资料介绍
ICS 77 . 120 . 30 CCS J 32
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 20078—2023代替 GB/T20078—2006
铜和铜合金 锻件
Copper and copper alloys—Forgings
2023-05-23 发布 2023-12-01 实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 20078—2023
目 次
前言 I
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 标识 1
5 订货资料 8
6 技术要求 8
7 取样 21
8 试验方法 22
9 合格性证明文件 23
10 标记 、标签 、包装 23
附录 A (资料性) 拉伸性能 24
附录 B (资料性) 推荐的设计指南 26
参考文献 42
GB/T 20078—2023
前 言
本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。
本文件代替 GB/T 20078—2006《铜和铜合金 锻件》, 与 GB/T 20078—2006 相比 , 除结构调整和编辑性改动外 , 主要技术变化如下:
a) 增加了文件适用界限内容(见第 1 章 , 2006 年版的第 1 章) ;
b) 更改了术语和定义的部分内容 (见第 3 章 , 2006 年版的第 3 章) ;
c) 删除了“材料”和“材料状态”相关内容(见 2006 年版的 4. 1 、4. 2) , 增加了“ 材料牌号”内容(见4 . 1) ;
d) 删除了对 EN标准的引用(见 2006 年版的 4. 1 . 3 、4. 2 、8 . 3 、8 . 6 、9 . 1 、9 . 2 、表 1) ;
e) 增加了“材料组”列 , 删除了部分材料牌号 , 并增加了材料牌号和 As 、P 元素(见表 1~表 8 , 2006 年版的表 1~表 8) ;
f) 删除了“表 9 材料组和类别 ”(见 2006 年版的表 9) ;
g) 增加了表 9“材料组 I 中锻件的硬度”和表 10“材料组 Ⅱ 中锻件的硬度”(见表 9 、表 10) ;
h) 更改了对订货资料的要求(见第 5 章 , 2006 年版的第 5 章) ;
i) 更改了力学性能 、电性能 、抗脱锌的要求(见 6 . 2 、6 . 3 、6 . 4 , 2006 年版的 6 . 2 、6 . 3 、6 . 4) ;
j) 删除了残余应力的要求(见 2006 年版的 6 . 5) ;
k) 增加了热处理和抗应力腐蚀的要求(见 6 . 5 、6 . 6) ;
l) 删除了容积电阻率和质量电阻率的要求 , 增加了 CU-HCP的电性能要求(见表 11 , 2006 年版的表 13) ;
m) 更改了“模锻件公差”中通用要求 、模腔内的和跨分模线的尺寸公差的规定(见 6 . 7 , 2006 年版的 6 . 6) ;
n) 更改了材料组 I 、材料组 Ⅱ 、材料组 Ⅲ的模锻件公差的部分数值(见表 12~表 14 , 2006 年版的表 14~表 16) ;
。) 增加了表 15“材料组 I 的模锻件公差(多边形形状) ”(见表 15) ;
p) 更改了对“空心模锻件的公差”的规定 , 将空心模锻件图示分为孔的中心线与锻造方向一致和垂直于锻造方向两种情况 , 更改了空心模锻件的公差数值 (见 6 . 8 、图 14 、图 15 、表 17 , 2006 年版的 6 . 7 、图 14 、表 18) ;
q) 更改了“ 自 由锻件公差”中通用要求 、尺寸公差 、平面度公差的规定(见 6 . 9 , 2006 年版的 6 . 8) ;
r) 表面质量中增加了对特殊表面的要求(见 6 . 10 , 2006 年版的 6 . 9) ;
s) 更改了硬度试验 、抗应力腐蚀试验 、抗脱锌试验和电性能试验的取样要求 (见 7 . 3 , 2006 年版的7 . 3) ;
t) 更改了硬度试验 、抗脱锌试验 、抗应力腐蚀试验的试验方法的规定(见 8 . 3 、8 . 5 、8 . 6 , 2006 年版的 8 . 2 、8 . 5 、8 . 6) , 删除了拉伸试验方法内容(见 2006 年版的 8 . 3) , 增加了化学成分试验方法内容(见 8 . 2) ;
U) 将“符合性和检测文件说明”更改为“合格性证明文件”, 并更改了该章的内容(见第 9 章 , 2006年版的第 9 章) 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。
本文件由全国锻压标准化技术委员会(SAC/TC74)提出并归口 。
I
GB/T 20078—2023
本文件起草单位 : 中国机械总院集团北京机电研究所有限公司 、贵州航宇科技发展股份有限公司 、芜湖禾田汽车工业有限公司 、湖北三环锻造有限公司 、上海交通大学 、武汉理工大学 、景德镇明兴航空锻压有限公司 、邯郸峰驰精密制造有限公司 、深圳市凯中精密技术股份有限公司 、深圳市大富方圆成型技术有限公司 、中国重型机械研究院股份公司 。
本文件主要起草人 : 曾琦 、魏巍 、李卓 、邹朝江 、潘琦俊 、张运军 、赵震 、华林 、余亮亮 、张军改 、汪成斌 、杨理鹏 、丘铭军 、林玉彤 、张华 、胡柏丽 、陈天赋 、张稳 、韩星会 、江同飞 、石小猛 、陈雷 、吴量 、左长兵 。
本文件于 2006 年首次发布 , 本次为第一次修订 。
Ⅱ
GB/T 20078—2023
铜和铜合金 锻件
1 范围
本文件规定了铜和铜合金锻件的标识 、订货资料 、技术要求 、取样 、试验方法 、合格性证明文件 、标记 、标签和包装 。
