GB/T 2688-2012《滑動軸承 粉末冶金軸承技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)研究

李其龍 章宇翔

關(guān)鍵詞：滑動軸承，粉末冶金，化學(xué)成分，檢測，潤滑

0 引言

軸承，屬于機械基礎(chǔ)零部件，也屬于機械通用零部件，在機械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用[1]。燒結(jié)金屬材料，由于具有內(nèi)部孔隙，可以在內(nèi)部孔隙中浸漬潤滑油，制備為自潤滑含油軸承。燒結(jié)金屬含油軸承是當(dāng)今全世界生產(chǎn)最早和使用最廣的粉末冶金產(chǎn)品[2]。最早用粉末冶金工藝批量生產(chǎn)的機械零件是燒結(jié)青銅含油軸承，一直到20世紀(jì)60年代初期，燒結(jié)青銅含油軸承都是主要的粉末冶金零件[3]。與銅基軸承相比，鐵基軸承具有硬度高、承載力高的特點，而且制造成本又大大低于銅基軸承，技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，所以鐵基軸承得到了更廣泛的應(yīng)用。機械制造企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)不僅是行業(yè)發(fā)展的基本要求，也是提升我國機械制造產(chǎn)品競爭力、提升我國經(jīng)濟實力和綜合國力的必然要求[4]。相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)有GB 2688-81《滑動軸承 粉末冶金軸承技術(shù)條件》（首發(fā)日期：1981-06-17，復(fù)審日期：2004-10-14）和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2688-2012《滑動軸承 粉末冶金軸承技術(shù)條件》（2012-05-11發(fā)布，2012-12-01實施）。GB/T 2688-2012已實施10余年，在實施過程中發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)中存在著一些問題，有些內(nèi)容嚴(yán)重影響著標(biāo)準(zhǔn)的使用。

1 技術(shù)要求部分

1.1 “＞7.2～7.6”的書寫方式在表達(dá)意思上存在歧義

第3.1條，表1規(guī)定了軸承材料的合金成分和密度，并示例說明牌號標(biāo)記的最后兩位為含油密度。在表1中，牌號標(biāo)記FZ22264，含油密度為“＞7.2～7.6”；顯然牌號標(biāo)記的最后兩位與含油密度沒有對應(yīng)關(guān)系，可能的對應(yīng)關(guān)系是FZ22264，含油密度為“＞6.2～6.6”，或FZ22274，含油密度為“＞7.2～7.6”。

根據(jù)GB/T 3102.11-1993《物理科學(xué)和技術(shù)中使用的數(shù)學(xué)符號》第2.4條規(guī)定，“b～a”表示數(shù)字范圍；“b＞a”表示b大于a，“＞”前后連接的是具體的數(shù)值。“＞7.2～7.6”中，可以認(rèn)為“＞”后面連接的是數(shù)字，也可以認(rèn)為后面連接的是范圍。因此，“＞7.2～7.6”的書寫方式在表達(dá)意思上存在歧義，可能會造成標(biāo)準(zhǔn)使用者的誤解或不解。

“＞7. 2 ～7. 6”要表達(dá)的意思應(yīng)該是含油密度的范圍是7.2～7.6，不包括7.2，包括7.6，類似這種意思的表達(dá)可以參考其他標(biāo)準(zhǔn)的書寫方式，如GB 42296 -2022《電動自行車用充電器安全技術(shù)要求》，表2中的規(guī)定“＞3且≤6”“＞10且≤25”；GB 30871-2022《危險化學(xué)品企業(yè)特殊作業(yè)安全規(guī)范》，表2中的規(guī)定“2≤h≤5”“15＜h≤30”。

