(高清版)GBT 40123-2021 高純凈細(xì)晶鋁及鋁合金圓鑄錠

Aluminiumandaluminiumalloybilletwithhighpurityandfinegrain國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40123—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC243)歸口。本文件起草單位：福建省南平鋁業(yè)股份有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院有限責(zé)任公司、山東創(chuàng)新金屬科技有限公司、西南鋁業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司、山東南山鋁業(yè)股份有限公司、有研工程技術(shù)研究精工科技有限公司、山東兗礦輕合金有限公司、西北鋁業(yè)有限責(zé)任公司。1GB/T40123—2021高純凈細(xì)晶鋁及鋁合金圓鑄錠1范圍本文件規(guī)定了高純凈細(xì)晶鋁及鋁合金圓鑄錠的產(chǎn)品分類(lèi)、質(zhì)量保證、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)本文件適用于3C電子高質(zhì)量表面材料、汽車(chē)高性能鍛造輪轂、多孔微通道扁管、軌道交通和航空航天等裝飾件和結(jié)構(gòu)件用高純凈細(xì)晶鋁及鋁合金(4×××鋁合金除外)實(shí)心圓鑄錠(以下簡(jiǎn)稱(chēng)圓鑄錠)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3190變形鋁及鋁合金化學(xué)成分GB/T3246.1變形鋁及鋁合金制品組織檢驗(yàn)方法第1部分：顯微組織檢驗(yàn)方法GB/T3246.2變形鋁及鋁合金制品組織檢驗(yàn)方法第2部分：低倍組織檢驗(yàn)方法GB/T7999鋁及鋁合金光電直讀發(fā)射光譜分析方法GB/T8005.1鋁及鋁合金術(shù)語(yǔ)第1部分：產(chǎn)品及加工處理工藝GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T17432變形鋁及鋁合金化學(xué)成分分析取樣方法GB/T20975(所有部分)鋁及鋁合金化學(xué)分析方法GB/T26492.1變形鋁及鋁合金鑄錠及加工產(chǎn)品缺陷第1部分：鑄錠缺陷GB/T32186鋁及鋁合金鑄錠純凈度檢驗(yàn)方法YS/T67變形鋁及鋁合金圓鑄錠YS/T600鋁及鋁合金液態(tài)測(cè)氫方法閉路循環(huán)法YS/T874—2013水浸變形鋁合金圓鑄錠超聲波檢驗(yàn)方法3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T8005.1、GB/T26492.1界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4產(chǎn)品分類(lèi)圓鑄錠的牌號(hào)、狀態(tài)及尺寸規(guī)格應(yīng)符合YS/T67的規(guī)定。有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商，并在訂貨單(或合同)中注明。4.2標(biāo)記及示例2GB/T40123—20216061牌號(hào)、直徑為254mm、長(zhǎng)度為6000mm的均勻化圓鑄錠標(biāo)記為：圓鑄錠GB/T40123-6061均勻化-Φ254×6000產(chǎn)品質(zhì)量保證見(jiàn)附錄A。圓鑄錠的化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T3190的規(guī)定。6.2尺寸偏差圓鑄錠的尺寸偏差應(yīng)符合YS/T67的規(guī)定。需方有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商，并在訂貨單(或圓鑄錠液態(tài)氫含量應(yīng)符合表1的規(guī)定。