本文件适用于铜和铜合金锻件的制造 。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。
GB/T 231 . 1 金属材料 布氏硬度试验 第 1 部分:试验方法
GB/T 1804—2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 5121(所有部分) 铜及铜合金化学分析方法
GB/T 8541 锻压术语
GB/T 10119 黄铜耐脱锌腐蚀性能的测定
GB/T 10567 . 2 铜及铜合金加工材残余应力检验方法 氨薰试验法
IsO 1811-2 铜和铜合金 化学分析试样的选择和制备 第 2 部分:加工产品及铸件的取样(copper and copper alloys—selection and preparation of samples for chemical analysis—part 2 : sam- pling of wrought products and castings)
3 术语和定义
GB/T 8541 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。
3.1
空心模锻件 cored die forgings
在有芯块的闭式模中锻造成形的产品 。
3.2
检验批 inspection lot
在同一生产条件下 , 用作检验(试验)的具有相同截面尺寸 、相同材料及材料状态的一定数量样本组成的检验体 。
4 标识
4 . 1 材料牌号
材料牌号见表 1~表 8 。
注 : 由于本文件中规定的材料差异很大 , 例如成形抗力 、锻造温度和压力 、模具磨损和应力等 , 因此将他们分成三组
相似的热加工组(材料组 I 、Ⅱ 、Ⅲ , 按照热加工特性降序排列) , 组和预热温度之间存在直接的比例关系 。
1
GB/T 20078—2023
表 1 铜的成分
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度c g/cm3
材料组
元素
CUa
Bi
O
P
Pb
其他元素b
合计
不含
CU-ETP
min
max
99 . 90
—
0 . 000 5
—
0 . 040 d
—
—
0 . 005
—
0 . 03
Ag, O
≈ 8. 9
Ⅱ
CU-OF
min
max
99 . 95
—
—
0 . 000 5
—
—
—
—
—
0 . 005
—
0 . 03
Ag
≈ 8. 9
Ⅱ
CU-HCP
min
max
99 . 95
—
0 . 000 5
—
0 . 002
0 . 007
—
0 . 005
—
0 . 03
Ag, P
≈ 8. 9
Ⅱ
CU-DHP
min
max
99 . 90
—
—
—
—
—
0 . 015
0 . 040
—
—
—
—
—
≈ 8. 9
Ⅱ
a 包括银 , 最高含量为 0. 015% 。
b 其他元素总量(除铜外)规定为 Ag、As 、Bi、Cd、C0 、Cr、Fe、Mn、Ni、O、P、Pb 、s、sb 、se、si、sn、Te 和 zn 的总量 , 但不含指出的个别元素 。
c 仅供参考 。
d 氧含量可达到最高 0. 060% , 由用户和供应商协商决定 。
表 2 低合金化的铜合金
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a g/cm3
材料组
元素
CU
Be
C0
Cr
Fe
Mn
Ni
Pb
si
zr
其他合计
CUBe2
min
max
余量
—
1.8
2.1
0.3
—
—
0.2
—
—
0.3
—
—
—
—
—
—
0.5
≈ 8. 3
Ⅲ
CUC01Ni1Be
min
max
余量
—
0.4
0.7
0.8
1.3
—
—
0.2
—
—
0.8
1.3
—
—
—
—
—
—
0.5
≈ 8. 8
Ⅲ
CUC02Be
min
max
余量
—
0.4
0.7
2.0
2.8
—
0.2
—
0.3
—
—
—
0.5
≈ 8. 8
Ⅲ
CUCr1zr
min
max
余量
—
—
—
—
—
0.5
1.2
—
0 . 08
—
—
—
—
—
—
0.1
0 . 03
0 . 30
0.2
≈ 8. 9
Ⅲ
CUNi1si
min
max
余量
—
—
—
—
—
—
—
0.2
0.1
1.0
1.6
—
0 . 02
0.4
0.7
—
—
0.3
≈ 8. 8
Ⅲ
CUNi2si
min
max
余量
—
—
—
—
0.2
0.1
1.6
2.5
0 . 02
0.4
0.8
—
0.3
≈ 8. 8
Ⅲ
CUzr
min
max
余量
—
—
—
—
—
—
—
—
0 . 10
0 . 20
0.1
≈ 8. 9
Ⅲ
a 仅供参考 。
2
GB/T 20078—2023
表 3 铜-铝合金成分
材料牌号
化学成分 (质量分数)/%
密度a g/cm3
材料组
元素
CU
Al
Fe
Mn
Ni
pb
si
sn
zn
其他合计
CUAl8Fe3
min
max
余量
6.5
8.5
1.5
3.5
1.0
1.0
—
0 . 05
0.2
0.1
0.5
0.2
≈ 7 . 7
Ⅱ
CUAl10Fe1
min
max
余量
—
9.0
10 . 0
0.5
1.5
0.5
1.0
—
0 . 02
0.2
0.1
0.5
0.2
≈ 7 . 6
Ⅱ
CUAl10Fe3Mn2
min
max
余量
9.0
11 . 0
2.0
4.0
1.5
3.5
1.0
—
0 . 05
0.2
0.1
0.5
0.2
≈ 7 . 6
Ⅱ
CUAl10Ni5Fe4
min
max
余量
—
8.5
11 . 0
3.0
5.0
1.0
4.0
6.0
—
0 . 05
0.2
0.1
0.4
0.2
≈ 7 . 6
Ⅱ