1.2 FZ24058、FZ24258等牌號應(yīng)當(dāng)歸于鐵基分類

第3.2條，表2規(guī)定了軸承化學(xué)成分和物理-機械性能，其中FZ24058、FZ24062、FZ24158、FZ24162的Fe含量均大于50%，基類號為2。表1中基體分類為鐵基和銅基兩類，對應(yīng)的基類號分別為1和2。對于Fe含量超過50%的軸承，應(yīng)當(dāng)歸于鐵基分類更為合適。表2中的FZ24258、FZ24262、FZ24266，成分Fe含量為余量，經(jīng)表2中的化學(xué)成分計算可知，F(xiàn)e含量＞77%，也應(yīng)當(dāng)歸于鐵基分類更為合適。

1.3 缺少合適的硫、碳檢測標(biāo)準(zhǔn)

第3.2條注1規(guī)定，化學(xué)成分中允許有＜1%的硫。第4.4.2條，化學(xué)成分按照GB/ T 223規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗。GB/T 223中，涉及硫含量檢測的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 223.72-2008、GB/T 223.83-2009、GB/T223.85-2009。GB/T 223.72-2008《鋼鐵及合金 硫含量的測定 重量法》，該標(biāo)準(zhǔn)方法一適用于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0 03％～0.35％的硫含量的測定；方法二適用于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.003％～0.20％的硫含量的測定。GB/T 223.83-2009《鋼鐵及合金 高硫含量的測定 感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法》適用于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%～0.35%硫含量的測定。GB/T 223.85-2009《鋼鐵及合金 硫含量的測定 感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法》適用于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.002%～0.10%的硫含量的測定。由此可見，上述標(biāo)準(zhǔn)覆蓋硫含量的范圍為0.002%～0.35%，如硫含量0.6%的軸承，無法采用GB/T 223檢測。

第3.2條注2規(guī)定，化合碳含量允許用金相法評定。第4.4.2條，化學(xué)成分按照GB/ T 223規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗。GB/T 223中，涉及碳含量檢測的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 223.12-1991、GB/T 223.69-2008、GB/T 223.71-1997、GB/T 223.74-1997、GB/T 223.86-2009；其中GB/T 223.12-1991為化學(xué)分析方法，其余為燃燒法，均不涉及金相法。由此可見，標(biāo)準(zhǔn)文本中，缺少金相法評定化合碳的檢測方法。

1.4 潤滑油牌號存在錯誤

第3.5條規(guī)定，軸承成品應(yīng)浸漬潤滑油，一般浸漬GB/T 443-1989規(guī)定的HJ-20牌號機械油（鐵基軸承允許加入防銹劑）。GB/T 443-1989《L-AN全損耗系統(tǒng)用油》，第3.1條，標(biāo)記示例：全損耗系統(tǒng)用油L-AN 32 GB443；由此可見，標(biāo)記中使用的是“LAN”，而不是“HJ”，由第3. 2條可知，標(biāo)記示例中的32為黏度等級，在黏度等級中，有10、15、22、32、46等，黏度等級不存在“20”。因此，機械油的牌號，存在著引用標(biāo)準(zhǔn)錯誤或機械油牌號書寫錯誤。

2 驗收規(guī)則部分

2.1 脫油處理應(yīng)采用索格利特萃取法

第4.3.3條規(guī)定，每批軸承成品至少任取2個樣品，經(jīng)脫油處理后，取得不少于50 g試樣，按表2的規(guī)定分析化學(xué)成分。脫油處理的方式，如采用不當(dāng)，可能會影響試樣的化學(xué)成分，GB/T 5163-2006《燒結(jié)金屬材料（不包括硬質(zhì)合金）可滲性燒結(jié)金屬材料 密度、含油率和開孔率的測定》指出：實際應(yīng)用中，除油的方法很多（例如在保護氣氛下加熱），當(dāng)有爭議時，將索格利特萃取法作為標(biāo)準(zhǔn)方法。索格利特萃取法，即GB/T 8643《含潤滑劑金屬粉末中潤滑劑含量的測定 索格利特（Soxhlet）萃取法》。

