銅合金護(hù)套帶材編制說明

PAGEPAGE9PAGE《銅合金護(hù)套帶材》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（預(yù)審稿）編制說明一、工作簡況1.1任務(wù)來源根據(jù)工信廳科函[2021]234號《2021年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計》，其中項目計劃號“2021-0878T-YS”《銅合金護(hù)套帶材》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由中鋁洛陽銅加工有限公司等單位負(fù)責(zé)起草。1.2立項目的和意義銅合金護(hù)套具有優(yōu)良的耐酸堿鹽、抗腐蝕性能、穩(wěn)定可靠的導(dǎo)電性、良好的阻燃特性，已成為鐵路、城市軌道交通等高端裝備領(lǐng)域合金護(hù)套的安全金材料。銅合金護(hù)套替代了鉛、鋁合金、導(dǎo)電塑料等護(hù)套用材料，為中國2025制造提供技術(shù)支撐。同時銅合金護(hù)套帶材具有良好環(huán)保性能，對環(huán)境無污染，適宜于我國復(fù)雜的土壤環(huán)境的使用。銅合金護(hù)套具有更加安全、壽命長等優(yōu)點，能夠保障軌道交通信信號傳輸?shù)姆€(wěn)定與準(zhǔn)確性。本標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于促進(jìn)銅合金帶材產(chǎn)品應(yīng)用，提升鐵路、城市軌道交通、安全導(dǎo)線電纜等領(lǐng)域用銅合金護(hù)套帶材的質(zhì)量和水平。1.3項目編制組及其技術(shù)基礎(chǔ)1）項目編制組標(biāo)準(zhǔn)制訂計劃任務(wù)正式下達(dá)后，立即成立了標(biāo)準(zhǔn)編制組，并落實起草任務(wù)，確定標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人，擬定該標(biāo)準(zhǔn)的工作計劃。具體分工為：中鋁洛陽銅加工有限公司總負(fù)責(zé)，市場和同行業(yè)信息收集、資料匯總及執(zhí)筆；安徽楚江科技新材料股份有限公司負(fù)責(zé)補充市場信息和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的驗證。編制組分工明確，緊密合作，共同完成標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。2）編制單位技術(shù)基礎(chǔ)中鋁洛陽銅加工有限公司是綜合性有色金屬加工企業(yè)，擁有銅及銅合金高精度電子帶、大管大棒、彌散強化無氧銅、寬厚板等多條生產(chǎn)線，產(chǎn)品涉及銅及銅合金板、帶、箔、管、棒、型材，廣泛應(yīng)用于電子信息通訊、新能源、汽車、海洋工程、軌道交通等領(lǐng)域。擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心、國家實驗室認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會認(rèn)可的實驗室、中國有色金屬工業(yè)重金屬加工材質(zhì)檢站、河南省銅鎂材料和加工技術(shù)工程研究中心、中鋁集團(tuán)高性能銅板帶加工技術(shù)重點實驗室、有色行業(yè)銅及銅合金材料與加工工程技術(shù)研究中心。先后從德國、美國、法國、日本、英國、意大利等十二個國家引進(jìn)了80臺(套)先進(jìn)的設(shè)備和檢測儀器，為有色金屬產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)。公司擁有一支高素質(zhì)的科研技術(shù)研發(fā)隊伍，具備豐富的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗和技術(shù)能力。銅合金護(hù)套帶材生產(chǎn)技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、性能滿足用戶使用要求，有較好的技術(shù)基礎(chǔ)和能力。安徽楚江科技新材料股份有限公司位列中國制造業(yè)企業(yè)500強、中國民營企業(yè)制造業(yè)500強，是國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)。公司專注于材料的研發(fā)與制造，業(yè)務(wù)涵蓋先進(jìn)基礎(chǔ)材料和軍工新材料兩大板塊，在安徽、上海、廣東、江蘇和湖南設(shè)有生產(chǎn)和研發(fā)基地，產(chǎn)品包括精密銅帶、銅導(dǎo)體材料、銅合金線材、精密特鋼、碳纖維復(fù)合材料和高端熱工裝備六大產(chǎn)業(yè)。其中：精密銅帶年產(chǎn)能超27萬噸，2017年被中國有色金屬加工工業(yè)協(xié)會授予“中國銅板帶材十強企業(yè)第一名”。