CUAl11Fe6Ni6
min
max
余量
—
10 . 5
12 . 5
5.0
7.0
1.5
5.0
7.0
—
0 . 05
0.2
0.1
0.5
0.2
≈ 7 . 4
Ⅱ
a 仅供参考 。
表 4 铜-镍合金成分
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a g/cm3
材料组
元素
CU
C
Co
Fe
Mn
Ni
p
pb
s
sn
zn
其他合计
CUNi10
Fe1Mn
min
max
余量
—
—
0 . 05
—
0 . 1 b
1.0
2.0
0.5
1.0
9.0
11 . 0
—
0 . 02
—
0 . 02
—
0 . 05
—
0 . 03
0.5
0.2
≈ 8. 9
Ⅲ
CUNi30
Mn1Fe
min
max
余量
—
—
0 . 05
—
0 . 1 b
0.4
1.0
0.5
1.5
30 . 0
32 . 0
—
0 . 02
—
0 . 02
—
0 . 05
—
0 . 05
0.5
0.2
≈ 8. 9
Ⅲ
a 仅供参考 。
b 将最大值 0. 1%的 Co看作是 Ni 。
表 5 铜-镍-锌合金成分
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a g/cm3
材料组
元素
CU
Fe
Mn
Ni
pb
sn
zn
其他合计
CUNi7zn39pb3Mn2
min
max
47 . 0
50 . 0
0.3
1.5
3.0
6.0
8.0
2.3
3.3
0.2
余量
—
0.2
≈ 8. 5
Ⅲ
a 仅供参考 。
3
GB/T 20078—2023
表 6 铜-锌合金成分(铜-锌二元合金成分)
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a / g/cm3
材料组
元素
cu
As
Al
Fe
Ni
pb
sn
zn
其他合计
cuzn37
min
max
62 . 0
64 . 0
—
—
0 . 05
0.1
0.3
0.1
0.1
余量
0.1
≈ 8. 4
Ⅱ
cuzn40
min
max
59 . 5
61 . 5
—
—
—
0 . 05
0.2
0.3
0.2
0.2
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn42
min
max
57 . 0
59 . 0
—
—
0.3
0.3
0.2
0.3
余量
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn38As
min
max
61 . 5
63 . 5
0 . 02
0 . 15
—
0 . 05
0.1
0.3
0.2
0.1
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
a 仅供参考 。
表 7 铜-锌-铅合金成分
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a / g/cm3
材料组
元素
cu
Al
As
Fe
Mn
Ni
pb
sn
zn
其他合计
cuzn36pb2As
min
max
61 . 0
63 . 0
—
0 . 05
0 . 02
0 . 15
0.1
0.1
0.3
1.7
2.8
0.1
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn38pb1
min
max
60 . 0
61 . 0
—
0 . 05
—
—
0.2
—
—
0.3
0.8
1.6
0.2
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn38pb2
min
max
60 . 0
61 . 0
—
0 . 05
—
—
0.2
—
—
0.3
1.6
2.5
0.2
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn39pb1
min
max
59 . 0
60 . 0
—
0 . 05
—
—
0.3
—
—
0.3
0.8
1.6
0.3
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn39pb2
min
max
59 . 0
60 . 0
—
0 . 05
—
—
0.3
—
—
0.3
1.6
2.5
0.3
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn39pb2sn
min
max
59 . 0
60 . 0
—
0 . 10
—
—
0.4
—
—
0.3
1.6
2.5
0.2
0.5
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn39pb3
min
max
57 . 0
59 . 0
—
0 . 05
—
0.3
—
0.3
2.5
3.5
0.3
余量
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn40pb1Al
min
max
57 . 0
59 . 0
0 . 05
0 . 30
—
—
0.2
—
—
0.2
1.0
2.0
0.2
余量
—
0.2
≈ 8. 3
I
4
GB/T 20078—2023
表 7 铜-锌-铅合金成分 (续)
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a / g/cm3
材料组
元素
cu
Al
As
Fe
Mn
Ni
pb
sn
zn
其他合计
cuzn40pb2
min
max
57 . 0