2.2 缺少銅基軸承的化學(xué)成分檢測方法

第4.4.2條規(guī)定，化學(xué)成分按照GB/T 223規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗。第3.1條，表1中基體分類為鐵基和銅基兩類，而GB/T 223為《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》系列標(biāo)準(zhǔn)，即僅為鐵基軸承的化學(xué)成分檢測，缺少銅基軸承的化學(xué)成分檢測方法。

2.3 鐵基軸承銅含量檢測范圍不能全覆蓋

GB/ T 223系列標(biāo)準(zhǔn)，涉及銅含量檢測的標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T 223.18-1994《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法硫代硫酸鈉分離-碘量法測定銅量》，測定范圍：0.10%～5.00%；GB/T 223.19-1989《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 新亞銅靈-三氯甲烷萃取光度法測定銅量》，測定范圍：0.010%～1.00%；GB 223.53-1987《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 火焰原子吸收分光光度法測定銅量》，測定范圍：0.005%～0.5%；GB/T223.91-2021《鋼鐵及合金 銅含量的測定 2，2-聯(lián)喹啉分光光度法》，適用于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%～5%銅含量的測定。由此可見，上述標(biāo)準(zhǔn)覆蓋銅含量的范圍為0.005%～5.00%。表2中鐵基軸承的銅含量范圍跨度很大，如FZ14158銅含量為9%～11%，F(xiàn)Z14260銅含量為18%～22%，GB/T 223系列標(biāo)準(zhǔn)，不能全部覆蓋表2中的銅含量化學(xué)成分，如銅含量10%的軸承，無法采用GB/T 223檢測。

2.4 引用的壓潰強度不能覆蓋軸承的全部尺寸

第4.4.4條規(guī)定，徑向壓潰強度按照GB/T 6804-2002規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗；GB/T 6804-2002第7條規(guī)定，只有當(dāng)e/D＜1/3時，壓潰強度公式才有效。第1條規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了GB/T 18323中規(guī)定的粉末冶金軸承的技術(shù)條件；GB/T 18323表1中內(nèi)徑為1mm、外徑為3 mm的圓柱軸套，e/D=1/3，不適合使用GB/T 6804-2002規(guī)定的方法進(jìn)行檢驗。

另外，需要注意的是，GB/T 6804-2002第9部分，譯文不嚴(yán)謹(jǐn)，未能準(zhǔn)確表達(dá)出ISO 5725-1：1994對應(yīng)部分的含義[5]。

2.5 缺少翻邊軸套壓潰強度檢測規(guī)定

第4.4.4條規(guī)定，球形軸承和試樣破裂前直徑變形超過百分之十的筒形軸承，按供需雙方商定的破壞載荷進(jìn)行檢驗。第1條規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了GB/T 18323中規(guī)定的粉末冶金軸承的技術(shù)條件；GB/T18323第1條規(guī)定了燒結(jié)軸套分為3類，即圓柱軸套、翻邊軸套、球面軸套。第4.4.4條中壓潰強度的規(guī)定，包括了筒形軸承（圓柱軸套）、球形軸承（球面軸套），缺少對翻邊軸套壓潰強度檢測的規(guī)定。

3 其他部分

3.1 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)術(shù)語未統(tǒng)一

第1條規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了GB/T 18323中規(guī)定的粉末冶金軸承的技術(shù)條件。GB/T 2688-2012和GB/T 18323-2001使用的技術(shù)術(shù)語存在著不同，如GB/T 2688-2012使用的術(shù)語為軸承、筒形軸承、球形軸承、帶擋邊筒形軸承，GB/T 18323-2001對應(yīng)使用的術(shù)語為軸套、圓柱軸套、球面軸套、翻邊軸套。

3.2 主要技術(shù)變化未指出刪除表觀硬度數(shù)值

第4 . 4 . 5條規(guī)定了硬度檢測方法，但在GB / T2688-2012沒有規(guī)定硬度的數(shù)值范圍。在GB/T 2688-1981中規(guī)定了表觀硬度的數(shù)值和檢測方法，GB/ T2688-2012刪去了表觀硬度的數(shù)值，保留了硬度檢測方法，但GB/T 2688-2012沒有指出主要技術(shù)變化。