級(jí)別每100g鋁液中的液態(tài)氫含量典型用途I航空航天裝飾件和結(jié)構(gòu)件用鋁合金材料Ⅱ3C電子材料、鍛造輪轂、多孔微通道扁管、軌道交通裝飾件和結(jié)構(gòu)件等用鋁合金材料圓鑄錠離線測(cè)渣的渣含量宜符合表2的規(guī)定。級(jí)別渣含量mm2/kg典型用途I航空航天裝飾件和結(jié)構(gòu)件用鋁合金材料Ⅱ3C電子材料、鍛造輪轂、多孔微通道扁管、軌道交通裝飾件和結(jié)構(gòu)件等用鋁合金材料3GB/T40123—2021偏析和斷口氧化膜缺陷。6.4.2晶粒度應(yīng)不超過(guò)一級(jí)。6.4.3疏松應(yīng)不超過(guò)一級(jí)。6.5顯微組織經(jīng)過(guò)均勻化處理后的圓鑄錠顯微組織不應(yīng)過(guò)燒。圓鑄錠非金屬夾雜物應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3非金屬夾雜物非金屬夾雜物尺寸要求任意1cm2不多于2點(diǎn)>50～100任意1cm2不多于1點(diǎn)不準(zhǔn)許圓鑄錠偏析層厚度應(yīng)符合表4的規(guī)定，可通過(guò)車(chē)皮方式達(dá)到要求。表4偏析層厚度單位為毫米直徑偏析層厚度圓鑄錠的晶粒尺寸應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5晶粒尺寸直徑平均晶粒尺寸最大單個(gè)晶粒尺寸4GB/T40123—2021經(jīng)過(guò)均勻化處理后的圓鑄錠最大枝晶間距與平均枝晶間距之比應(yīng)不大于2.7。經(jīng)過(guò)均勻化處理后的圓鑄錠未熔相面積百分比應(yīng)符合表6的規(guī)定。典型照片見(jiàn)圖1～圖4。表6未熔相面積百分比直徑mm未熔相面積百分比%a)未熔相面積百分比合格b)未熔相面積百分比不合格圖12024合金a)未熔相面積百分比合格b)未熔相面積百分比不合格圖26061合金5GB/T40123—2021a)未熔相面積百分比合格b)未熔相面積百分比不合格圖36063合金a)未熔相面積百分比合格b)未熔相面積百分比不合格圖47075合金經(jīng)過(guò)均勻化處理后的6×××圓鑄錠相轉(zhuǎn)化率宜符合表7的規(guī)定。表7相轉(zhuǎn)化率直徑相轉(zhuǎn)化率%6.6超聲波探傷檢測(cè)圓鑄錠超聲波探傷檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)宜符合YS/T874—2013中AA級(jí)的規(guī)定。需方有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商，并在訂貨單(或合同)中注明。6.7外觀質(zhì)量6.7.1機(jī)械碰傷及均勻化熱處理壓痕深度應(yīng)不大于1.5mm。GB/T40123—20216.7.3外表面的金屬瘤高度應(yīng)不大于1mm。6.7.4可通過(guò)車(chē)皮方式達(dá)到以上要求，但圓鑄錠車(chē)皮深度應(yīng)不小于缺陷深度的2倍，車(chē)皮后的圓鑄錠6.7.5圓鑄錠的其他外觀質(zhì)量要求應(yīng)符合YS/T67的規(guī)定。7試驗(yàn)方法7.1.1化學(xué)成分分析方法應(yīng)符合GB/T20975(所有部分)或GB/T7999的規(guī)定，仲裁分析應(yīng)采用GB/T20975(所有部分)規(guī)定的方法。7.1.2分析數(shù)值的判定采用修約比較法，數(shù)值修約規(guī)則應(yīng)符合GB/T8170的規(guī)定，修約數(shù)位應(yīng)與GB/T3190規(guī)定的極限數(shù)位一致。7.2尺寸偏差尺寸偏差的測(cè)定應(yīng)遵守YS/T67規(guī)定的方法。7.3純凈度液態(tài)測(cè)氫的測(cè)定應(yīng)遵守YS/T600規(guī)定的方法。離線測(cè)渣的測(cè)定應(yīng)遵守GB/T32186規(guī)定的方法。