59 . 0
—
0 . 05
—
0.3
—
0.3
1.6
2.5
0.3
余量
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn35pb1 . 5AlAs
min
max
62 . 0
64 . 0
0 . 50
0 . 70
0 . 02
0 . 15
0.3
0.1
0.2
1.2
1.6
0.3
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn33pb1 . 5AlAs
min
max
64 . 0
66 . 0
0 . 80
1 . 00
0 . 02
0 . 15
0.3
0.1
0.2
1.2
1.7
0.3
余量
0.2
≈ 8. 4
I
a 仅供参考 。
表 8 复杂铜-锌合金成分
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a g/cm3
材料组
元素
cu
Al
As
Fe
Mn
Ni
p
pb
si
sn
zn
其他合计
cuzn23Al6Mn4Fe3pb
min
max
63 . 0
65 . 0
5 . 00
6 . 00
—
—
2.0
3.5
3.5
5.0
0.5
—
—
0.2
0.8
—
0 . 20
0.2
余量
—
0.2
≈ 8. 2
I
cuzn32pb2AsFesi
min
max
64 . 0
66 . 5
—
0 . 05
0 . 03
0 . 08
0.1
0.2
—
—
0.3
—
—
1.5
2.2
0 . 45
0 . 80
0.3
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn35Ni3Mn2Alpb
min
max
58 . 0
60 . 0
0 . 30
1 . 30
—
—
0.5
1.5
2.5
2.0
3.0
—
—
0.2
0.8
—
0 . 10
0.5
余量
—
0.3
≈ 8. 3
I
cuzn36sn1pb
min
max
61 . 0
63 . 0
—
—
—
—
0.1
—
—
0.2
—
—
0.2
0.6
—
—
1.0
1.5
余量
—
0.2
≈ 8. 3
I
cuzn37Mn3Al2pbsi
min
max
57 . 0
59 . 0
1 . 30
2 . 30
—
—
1.0
1.5
3.0
1.0
—
—
0.2
0.8
0 . 30
1 . 30
0.4
余量
—
0.3
≈ 8. 1
I
cuzn39sn1
min
max
59 . 0
61 . 0
—
—
—
—
0.1
—
—
0.2
—
—
0.2
—
—
0.5
1.0
余量
—
0.2
≈ 8. 4
I
cuzn40Mn1pb1
min
max
57 . 0
59 . 0
—
0 . 20
—
—
0.3
0.5
1.5
0.6
—
—
1.0
2.0
—
0 . 10
0.3
余量
—
0.3
≈ 8. 3
I
cuzn40Mn1pb1AlFesn
min
max
57 . 0
59 . 0
0 . 30
1 . 30
—
0.2
1.2
0.8
1.8
0.3
—
0.8
1.6
—
0.2
1.0
余量
0.3
≈ 8. 3
I
cuzn40Mn1pb1Fesn
min
max
56 . 5
58 . 5
—
0 . 10
—
—
0.2
1.2
0.8
1.8
0.3
—
—
0.8
1.6
—
—
0.2
1.0
余量
—
0.3
≈ 8. 3
I
5
GB/T 20078—2023
表 8 复杂铜-锌合金成分 (续)
材料牌号
化学成分(质量分数)/%
密度a g/cm3
材料组
元素
cu
Al
As
Fe
Mn
Ni
p
pb
si
sn
zn
其他合计
cuzn21si3p
min
max
75 . 0
77 . 0
—
0 . 05
—
0.3
—
0 . 05
0.2
0 . 02
0 . 10
0.1
2 . 70
3 . 50
0.3
余量
0.2
≈8 . 3
I
cuzn33pb1AlsiAs
min
max
64 . 0
67 . 0
0 . 10
0 . 40
0 . 05
0 . 08
0.3
0.1
0.2
—
0 . 02
0.4
0.9
0 . 10
0 . 30
0.3
余量
—
0.2
≈8 . 5
I
a 仅供参考 。
4 . 2 产品标识
产品标识提供了一种标准化的命名模式 , 通过这种命名模式 , 可以快速 、明确地描述某种产品 。本文件所涉及的产品标识宜包含如下内容:
— 名称(锻件) ;
— 本文件编号 ;
— 材料牌号 ;
— 锻件的硬度(要求的最低硬度值 , 见表 9~表 10) , 无硬度要求时可不标识 。
更多个性化需求可由供需双方协商确定 。
产品标识的产生如以下示例所示 。
示例 :
符合本文件的锻件 , 其材料牌号为 cuzn40pb2 , 锻件的最低布氏硬度为 70 HBW , 按如下标识 :
表 9 材料组 I 中锻件的硬度
材料牌号
布氏硬度HBW
cuzn40
≥70
cuzn42
cuzn38As
≥60
cuzn36pb2As
≥60
6
GB/T 20078—2023
表 9 材料组 I 中锻件的硬度 (续)
材料牌号
布氏硬度HBW
cuzn38pb1
≥70
cuzn38pb2
cuzn39pb2
cuzn39pb2sn
cuzn39pb3
cuzn40pb1Al
cuzn40pb2
cuzn35pb1 . 5AlAs
≥60
cuzn33pb1 . 5AlAs
cuzn32pb2AsFesi
≥70
cuzn37Mn3Al2pbsi
≥130
cuzn39sn1
≥70
cuzn40Mn1pb1AlFesn
≥100
cuzn40Mn1pb1Fesn
≥80
cuzn21si3p
≥120
