效地使用原材料提供了依據(jù)。

（5）低倍組織

本標準在GB/T 28417-2012的基礎上，對低倍組織的要求進一步加嚴，同時進行了分級處理，對比情況見表2。

表2 低倍組織合格級別對比情況

（6）非金屬夾雜物

鑒于非金屬夾雜物對軸承鋼使用壽命的顯著影響，為更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，《轎車輪轂用碳素軸承鋼》團體標準在GB/T 28417-2012的基礎上，對非金屬夾雜物的要求進一步加嚴，同時進行了分級處理，具體對標情況如表3所示。

表3 非金屬夾雜物合格級別對比

（7）脫碳層

針對脫碳層，本團體標準采用GB/T 28417-2012的有關規(guī)定，“圓鋼的表面單邊總脫碳層深度應不超過公稱直徑的1.0%”。

（8）奧氏體晶粒度

與GB/T 28417-2012相比，本團體標準對奧氏體晶粒度等級的要求進一步加嚴，將“圓鋼的奧氏體晶粒度應為5級或更細”，提高為“圓鋼的奧氏體晶粒度應為6級或更細”。

（9）表面質(zhì)量

本團體標準增加了探傷要求，規(guī)定“圓鋼應進行表面探傷試驗逐支檢測圓鋼的表面缺陷，探傷方法由供需雙方協(xié)商確定”。

（10）特殊要求

針對用戶存在的特殊要求，本團體標準規(guī)定了“根據(jù)需方要求，針對宏觀非金屬夾雜物、內(nèi)部質(zhì)量及淬透性等特殊要求，其檢測方法及合格級別由供需雙方協(xié)商確定?！?/p>

6.試驗方法

本團體標準中所有檢驗項目的取樣部位和試驗方法都是按照GB/T 28417-2012中的相應規(guī)定執(zhí)行。除此之外，本團體標準還增加了拉伸試驗、硬度、末端淬透性檢驗項目。

7.檢驗規(guī)則

本團體標準的檢查和驗收、組批規(guī)則、復驗和判定規(guī)則均按照GB/T 28417-2012的規(guī)定執(zhí)行。同時，根據(jù)化學成分中對氧含量的要求，對復驗判定標準進一步加嚴，將“允許有1個試樣大于12×10-6，但不得大于17×10-6”，加嚴為“允許有1個試樣大于其要求值，但不得大于12×10-6”。

四、結(jié)論

綜合對比分析來看，本團體標準與GB/T 28417-2012標準相比，新增了G65Mn牌號及化學成分要求、軋制壓縮比要求、力學性能要求及相應熱處理制度和探傷要求等，對尺寸允許偏差、彎曲度、化學成分、殘余元素、化學成分允許偏差、非金屬夾雜物及奧氏體晶粒度等指標進行了從嚴或加嚴要求及質(zhì)量分等分級處理，豐富了標準內(nèi)容，提高了標準水平，體現(xiàn)了團體標準的市場性、先進性、實用性，順應了我國鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的整體趨勢，為我國軸承單元制造行業(yè)的升級換代提供了有力支撐。