公司依托國家級企業(yè)技術(shù)中心、資源綜合利用行業(yè)技術(shù)中心、院士工作站、博士后科研工作站、省級工程中心等研發(fā)平臺，積極開展新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的研究和開發(fā)，并取得了一系列成果。截止至2019年底，公司擁有有效專利449件，其中發(fā)明專利271件，主導(dǎo)及參與國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)34項。同時專門設(shè)立了銅及銅合金材料理化實驗室，且通過多年的建設(shè)，公司在銅及銅合金材料檢測方面已經(jīng)具備了較強的設(shè)備優(yōu)勢，為產(chǎn)品的各項檢測提供保障。1.4主要工作過程1.4.1標(biāo)準(zhǔn)起草階段銅合金護(hù)套帶具有優(yōu)良的力學(xué)性能、穩(wěn)定可靠的導(dǎo)電性、抗腐蝕性能、良好的阻燃特性，替代了鉛、鋁合金、導(dǎo)電塑料等護(hù)套材料，成為鐵路、城市軌道交通等高端裝備領(lǐng)域合金護(hù)套的安全金材料。同時銅合金護(hù)套帶材具有良好環(huán)保性能，對環(huán)境無污染，銅合金護(hù)套具有更加安全、壽命長等優(yōu)點，能夠保障軌道交通信信號傳輸?shù)姆€(wěn)定與準(zhǔn)確性。在標(biāo)準(zhǔn)起草修訂過程中，編制組查閱了國內(nèi)外護(hù)套用帶材相關(guān)信息和標(biāo)準(zhǔn)，銅合金護(hù)套具有優(yōu)良的耐酸堿鹽、抗腐蝕性能、穩(wěn)定可靠的導(dǎo)電性、良好的阻燃特性，已成為鐵路、城市軌道交通、核電等高端裝備領(lǐng)域合金護(hù)套的安全金材料。本標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)市場和環(huán)境需要，根據(jù)使用要求和國內(nèi)實際情況，結(jié)合我國同及銅合金帶材生產(chǎn)實際，規(guī)范銅合金護(hù)套帶材的技術(shù)要求，經(jīng)過充分討論，2021年12月初形成了標(biāo)準(zhǔn)《討論稿》及其編制說明。2021年12月16日～17日由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會主持在海口市召開該標(biāo)準(zhǔn)的討論會。編制組根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)討論會會議精神和各專家意見，對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，于2022年3月形成了標(biāo)準(zhǔn)《征求意見稿》。編制組根據(jù)征求意見情況，對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改和完善，形成了標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)審稿》初稿及《編制說明》。二、編制原則1）本標(biāo)準(zhǔn)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)則進(jìn)行起草，并符合TCS2009《中國標(biāo)準(zhǔn)編寫模板》國家標(biāo)準(zhǔn)的電子文本要求。2）查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外客戶的相關(guān)技術(shù)要求；3）根據(jù)銅合金護(hù)套帶材應(yīng)用領(lǐng)域的消費特點和環(huán)保理念，力求做到標(biāo)準(zhǔn)的合理性與實用性；4）根據(jù)產(chǎn)品工藝的成熟與完善、技術(shù)發(fā)展水平及測試數(shù)據(jù)確定技術(shù)指標(biāo)取值范圍；5）完全按照GB/T1.1和有色加工產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)編寫示例的要求進(jìn)行格式和結(jié)構(gòu)編寫。三、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容及確定依據(jù)3.1標(biāo)準(zhǔn)適用范圍本文件規(guī)定了銅合金護(hù)套帶材的要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運輸、貯存及隨行文件和訂貨單內(nèi)容。本文件適用于鐵路、城市軌道交通、安全導(dǎo)線電纜等領(lǐng)域用銅合金護(hù)套帶材。3.2主要技術(shù)內(nèi)容及確定依據(jù)和實驗驗證情況分析3.2.1牌號、規(guī)格、狀態(tài)本標(biāo)準(zhǔn)所含銅合金材料的牌號、規(guī)格是依據(jù)市場需求、批量供貨合同和實際情況確定，牌號為H65、H68、H70,規(guī)格范圍見表1。