cuzn33pb1AlsiAs
≥60
表 10 材料组 Ⅱ 中锻件的硬度
材料牌号
布氏硬度HBW
cu-ETp
≥40
cu-OF
cu-Hcp
cuAl8Fe3
≥90
cuAl10Fe3Mn2
≥120
cuAl10Ni5Fe4
≥170
cuAl11Fe6Ni6
≥180
cuzn37
≥70
7
GB/T 20078—2023
5 订货资料
供需双方宜对订货程序进行确认 , 需方宜在订单中包含下列内容:
a) 所需产品数量(批量或件数) ;
b) 名称(锻件) ;
c) 本文件编号 ;
d) 材料牌号 ;
e) 硬度 , 无硬度要求时可不标识 ;
f) 锻件的公称尺寸 , 或留有公差的锻件图 , 或包括图号的最终产品图(见 6 . 7) ;
g) 若需要通过抗应力腐蚀试验 , 允许供方选择试验方法 , 并明确采用何种试验方法(见 8 . 6) , 若需方选用 GB/T 10567 . 2 , 则需选定测试溶液的 PH值 ;
h) 产品是否以加热去应力状态提供 ;
i) 需要时 , 拉伸性能需要供方和需方达成一致(见 6 . 2 . 2 和表 A. 1~表 A. 3) ;
j) 若需要合格性证明文件 , 见第 9 章 ;
k) 其他标记 、标签或包装等特殊要求(见第 10 章) 。
注 1 : 建议 b)~e)产品标识按照 4. 2 规定执行 。
注 2 : 必要时需方宜在订单中说明 g)~k) 。
订货资料说明如以下示例所示 。
示例 :
定购 200 件符合 GB/T20078—2023 , 材料牌号为 cuzn40pb2 , 最低布氏硬度为 70 HBW , 图号为 XY000 锻件的详细内容 :
200 件 锻件 GB/T 20078—2023- cuzn40pb2-70-图号 XY000
6 技术要求
6 . 1 化学成分
材料的化学成分应符合表 1~表 8 中的要求 。
6 . 2 力学性能
6 . 2 . 1 硬度
硬度应符合表 9~表 10 中的要求 。对于表 9~表 10 中未提及的合金 , 其硬度值需由供方和需方达成一致 。
6 . 2 . 2 拉伸性能
本文件无强制规定的拉伸性能 , 表 A. 1~表 A. 3 中给出的值仅供参考 。
6 . 3 电性能
表 11 中列出的锻件材料应符合同一表中规定的电性能 。
8
GB/T 20078—2023
表 1 1 20 ℃ 时电性能
材料牌号
20 ℃时的电性能
传导率
Ms/m
%IAcsa
cu-ETp
≥58 . 0
≥100 . 0
cu-OF
cu-Hcp
≥57 . 0
≥98 . 0
cuco1Ni1Be
≥25 . 0 b
≥43 . 1 b
cuco2Be
cucr1zr
≥43 . 0 b
≥74 . 1 b
cuNi2si
≥17 . 0 b
≥29 . 3 b
a IAcs为退火铜国际标准 。%IAcs值按照退火高传导铜的标准值的百分比计算 , 由国际电工技术委员会制定 。将 20 ℃时电传导率为 58 Ms/m 的铜对应的导电率定义为 100% 。
b 锻造并经沉淀硬化处理状态 。
6 . 4 抗脱锌
cuzn38As、cuzn36pb2As、cuzn35pb1 . 5AlAs、cuzn33pb1 . 5AlAs、cuzn32pb2AsFesi、cuzn21si3p 和cuzn33pb1AlsiAs产品任一方向上的最大脱锌深度为 150 μm。
6 . 5 热处理
cuzn38As、cuzn36pb2As、cuzn35pb1 . 5AlAs、cuzn33pb1 . 5AlAs、cuzn32pb2AsFesi 和 cuzn33pb1AlsiAs产品的 β相比例应小于 3% 。
cuzn21si3p以外的合金产品热成形后的热处理温度应在 500 ℃ ~ 550 ℃范围内 。若需方需将材料加热到 530 ℃ 以上(如钎焊 、铜焊或焊接操作) , 应向供方征求意见 。
6 . 6 抗应力腐蚀
抗应力腐蚀要求由供需双方协商确定 。
6 . 7 模锻件公差
6 . 7 . 1 通用要求
标示在锻件 图 上 的 尺 寸 公 差 和 形 位 公 差 应 遵 循 本 文 件 规 定 。 若 图 中 未 标 示 公 差 , 则 应 使 用GB/T 1804—2000 中 c级公差确定的值 。
建议在图上标出对本文件的引用说明 , 对于模锻件应辨别以下两种不同类型的尺寸:
a) 模腔内的尺寸是根据锻件形状标注在一个独立的模块中 , 并且没有相互运动 , 见图 1 中的尺寸 n , 这些模块由一个整体或几个相互固定的组件组成 ;
b) 越过分模线的尺寸 , 来源于两个或更多相互运动的模具 , 见图 2 中的尺寸 t 。
利用图 1 和图 2 所示模具生产的模锻件见图 3 。
推荐的机加工余量和总余量见 B. 2 . 10 和表 B. 6 。
9
GB/T 20078—2023
单位为毫米
标引序号说明 :
1 — 锻造方向 。
图 1 模腔内的尺寸 n
10
标引序号说明 :
1 — 锻造方向 。
单位为毫米
图 2 跨分模线的尺寸 t
GB/T 20078—2023
图 3 模锻件
6 . 7 . 2 模腔内和跨分模线的尺寸公差
对于材料组 I 、材料组 Ⅱ 和材料组 Ⅲ,尺寸 n 和 t 应分别符合表 12~表 14 的规定。
对于材料组 I ,多边形形状的公差应符合表 15 的规定。
锻造方向的最大尺寸 t max是跨分模线尺寸 t 的适用公差的基本尺寸。 t max 的公差取决于零件打击方向的投影面积 A 。 圆形零件时,面积 A 等于圆的面积;不规则形状零件时,面积 A 等于外切矩形面积 (见图 4) 。所有较小的尺寸 t 具有与t max相同的公差。
表 12~表 14 给出的公差也适用于一面是模腔 、另一面是平面的模具制成的模锻件。
公差对公称尺寸不一定需要对称,可以是全部正公差或全部负公差。