7.4低倍組織低倍組織的測(cè)定應(yīng)遵守GB/T3246.2規(guī)定的方法。7.5顯微組織過(guò)燒的測(cè)定應(yīng)遵守GB/T3246.1規(guī)定的方法。非金屬夾雜物的測(cè)定應(yīng)遵守GB/T3246.1規(guī)定的方法對(duì)試樣進(jìn)行磨制和機(jī)械拋光，拋光后試樣經(jīng)酒精沖洗后吹干，在金相顯微鏡下，采用200倍放大倍數(shù)對(duì)試樣檢驗(yàn)面進(jìn)行掃視，采用500倍放大倍數(shù)對(duì)觀測(cè)到的疑似非金屬夾雜物進(jìn)行判定，采用200倍放大倍數(shù)對(duì)確認(rèn)的非金屬夾雜物進(jìn)行尺寸測(cè)量。偏析層厚度檢測(cè)應(yīng)遵守附錄B規(guī)定的方法。晶粒尺寸的測(cè)定應(yīng)遵守GB/T3246.1規(guī)定的方法。677.5.5.1試樣制備和浸蝕的測(cè)定應(yīng)遵守GB/T3246.1規(guī)定的方法，在金相顯微鏡下，采用100倍放大倍數(shù)對(duì)浸蝕后的樣品進(jìn)行觀測(cè)，試樣應(yīng)在金相顯微鏡下顯示出清晰的枝晶，否則應(yīng)重新制樣，直至顯示出清晰的枝晶。7.5.5.2對(duì)浸蝕后試樣的枝晶間距進(jìn)行測(cè)量應(yīng)遵守GB/T3246.1規(guī)定的截距法，枝晶間距測(cè)量應(yīng)選取不少于50個(gè)枝晶間距。7.5.5.3計(jì)算出所測(cè)枝晶的最大間距與平均間距之比。未熔相面積百分比按附錄C規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。相轉(zhuǎn)化率按附錄D規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。7.6超聲波探傷檢測(cè)超聲波探傷檢測(cè)應(yīng)遵守YS/T874—2013規(guī)定的方法。7.7外觀質(zhì)量在自然散射光下，目視檢查圓鑄錠外觀質(zhì)量。必要時(shí)，可用尺寸測(cè)量工具測(cè)定缺陷大小，通過(guò)修磨測(cè)定缺陷深度。8檢驗(yàn)規(guī)則8.1檢查和驗(yàn)收8.1.1圓鑄錠應(yīng)由供方進(jìn)行檢驗(yàn)，保證圓鑄錠質(zhì)量符合本文件及訂貨單(或合同)的規(guī)定，并填寫(xiě)質(zhì)量8.1.2需方應(yīng)對(duì)收到的圓鑄錠按本文件的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果與本文件及訂貨單(或合同)的規(guī)定不符時(shí)，應(yīng)以書(shū)面形式向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。屬于外觀質(zhì)量及尺寸偏差的異議，應(yīng)在收到圓鑄錠之日起一個(gè)月內(nèi)提出，屬于組織和性能的異議，應(yīng)在收到圓鑄錠之日起三個(gè)月內(nèi)提出。如需仲8.3計(jì)重圓鑄錠應(yīng)檢斤計(jì)重。8.4檢驗(yàn)項(xiàng)目面積百分比、相轉(zhuǎn)化率)及超聲波探傷檢測(cè)項(xiàng)目由供方工藝保證。需方可對(duì)工藝保證項(xiàng)目進(jìn)行抽檢。8GB/T40123—20218.5取樣取樣應(yīng)遵守表8的規(guī)定。檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣規(guī)定要求的章條號(hào)試驗(yàn)方法的章條號(hào)化學(xué)成分按GB/T17432的規(guī)定進(jìn)行尺寸偏差按YS/T67的規(guī)定進(jìn)行純凈度氫含量按YS/T600的規(guī)定進(jìn)行6.3.17.3.1渣含量按GB/T32186的規(guī)定進(jìn)行6.3.27.3.2低倍組織按YS/T67的規(guī)定進(jìn)行顯微組織過(guò)燒按YS/T67中顯微組織的取樣規(guī)定進(jìn)行6.5.17.5.1非金屬夾雜物6.5.27.5.2偏析層厚度6.5.37.5.3晶粒尺寸6.5.47.5.4枝晶間距6.5.57.5.5未熔相面積百分比6.5.67.5.6相轉(zhuǎn)化率6.5.77.5.7超聲波探傷檢測(cè)逐根檢驗(yàn)外觀質(zhì)量逐根檢驗(yàn)8.6檢驗(yàn)結(jié)果的判定8.6.1任一試樣的化學(xué)成分不合格時(shí)，判定該批圓鑄錠不合格。