3.3 附錄表A.3缺少“轉(zhuǎn)速”數(shù)據(jù)

附錄表A.3，在“轉(zhuǎn)速”欄，存在著缺少數(shù)值的現(xiàn)象，經(jīng)查詢GB 2688-81文本附表3，可知缺少的數(shù)值分別為“15-30”“30-40”“40-60”“60”；對比附表3和附錄表A.3中的允許負(fù)荷，單位由kgf/cm2，直接修改為N/mm2，表中的數(shù)值沒有發(fā)現(xiàn)變化，需要注意的是，kgf/cm2≈0.1 N/mm2=0.1 MPa。由此可見，GB 2688-81中，允許載荷數(shù)值，1981版本和2012版本有一個版本存在錯誤。FZ/T 92050-98《粉末冶金軸承》，該標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1963年，第一次修訂于1979年，第二次修訂于1988年，1995年經(jīng)確認(rèn)后重新編為FZ/T 92050-95標(biāo)準(zhǔn)號，F(xiàn)Z/T 92050-95標(biāo)準(zhǔn)號代替ZB W 90 0 02-88。FZ/ T92050-95《粉末冶金軸承》的首次發(fā)布和第一次修訂時間均早于GB 2688-81，由FZ/T 92050-95附表3可知，GB/T 2688-2012中的允許負(fù)荷數(shù)值是正確的。另外，根據(jù)GB 3100-1993《國際單位制及其應(yīng)用》，表A.3中的允許負(fù)荷單位應(yīng)為MPa。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)文本存在錯別字

標(biāo)準(zhǔn)文本存在一些錯別字，如3.3條中的“軸承”寫成了“輔承”，附錄A中A.19中，“注意”寫成了“注章”。

4 結(jié)語

GB/T 2688-2012《滑動軸承 粉末冶金軸承技術(shù)條件》，實施10余年來，在產(chǎn)品設(shè)計、制造、采購、檢測、貿(mào)易等過程中，發(fā)揮著重要作用，對提升機械行業(yè)的技術(shù)水平具有積極的意義。但GB/T 2688-2012標(biāo)準(zhǔn)文本中存在著一些問題，有些內(nèi)容影響著標(biāo)準(zhǔn)的使用，希望標(biāo)準(zhǔn)制修定者在修訂標(biāo)準(zhǔn)時給予關(guān)注；使用標(biāo)準(zhǔn)者，包括制造商和訂貨者等，也應(yīng)該注意標(biāo)準(zhǔn)中客觀存在的問題。本文敘述了標(biāo)準(zhǔn)文本中的問題，主要內(nèi)容如下：

（1）化學(xué)成分檢測方面，標(biāo)準(zhǔn)中只涉及鐵基軸承的檢驗，缺少銅基軸承成分檢測的規(guī)定，GB/ T223系列標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足鐵基軸承銅含量、硫含量等成分的檢測；

（2）本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了GB/T 18323中規(guī)定的粉末冶金軸承的技術(shù)條件，但存在著使用的技術(shù)術(shù)語與GB/T 18323不一致，壓潰強度檢測存在不適用GB/T18323規(guī)定軸承的情況；

（3）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定軸承成品應(yīng)浸漬潤滑油，一般浸漬GB/T 443-1989規(guī)定的HJ-20牌號機械油，而GB/T 443-1989《L-AN全損耗系統(tǒng)用油》，沒有對應(yīng)油品的種類；

（4）標(biāo)準(zhǔn)文本存在著缺少內(nèi)容或文字錯誤的情況，如附錄表A.3，在“轉(zhuǎn)速”欄，存在著缺少數(shù)據(jù)、“軸承”寫成了“輔承”的問題。