表 12 材料组 I 的模锻件公差
公称尺寸 X mm
n 的允
许公差
mm
面积 A mm2
形状公差
0
≤2 500
2 500
5 000
5 000
10 000
10 000
20 000
20 000
40 000
40 000
80 000
错差mm
飞边超差mm
平面度公差mm
t max 的尺寸公差mm
0
±0 . 2
—0 . 2
+0 . 3
—0 . 2
+0 . 3
±0 . 3
±0 . 4
±0 . 5
±0 . 5
≤0 . 2
≤0 . 3
≤0 . 3
20
±0 . 3
—0 . 3
+0 . 4
—0 . 3
+0 . 4
±0 . 4
±0 . 5
—0 . 5
+0 . 7
—0 . 5
+0 . 7
≤0 . 2
≤0 . 3
≤0 . 3
40
±0 . 3
—
±0 . 5
±0 . 5
±0 . 5
—0 . 5
+0 . 7
—0 . 5
+0 . 7
≤0 . 3
≤0 . 4
≤0 . 5
60
±0 . 4
—
—0 . 5
+0 . 7
—0 . 5
+0 . 7
—0 . 5
+0 . 7
—0 . 5
+0 . 7
—0 . 5
+0 . 7
≤0 . 4
≤0 . 4
≤0 . 5
100
±0 . 5
—
—
—0 . 5
+0 . 8
—0 . 5
+0 . 8
—0 . 5
+0 . 8
—0 . 5
+1 . 0
≤0 . 5
≤0 . 5
≤0 . 7
150
±0 . 6
—
—
—
—0 . 5
+0 . 8
—0 . 5
+1 . 0
—0 . 7
+1 . 0
≤0 . 6
≤0 . 5
≤0 . 9
200
±0 . 8
—
—
—
—
—
—0 . 7
+1 . 3
≤0 . 6
≤1 . 0
≤1 . 4
11
GB/T 20078—2023
表 12 材料组 I 的模锻件公差 (续)
公称尺寸 x mm
n 的允
许公差
mm
面积 A mm2
形状公差
0
≤2 500
2 500
5 000
5 000
10 000
10 000
20 000
20 000
40 000
40 000
80 000
错差mm
飞边超差mm
平面度公差mm
t max 的尺寸公差mm
顶杆压痕
±0 . 3
±0 . 3
±0 . 3
±0 . 5
±0 . 5
±0 . 8
—
—
—
与外直径相关的圆度公差通过对相关圆的 n 或t max 的上 、下公差绝对值求和计算得出 。模锻件公差不考虑飞边影响 。
仅适用于固定凸模成形后的产品,对于活动凸模成形的产品参考表 18
表 13 材料组 Ⅱ 的模锻件公差
公称尺寸 x mm
n 的允
许公差
mm
面积 A mm2
形状公差
0
≤2 500
2 500
5 000
5 000
10 000
10 000
20 000
20 000
40 000
40 000
80 000
错差mm
飞边超差mm
平面度公差mm
t max 的尺寸公差mm
0
±0 . 3
±0 . 55
±0 . 45
±0 . 60
—
—
—
≤0 . 3
≤0 . 4
≤0 . 45
20
±0 . 5
+0 . 75
—0 . 45
+0 . 75
—0 . 45
+0 . 90
—0 . 60
+1 . 05
—0 . 60
+1 . 35
—0 . 75
+1 . 80
—0 . 75
≤0 . 3
≤0 . 4
≤0 . 45
50
±0 . 6
+0 . 75
—0 . 45
+0 . 75
—0 . 45
+0 . 90
—0 . 60
+1 . 20
—0 . 75
+1 . 50
—0 . 75
+1 . 95
—0 . 90
≤0 . 5
≤0 . 6
≤0 . 75
100
±0 . 8
—
—
+1 . 05
—0 . 60
+1 . 35
—0 . 75
+1 . 65
—0 . 75
+2 . 10
—0 . 90
≤0 . 6
≤0 . 8
≤1 . 05
150
±0 . 9
—
—
—
+1 . 50
—0 . 75
+1 . 80
—0 . 75
+2 . 10
—1 . 05
≤0 . 8
≤0 . 8
≤1 . 35
200
±1 . 2
—
—
—
—
—
+2 . 40
—1 . 05
≤0 . 8
≤1 . 0
≤2 . 10
顶杆压痕
±0 . 3
±0 . 3
±0 . 3
±0 . 5
±0 . 5
±0 . 8
—
—
—
与外直径相关的圆度公差通过对相关圆的 n 或t max 的上 、下公差绝对值求和计算得出 。模锻件公差不考虑飞边影响 。
仅适用于固定凸模成形后的产品,对于活动凸模成形的产品参考表 18
12
GB/T 20078—2023
表 14 材料组 Ⅲ的模锻件公差
公称尺寸 X mm
n 的允
许公差
mm
面积 A mm2
形状公差
0
≤2 500
2 500
5 000
5 000
10 000
10 000
20 000
20 000
40 000
40 000
80 000
错差mm
飞边超差mm
平面度公差mm
t max 的尺寸公差mm
0
±0 . 4
±0 . 6
±0 . 6
±0 . 8
≤0 . 3
≤0 . 4
≤0 . 6
20
±0 . 6
+1 . 0
—0 . 6
+1 . 0
—0 . 6
+1 . 2
—0 . 8
+1 . 4
—0 . 8
+1 . 8
—1 . 0
+2 . 4
—1 . 0
≤0 . 3
≤0 . 4
≤0 . 6
50
±0 . 8
+1 . 0
—0 . 6
+1 . 0
—0 . 6
+1 . 2
—0 . 8
+1 . 6
—1 . 0
+2 . 0
—1 . 0
+2 . 6
—1 . 2
≤0 . 5
≤0 . 6
≤1 . 0
100
±1 . 0
—
—
+1 . 4
—0 . 8
+1 . 8
—1 . 0
+2 . 2
—1 . 0