8.6.2任一根圓鑄錠的尺寸偏差不合格時(shí)，判定該根圓鑄錠不合格，其他圓鑄錠逐根檢驗(yàn)，合格者交貨。8.6.3任一試樣的氫含量不合格時(shí)，判定該批圓鑄錠不合格。8.6.4任一試樣的渣含量不合格時(shí)，判定該批圓鑄錠不合格。8.6.5任一試樣的低倍組織不合格時(shí)，按以下判定。a)斷口氧化膜不合格時(shí)，判定該批圓鑄錠不合格。端各切掉400mm后，再重新取樣進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，重復(fù)試驗(yàn)僅允許1次。重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果全部合格時(shí)，該批中的其他圓鑄錠均應(yīng)從頭、尾兩端各切掉400mm后交貨。重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果有試樣不c)其他缺陷不合格時(shí)，判定該根圓鑄錠不合格，其他圓鑄錠逐根檢驗(yàn)，合格者交貨。8.6.6任一試樣的顯微組織不合格時(shí)，圓鑄錠能區(qū)分熱處理爐次的判定該試樣代表的爐次不合格，其9GB/T40123—2021他爐次逐爐次檢驗(yàn)，合格者交貨，不能區(qū)分爐次的判定該批圓鑄錠不合格。8.6.7任一根圓鑄錠的超聲波探傷檢測(cè)不合格時(shí)，判定該根圓鑄錠不合格，其他圓鑄錠逐根檢驗(yàn)，合格d)供方質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)的檢?。籩)條形碼(有需求時(shí));f)本文件編號(hào)。應(yīng)遵守GB/T3199的規(guī)定。b)產(chǎn)品名稱(chēng)；f)各項(xiàng)分析項(xiàng)目的出廠檢驗(yàn)結(jié)果和供方質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)的檢印；g)包裝日期(或出廠日期);h)本文件編號(hào)。10訂貨單(或合同)內(nèi)容訂購(gòu)本文件所列產(chǎn)品的訂貨單(或合同)內(nèi)應(yīng)包括下列內(nèi)容：d)氫含量的要求；GB/T40123—2021GB/T40123—2021A.1.1鋁液宜符合YS/T1004的規(guī)定。A.1.2重熔用鋁錠質(zhì)量宜符合GB/T1196的規(guī)定。A.1.3回收鋁宜符合GB/T34640.1—2017中一級(jí)廢料的規(guī)定。A.1.4鋁中間合金質(zhì)量宜符合GB/T27677的規(guī)定。A.1.6鋁鈦硼合金線材質(zhì)量宜符合YS/T447.1的A.2.1工藝流程物料選擇物料選擇熔煉在線處理過(guò)濾鑄造均勻化切頭切尾A.2.2物料選擇回收鋁的總使用量不宜大于50%,回收鋁單塊重量宜大于10kg。A.2.3.1熔煉溫度宜低于780℃。A.2.3.4宜控制熔體中鈉的含量為WNa≤0.0003%,鈣的含量為wca≤0.0005%。A.2.4在線處理GB/T40123—2021A.2.6鑄造A.2.6.1鑄造開(kāi)頭熱端熔體溫度宜不低于690℃。A.2.6.4鑄造過(guò)程中宜實(shí)時(shí)監(jiān)控過(guò)濾裝置液位差，正常液位差為5mm～35mm,液位差過(guò)高或過(guò)低時(shí)更圓鑄錠的均勻化宜符合YS/T591的規(guī)定，可根據(jù)產(chǎn)品具體特性要求適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。