狀態(tài)是依據(jù)GB/T29094-2012《銅及銅合金狀態(tài)表示方法》確定的。表1牌號、代號、狀態(tài)和規(guī)格牌號代號狀態(tài)規(guī)格/mm厚度寬度長度H65H68H70C27000T26300T26100軟化退火（O60）0.90～1.10≤600≥1000m3.2.2化學(xué)成分本標(biāo)準(zhǔn)所含銅合金的牌號的化學(xué)成分與GB/T5231《加工銅及銅合金牌號和化學(xué)成分》中相應(yīng)牌號的化學(xué)成分一致。3.2.3外形尺寸及其允許偏差帶材的外形尺寸允許偏差主要是根據(jù)按目前訂貨的技術(shù)要求、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域、國內(nèi)生產(chǎn)工藝水平制定的、專用技術(shù)條件和供貨合同進(jìn)行規(guī)定。3.2.4力學(xué)性能根據(jù)市場需求、訂貨情況和實際供貨情況，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了銅合金護(hù)套帶材的力學(xué)性能指標(biāo)。力學(xué)性能是帶材的重要技術(shù)指標(biāo)，力學(xué)性能通過拉伸試驗或硬度試驗兩種方式加以檢測。試驗按GB/T34505規(guī)定的方法進(jìn)行。維氏硬度試驗方法按GB/T4340.1規(guī)定的方法進(jìn)行。試驗使用的電子萬能試驗機(jī)及維氏硬度計均是經(jīng)過第三方機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)合格的設(shè)備。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，拉伸試驗和硬度試驗任選其一，未在合同中注明時，只提供拉伸試驗。當(dāng)選擇拉伸試驗時，還應(yīng)進(jìn)行硬度試驗并在合同中注明時，還應(yīng)進(jìn)行硬度試驗，硬度試驗僅供參考；當(dāng)選擇硬度試驗時，如需方有要求拉伸試驗并在合同中注明時，還應(yīng)進(jìn)行拉伸試驗，拉伸試驗僅供參考。3.2.5電性能、晶粒度根據(jù)客戶及產(chǎn)品使用領(lǐng)域要求確定，保障軌道交通信信號傳輸?shù)姆€(wěn)定與準(zhǔn)確性。此項為選做項，如需方有要求并在合同中注明時，進(jìn)行電性能、晶粒度的檢驗。3.2.6環(huán)保要求根據(jù)客戶及鐵路、城市軌道交通等領(lǐng)域要求確定，銅合金帶材對環(huán)境無污染。3.3主要技術(shù)內(nèi)容試驗驗證情況分析3.3.1化學(xué)成分表2化學(xué)成分統(tǒng)計計算情況元素CuFePbH65標(biāo)準(zhǔn)值/%63.0～68.50.070.09實際值/%63.53～65.41＜0.07＜0.01統(tǒng)計數(shù)（個）938938938合格數(shù)（個）938938938合格率（%）100100100H68標(biāo)準(zhǔn)值/%67.0～70.00.100.03實際值/%67.28～69.92＜0.10＜0.03統(tǒng)計數(shù)（個）209209209合格數(shù)（個）209209209合格率（%）100100100H70標(biāo)準(zhǔn)值/%68.5～71.50.100.03實際值/%678.68～71.4＜0.10＜0.03統(tǒng)計數(shù)（個）102102102合格數(shù)（個）102102102合格率（%）100100100由上表可知，H65、H68和H70黃銅合金成分控制穩(wěn)定，Cu、Pb、Fe元素均在GB/T5231標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求范圍內(nèi)，合格率全部為100%，屬于技術(shù)成熟合金。3.3.2力學(xué)性能（1）H65(C27000)和H68(T26300)帶材性能H65（C27000）和H68(T26300)帶數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表3～表5，數(shù)據(jù)分布直方圖如圖1～圖3所示。表3H65和H68帶材抗拉強度(Rm)頻數(shù)和頻率分布表組號區(qū)間組中值X＇i頻數(shù)ni頻率fi1[280310]29580.0122[310340]3254320.6443[340370]3552260.3374[370400]38530.0045[400430]41520.003合計671表4H65和H68帶材斷后伸長率(A11.3)頻數(shù)和頻率分布表組號區(qū)間組中值X＇i頻數(shù)ni頻率fi1[3245]38.550.00742[4550]47.5240.0363[5055]52.51550.2314[5560]57.52720.40545[6065]62.51880.2806[6570]67.5270.0402合計671表5H65和H68帶材維氏硬度(HV)頻數(shù)和頻率分