+2 . 8
—1 . 2
≤0 . 6
≤0 . 8
≤1 . 4
150
±1 . 2
—
—
—
+2 . 0
—1 . 0
+2 . 4
—1 . 0
+2 . 8
—1 . 4
≤0 . 8
≤0 . 8
≤1 . 8
200
±1 . 6
—
—
—
—
—
+3 . 2
—1 . 4
≤0 . 8
≤1 . 0
≤2 . 8
顶杆压痕
±0 . 3
±0 . 3
±0 . 3
±0 . 5
±0 . 5
±0 . 8
—
—
—
与外直径相关的圆度公差通过对相关圆的 n 或t max 的上 、下公差绝对值求和计算得出 。模锻件公差不考虑飞边影响 。
仅适用于固定凸模成形后的产品,对于活动凸模成形的产品参考表 18
表 15 材料组 I 的模锻件公差(多边形形状)
单位为毫米
对边宽度 C
尺寸公差
0
0
—0 . 2
10
0
—0 . 3
25
0
—0 . 4
50
80
100
0
—0 . 7
13
GB/T 20078—2023
单位为毫米
图 4 面积 A(n max ×n)
6 . 7 . 3 错差
错差参考锻件的最大公称尺寸 n max确定(见图 5) 。
单位为毫米
标引序号说明 :
1 — 错差 ;
2 — 错差的参考尺寸 。
图 5 错差
锻件的允许错差量见表 12~表 14 。最大允许错差量在锻件图的标题栏上方或内部给出 。例如:最大错差 0 . 5 mm 。
错差不包括模腔内的尺寸公差,模腔内的尺寸公差(见图 6)与错差(见图 7)互不影响 。
单位为毫米
图 6 理论尺寸
14
GB/T 20078—2023
15
标引序号说明 :
1 — 错差 。
单位为毫米
图 7 实际尺寸
6 . 7 . 4 飞边超差
飞边超差由垂直于锻造方向的最大公称尺寸 n max决定(见图 8) 。
单位为毫米
标引序号说明 :
1 — 锻造方向 。
图 8 用于飞边超差的基准尺寸
允许的飞边超差见表 12~表 14 。
产生于分模线上的飞边应由制造方去除 。
只要毛边在机加工时可除去,或存留在成品件中无害处,则毛刺 、冲裁 、冲孔或穿过锻模镶块而产生的毛边是允许的(见图 9 中的 G1~G4) 。 图上应注明这种飞边不应超过 1 . 5 mm 。
飞边超差与尺寸公差互不影响(见图 10) 。
注 : 各种类型飞边可手工去除 。
标引序号说明 :
1 — 压边圈 ;
2 — 精加工部分 ;
3 — 许可的飞边超差 ; G1~G4 — 毛边 。
图 9 飞边类型
GB/T 20078—2023
标引序号说明 :
1 — 错差 ;
2 — 残余飞边超差 。
图 10 飞边超差
6 . 7 . 5 顶杆压痕
如果由于加工的原因需要采用顶出装置,则可能产生凸起或凹下的顶杆压痕(见图 11 和表 12~表14) 。若顶杆压痕仅仅是凹下或凸起时,则采用允许偏差的总值 。
示例 :
允许顶杆压痕 : ±0 . 3 mm
凸起的顶杆压痕 : +0 . 6 mm
凹下的顶杆压痕 : —0 . 6 mm
标引序号说明 :
1 — 凹下的顶杆压痕 ;
2 — 凸起的顶杆压痕 。
图 1 1 顶杆压痕
6 . 7 . 6 平面度公差
除了由锻造工艺产生的公差外,顶出 、切飞边或热处理时也会由于变形导致平面度偏差 。
平面度公差参考锻击方向所见的最大公称尺寸 n max ,见图 12 和表 12~表 14 。平面度公差与所有的形状和位置公差之间互不影响 。
16
GB/T 20078—2023
单位为毫米
图 12 用于平面度公差的基准尺寸 n max
6 . 7 . 7 角度公差
除拔模斜度外的所有角度 α 的角度公差值见表 16 和图 13 。
注 : 拔模斜度见附录 B。
表 16 角度公差
较短边的公称尺寸 l 1 a
mm
角度公差a
0
±2。
20
±1。
40
±1。
60
±0。30 I
100
±0。30 I
200
±0。25 I
a 较短边的公称尺寸 l 1 和角度公差见图 13 。
17
标引序号说明 :
1 — 短侧支 ;
φ 1 — 短侧枝直径 ; φ 2 — 主干直径 。
单位为毫米
图 13 短侧支说明
GB/T 20078—2023
6 . 8 空心模锻件的公差
空心模锻件的内径 a 、外径 b 和空心深度h(见图 14 和图 15)应符合表 17 给定的公差值 。
外径圆度公差通过对表 12 中的 n 或t max绝对值求和计算得出 。
单位为毫米
标引序号说明 :
1 — 分模线 。
图 14 空心模锻件(孔的中心线与锻造方向一致)
18
标引序号说明 : 1 — 分模线 。
单位为毫米
图 15 空心模锻件(孔的中心线垂直于锻造方向)
表 17 空心模锻件的公差
单位为毫米
公称尺寸 X
公称尺寸的公差
圆度
同轴度公差a
空心深度 hb 的公差
空心深度 hc 的公差
0
30
50
0
30
50
10≤X≤20
±0 . 2
0 . 25
0.6
0
—0 . 5
±0 . 5
—
±1 . 0
+1 . 0
—1 . 5
—
GB/T 20078—2023
表 17 空心模锻件的公差 (续)
单位为毫米
公称尺寸 X
公称尺寸的公差
圆度
同轴度公差a
空心深度 hb 的公差
空心深度 hc 的公差
0
30
50
0
30
50
20
±0 . 3
0 . 30
0.8
±0 . 5
+0 . 5
—0 . 6
±1 . 5
±1 . 5
40
±0 . 4
0 . 40
1.0
+0 . 5
—0 . 6
+0 . 5
—0 . 7
±0 . 7
±1 . 5
±1 . 5
+1 . 5
—2 . 0
60
±0 . 5
0 . 50
1.2
+0 . 5
—0 . 7
±0 . 7
±0 . 8
±1 . 5
+1 . 5
—2 . 0
80
±0 . 6
0 . 60
1.4
±0 . 7
±0 . 8
±1 . 0
±1 . 5