圓鑄錠宜切去頭部(澆口端)和尾部(引錠頭端)后交貨，切頭長(zhǎng)度宜不小于150mm,切尾長(zhǎng)度宜不小于250mm。面和整根圓鑄錠元素含量大于0.1%的元素相對(duì)偏析率宜符合表A.1的規(guī)定。其他用途的圓鑄錠，由供需雙方參照表A.1協(xié)商確定。按A.2.9.2規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。表A.1元素含量相對(duì)偏析率元素區(qū)間含量%橫截面相對(duì)偏析率%整根相對(duì)偏析率%A.2.9.2元素含量相對(duì)偏析率的測(cè)定步驟如下：a)經(jīng)過(guò)切頭切尾后的圓鑄錠在頭部和尾部各橫向切取一片厚度為25mm±5mm的試片；c)成分分析試樣制備按GB/T17432規(guī)定的方法進(jìn)行；d)化學(xué)成分分析按GB/T20975(所有部分)或GB/T7999的規(guī)定的方法進(jìn)行，仲裁分析采用e)橫截面元素含量相對(duì)偏析率為同截面三個(gè)取樣部位元素含量極差與平均值之比；f)整根圓鑄錠元素含量相對(duì)偏析率為鑄錠頭部和尾部六個(gè)取樣部位的元素含量極差與平均值之比。GB/T40123—2021(規(guī)范性)偏析層厚度檢測(cè)方法B.1方法提要利用金相顯微鏡測(cè)量樣品外表面(圓鑄錠的外表面)到均勻晶粒結(jié)構(gòu)之間的粗大樹(shù)枝晶組織區(qū)域的厚度(c),該區(qū)域由表面偏析的富析區(qū)(a)和柱狀晶的貧化區(qū)(b)組成，如圖B.1所示。B.2儀器設(shè)備B.2.2金相顯微鏡，放大倍數(shù)為50倍～1000倍。浸蝕劑應(yīng)符合GB/T3246.1的規(guī)定。B.4試樣B.4.1取樣經(jīng)過(guò)均勻化處理后圓鑄錠切頭切尾后，分別在鑄錠的頭部和尾部橫向切取一片試片，厚度宜為25mm±5mm。在頭部和尾部試片包含表面層的邊緣部位各自切取一個(gè)金相試樣。B.4.2試樣制備和浸蝕試樣制備和浸蝕按GB/T3246.1規(guī)定的方法進(jìn)行。B.5觀測(cè)倍數(shù)宜選取50倍～100倍放大倍數(shù)進(jìn)行觀測(cè)。(規(guī)范性)未熔相面積百分比檢測(cè)方法C.1方法提要利用金相顯微鏡對(duì)均勻化處理后圓鑄錠的樣品進(jìn)行顯微組織中的未熔相的測(cè)定，通過(guò)金相圖像分析軟件，統(tǒng)計(jì)殘留在枝晶網(wǎng)上的未熔相面積，計(jì)算得出未熔相面積百分比。C.2儀器設(shè)備C.2.1金相試樣拋光機(jī)，有效轉(zhuǎn)速150r/min～600r/min。C.2.2金相顯微鏡，放大倍數(shù)為50倍～1000倍，配有金相圖像分析軟件。C.3浸蝕劑浸蝕劑應(yīng)符合GB/T3246.1的規(guī)定。經(jīng)過(guò)均勻化處理后的圓鑄錠切頭切尾后，分別在鑄錠的頭部和尾部橫向切取一片試片，厚度宜為試樣。C.4.2試樣制備試樣制備按GB/T3246.1規(guī)定的方法進(jìn)行磨制和機(jī)械拋光。C.4.3試樣浸蝕試樣浸蝕按GB/T3246.1規(guī)定的方法進(jìn)行，浸蝕程度以清晰顯現(xiàn)未熔相為宜。C.5未熔相面積百分比測(cè)定C.5.1觀測(cè)倍數(shù)宜選取200倍放大倍數(shù)進(jìn)行觀測(cè)。C.5.2未熔相面積測(cè)定每個(gè)部位的金相試樣隨機(jī)選擇五個(gè)視場(chǎng)，通過(guò)金相圖像分析軟件，按照顏色差異提取未熔相，統(tǒng)計(jì)所提取未熔相面積，計(jì)算五個(gè)視場(chǎng)中所有未熔相面積的平均值，即為該部位未熔相面積，單位為平方微米(μm2)。計(jì)算六個(gè)部位試樣的未熔相面積平均值，即為該圓鑄錠未熔相面積，單位為平方微米(μm2)。C.5.3未熔相面積百分比計(jì)算未熔相面積百分比按公式(C.1)進(jìn)行計(jì)算：GB/T40123—2021W——未熔相面積百分比；GB/T40123—2021(規(guī)范性)6×××鋁合金圓鑄錠相轉(zhuǎn)化率檢測(cè)方法警示—