布表組號區(qū)間組中值X＇i頻數(shù)ni頻率fi[5565]6020.0061[6570]67.5170.0502[7075]72.5880.2593[7580]77.51320.3884[8085]82.5780.2295[8590]87.5150.044[90125]107.580.024合計340圖1H65和H68帶抗拉強度（Rm）數(shù)據(jù)直方圖圖2H65和H68帶斷后伸長率(A11.3)數(shù)據(jù)直方圖圖3H65和H68帶硬度HV數(shù)據(jù)直方圖由圖表可知，H65（C27000）和H68(T26300)帶材O60態(tài)抗拉強度Rm全部在280MPa以上、斷后伸長率A11.3在45%以上的合格率為99.43%、硬度HV在85以下的合格率為93.2%。該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)：Rm≥280MPa、A11.3≥45%、HV≤85，指標(biāo)制定合理，該產(chǎn)品屬于成熟產(chǎn)品。（2）H70(C26100)帶材性能H70（C26100）帶數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表6～表8，數(shù)據(jù)分布直方圖如圖4～圖6所示。表6H70帶材抗拉強度(Rm)頻數(shù)和頻率分布表組號區(qū)間組中值X＇i頻數(shù)ni頻率fi1[280310]29520.0062[310340]3251110.3293[340370]3552200.6534[370400]38540.012合計337表7H70帶材斷后伸長率(A11.3)頻數(shù)和頻率分布表組號區(qū)間組中值X＇i頻數(shù)ni頻率fi1[4550]47.5100.0302[5055]52.51420.4213[5560]57.51450.4304[6065]62.5390.1165[6570]67.510.003合計337表8H70帶材材維氏硬度(HV)頻數(shù)和頻率分布表組號區(qū)間組中值X＇i頻數(shù)ni頻率fi1[7075]72.550.03012[7580]77.5550.33133[8085]82.5940.56634[8590]87.5100.06025[90140]11520.0120合計166圖4H70帶抗拉強度（Rm）數(shù)據(jù)直方圖圖5H70帶斷后伸長率(A11.3)數(shù)據(jù)直方圖圖6H70帶硬度HV數(shù)據(jù)直方圖由圖表可知，H70(C26100)帶材O60態(tài)抗拉強度Rm全部在280MPa以上、斷后伸長率A11.3全部在45%以上、硬度HV在90以下的為98.8%。該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)：Rm≥280MPa、A11.3≥45%、HV≤90，指標(biāo)制定合理，該產(chǎn)品屬于成熟產(chǎn)品。3.3.3電性能帶材體積電阻率統(tǒng)計如表9，數(shù)據(jù)分布直方圖如圖7所示。表9帶材電阻率頻數(shù)和頻率分布表組號區(qū)間組中值X＇i頻數(shù)ni頻率fi1[0.0550.060]0.075540.0142[0.0600.065]0.06251540.5293[0.0650.070]0.06751260.4334[0.0700.080]0.075060.0215[0.0800.090]0.085010.003合計291圖7帶材體積電阻率數(shù)據(jù)直方圖由圖表可知，帶材O60態(tài)體積電阻率全部在0.09Ω·mm2/m以下，該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)：體積電阻率≤0.09Ω·mm2/m，指標(biāo)制定合理，該產(chǎn)品屬于成熟產(chǎn)品。3.3.4晶粒度根據(jù)客戶及產(chǎn)品使用要求、取樣檢測得出。3.3.5環(huán)保要求根據(jù)客戶及產(chǎn)品使用要求，取樣檢測帶材的有害雜質(zhì)元Hg、Pb、Cd、Cr6+含量，檢測結(jié)果符合表10要求。檢測方法應(yīng)按GB/T26125的規(guī)定進(jìn)行。表10有害物質(zhì)含量有害元素HgPbCdCr6+含量（mg/kg）≤1000≤1000≤100≤1000實際檢測情況見表11，均符合所需所需指標(biāo)要求。表11有害物質(zhì)含量實測情況有害元素HgPbCdCr6+含量（mg/kg）≤1000≤1000≤100≤1000實際值/%ND0.004～50NDND統(tǒng)計數(shù)（個）510855合格數(shù)（個）510855合格率（%）100100100100四、與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對比情況目前尚未查詢到國內(nèi)外已發(fā)布實施的用于鐵路、城市軌道交通領(lǐng)域的銅合金護(hù)套帶材專用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)與EN1652-1998《一般用途的板材、薄板材、帶材和圓形材》中CuZn30、CuZn33帶材對比如下：4.1帶材外形尺寸允許偏差（1）本標(biāo)準(zhǔn)厚度允許偏差均高于EN1652標(biāo)準(zhǔn)水平，見表12。