100
±0 . 7
0 . 70
1.6
±0 . 8
±1 . 0
+1 . 5
—2 . 0
X>120
±0 . 8
0 . 90
2.0
±1 . 0
+1 . 0
—1 . 5
±1 . 5
+1 . 5
—2 . 0
+1 . 5
—2 . 0
+1 . 5
—2 . 0
对于空心模锻件 , 建议空心部分的直径应等于或大于 10 mm 。
空心部分的深度和直径之比通常小于 2 。
连皮通常等于或大于邻壁的厚度 。
形状和位置公差的符号参照 GB/T 1182
a 在与锻件轴线垂直的同一平面上测得的最大壁厚 Smax 和最小壁厚 Smin 差值的一半 。 b 适用于沿锻造方向上的空心模锻件(见图 14) 。
c 适用于垂直于锻造方向的空心模锻件(见图 15) 。
6 . 9 自 由锻件公差
6 . 9 . 1 通用要求
需方应提供公称尺寸和/或带有公差的锻件图或产品图 , 尺寸和形位公差应符合 6. 9.2 和 6. 9.3 的要求。注 : 锻件的机加工余量和总余量见 B. 3 . 4 、B. 3 . 5 和表 B. 7 。
6 . 9 . 2 尺寸公差
锻件尺寸 t 和机加工尺寸 n 应符合表 18 给出的公差值(见图 16 和图 17) 。
表 18 对应于尺寸 t 和 n 的公差a 、b
单位为毫米
公称尺寸 X
尺寸 t a 正公差 b
尺寸 nb 正负公差 a
0
4
4
50
5
5
19
GB/T 20078—2023
表 18 对应于尺寸 t 和 n 的公差a 、b (续)
单位为毫米
公称尺寸 x
尺寸 t a 正公差 b
尺寸 nb 正负公差 a
100
8
6
150
10
10
250
12
15
400
—
20
630
25
1 000
—
30
1 600
—
35
注 : 规定外部尺寸为正公差值,见
图 16 和图 17 中的公差 +a;规定内部尺
寸为负公差值,见图 17 中的 — a 。
a 沿锻造方向 。
b 垂直于锻造方向 。
单位为毫米
图 16 尺寸 t 和 n
单位为毫米
图 17 尺寸 + a 和 - a
由于展宽和边缘变形,盘形件和阶梯形自由锻件的成品直径难以控制,因此不规定公差 。建议供方和需方在购货前协商一致,或这些产品预留机加工余量 。
20
GB/T 20078—2023
6 . 9 . 3 平面度公差
除了锻造工艺产生的偏差外 , 弯曲 、扭转或应力释放 , 特别是随后的热处理均会产生平面度偏差。锻件应符合表 19 给出的平面度公差 , 该公差与锻件长度有关 , 与锻件的尺寸公差无关。
根据锻件的几何形状(如不同的截面厚度) , 可用直尺或平板加塞尺或块规来快速检测平面度偏差量。
表 19 平面度公差
单位为毫米
测量方法
相应公称长度 L 的平面度公差
0
100
250
400
630
1 000
1 600
直边
1
1.5
2.5
3
4
5
6
6 . 10 表面质量
锻件毛坯具有一个与制造工艺相对应的表面。
在不影响规定的公差下 , 锻件表面不规则的和不完整的缺陷应去除。
特殊表面要求由需方和供方之间达成一致。
注 : 自 由锻件通常需完整的机加工。
6 . 1 1 图样
需方应提供模锻件和空心模锻件的成品零件图 , 必要时提供自由锻件的成品零件图 , 或标有锻件尺寸及公差和机加工基准点的锻件图纸。
锻件设计指南在附录 B 给出。
模锻件供方应根据需方提交的资料准备一份包括公差在内的锻件图。 该图应由需方检查和确认 , 并在开始模具生产前返回给供方。
供方应提供检验的样件 , 样件合格后方可批量生产。
7 取样
7 . 1 通用要求
检验批应按 7 . 2 和 7 . 3 的方法取样。
7 . 2 分析
取样数量应符合表 20 的规定 , 根据所采用的分析技术 , 应从每个取样单元制备试样 , 并用于测定成分。
准备试验样本时应避免污染或样本的过热 , 建议采用硬质合金工具;若用钢的工具应采用磁性材料以去除多余的铁屑。 如果试验样本用机加工切取(例如钻削 、铣削) , 在制备样本时应采用强磁去除所有铁颗粒。
如果发生与分析结果有关的争议时 , 应按 ISO 1811-2 给出的完整程序执行。
如果材料保持完全一致 , 且供方的质量体系被证明是符合 GB/T 19001 的要求 , 则可采用制造产品早期阶段的分析结果 , 如锻造毛坯阶段。
21
GB/T 20078—2023
表 20 取样数量
单位为千克
单个锻件的质量 M
取一个样本对应的检验批总质量
0
≤500
0 . 5
≤1 000
2 . 0
≤1 500
M ≥10 . 0
≤2 000
较大的检验批要求按比例取样 , 最多 5 个试样
7 . 3 硬度试验 、抗应力腐蚀试验 、抗脱锌试验和电性能试验
取样数应与表 20 相符。 取样单元应从成品中选取 , 试验样本应从取样单元上切取。 进行硬度试验的位置应在代表性平面上进行。 除制备试样需要进行机加工外 , 不应作任何其他处理。
8 试验方法
8 . 1 通用要求
应在试片或试验部位进行试验 , 试片或试验部位应根据 7 . 2 取得的试验样本来准备。 除了在有争议的情况下 , 所采用的试验方法将由供方决定。 其结果应符合 8 . 9 中给出的圆整准则的要求。
8 . 2 化学成分
化学成分试验按 GB/T 5121(所有部分)执行。
8 . 3 硬度试验
布氏硬度试验按 GB/T 231 . 1 执行。
试片应从根据 7 . 3 取得的试验样本中切取。
8 . 4 导电性试验
导电性试验方法由供方决定 , 试验应在 7 . 3 取得的试样所制备的试片上进行。
8 . 5 抗脱锌试验
应按照 GB/T 10119 中规定的试验方法 , 在 7 . 3 获取的试验样本上进行试验 ,
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