表12帶材厚度允許偏差對比單位為毫米厚度本標(biāo)準(zhǔn)EN165普通級高精級0.90～1.10±0.02±0.01±0.05帶材寬度允許偏差均高于EN1652標(biāo)準(zhǔn)水平。見表13、表14。表13本標(biāo)準(zhǔn)帶材寬度允許偏差單位為毫米寬度寬度允許偏差a普通級高精級20～50±0.10±0.05＞50～350±0.15±0.10＞350～600±0.20±0.15a當(dāng)要求厚度允許偏差全為（+）或全為（-）單向偏差時，其值為表中數(shù)值的2倍。表14EN1652標(biāo)準(zhǔn)寬度允許偏差單位為毫米厚度寬度≤50＞50～100＞100～200＞200～350寬度允許偏差0.90～1.00+0.20+0.30+0.40+0.601.00～1.10+0.30+0.40+0.50+1.00（3）本標(biāo)準(zhǔn)帶材的側(cè)邊彎曲度應(yīng)不大于2mm／1000mm，EN1652標(biāo)準(zhǔn)側(cè)邊彎曲度見表15。對比可知，本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)邊彎曲度高于EN1652標(biāo)準(zhǔn)水平。表15EN1652標(biāo)準(zhǔn)側(cè)邊彎曲度單位為毫米寬度厚度≤1.0＞1.0～4.0側(cè)邊彎曲度3～8≤12-＞8～15≤8≤10＞15≤4≤64.2帶材力學(xué)性能本標(biāo)準(zhǔn)帶材的力學(xué)性能主要依據(jù)使用要求制定的，與EN1652標(biāo)準(zhǔn)相近牌號相應(yīng)狀態(tài)性能對比見表16。對比可知，本標(biāo)準(zhǔn)帶材力學(xué)性能相當(dāng)或高于EN標(biāo)準(zhǔn)。表16力學(xué)性能對比本標(biāo)準(zhǔn)EN1652牌號狀態(tài)抗拉強度Rm/Mpa斷后伸長率A11.3/％布氏硬度HV牌號狀態(tài)抗拉強度Rm/Mpa斷后伸長率A50mm/％布氏硬度HVH65H68O60≥280≥45≤85CuZn33R280280-38040-H055--55～90H70O60≥280≥45≤90CuZn30R280270～35040-H055--55～904.3帶材電性能本標(biāo)準(zhǔn)帶材的電性能主要依據(jù)使用要求制定的，要求帶材20℃時體積電阻率≤0.09Ω·mm2/m，EN1652標(biāo)準(zhǔn)無電性能規(guī)定。4.4帶材環(huán)保要求本標(biāo)準(zhǔn)帶材依據(jù)使用要求對環(huán)保性能有明確規(guī)定，要求帶材中有害物質(zhì)（Hg、Pb、Cd、Cr6+）符合表17的規(guī)定，EN1652標(biāo)準(zhǔn)無環(huán)保性能的規(guī)定。表17本標(biāo)準(zhǔn)有害物質(zhì)含量有害物質(zhì)HgPbCdCr6+含量（mg/kg）≤1000≤1000≤100≤1000五、標(biāo)準(zhǔn)水平分析本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)市場需求、訂貨技術(shù)要求和我國實際生產(chǎn)使用情況。本標(biāo)準(zhǔn)中厚度允許偏差高于EN1652標(biāo)準(zhǔn)水平；帶材寬度允許偏差，除普通級厚度0.9～1.0mm、寬度100mm以下帶材與EN1652水平相當(dāng)，其余規(guī)格帶材寬度允許偏差均高于EN1652標(biāo)準(zhǔn)水平；帶材側(cè)邊彎曲度允許偏差高于EN1652標(biāo)準(zhǔn)水平；本標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸允許偏差整體高于EN1652標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)帶材力學(xué)性能與EN1652標(biāo)準(zhǔn)水平相當(dāng)；本標(biāo)準(zhǔn)帶材對電性能明確規(guī)定，EN1652標(biāo)準(zhǔn)無電性能規(guī)定；本標(biāo)準(zhǔn)帶材對環(huán)保性能有明確規(guī)定，EN1652標(biāo)準(zhǔn)無環(huán)保性能的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國際先進(jìn)水平，完全能夠滿足鐵路、城市軌道交通、安全導(dǎo)線等領(lǐng)域用銅合金護(hù)套帶材的標(biāo)準(zhǔn)要求。本標(biāo)準(zhǔn)可作為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)