钼及钼合金牌号和化学成分
钼及钼合金牌号和化学成分
一、 任务来源及计划要求
根据全国有色金属标准化技术委员会的有关要求,由宝钛集团有限公司负责起草有色行业标准《钼及钼合金牌号和化学成分》。按计划要求,2005年11月完成了标准草案,2006年5月完成征求意见稿,2006年7月进行了预审。经修改现已完成送审稿。
二、 编制过程
1、 编制原则
本标准为新制定,主要适用于熔炼、粉末冶金和压力加工的各种钼及钼合金产品(包括烧结坯、铸锭及其半成品)。本标准是在相关的多项现行钼及钼合金产品国家标准的基础上,并根据国内钼及钼合金产品的发展水平及目前生产实际情况制定的。
2、 工作分工
本标准由宝钛集团有限公司负责起草。
3、 征求意见及预审情况
本标准征求意见稿于2006年5月在中国有色金属工业标准计量质量研究所在网上征求意见。株洲硬质合金集团有限公司书面反馈了意见。其他单位无书面修改意见。
对征求意见稿修改后形成了标准讨论稿,于2006年7月18日在湖北宜昌召开了标准预审讨论会,会议由有色标准所主持,共15个单位的25名代表参加。预审意见如下:
(1) “1 范围”中增加“及化学成分分析”;
(2) 删去表1中的熔炼钼合金牌号“TZM b”,将其要求在表注中进行规定,并对表注的内容进行相应的修改;
(3) 表1中“MoLa”牌号的氧含量指标应不作要求,改为“—”;
(4) 4.4条中的“氧化皮”改为“氧化层”;
(5) 5.1条中增加标准中未包括的元素的分析方法由供需双方协商确定;
(6) 删去5.2条;
(7) 各相关单位对应本标准,上级整理本单位牌号与化学成分的相关资料,与编制组继续进行沟通。
预审会后,至2007年1月底,未收到新的意见和建议。
4、 各阶段的工作过程
编制组广泛调研了目前国内、外钼及钼合金产品的相关标准,充分研究了其内容及技术指标;并调查、了解了国内主要生产企业的产品及其质量状况,确定了本标准的技术内容及指标。
各阶段的工作如下:
~2005年11月 进行调研工作,提出标准草案;
2005年12月~2006年4月 完成标准征求意见稿;
2006年5月~2006年7月 完成标准讨论稿并进行预审讨论;修改完成送审稿;
2006年8月~2006年12月 根据预审会意见进行修改,其他生产单位进一步落实各自实际情况并进一步提出新的修改意见和建议;
2007年1月 完成标准送审稿
三、调研和分析工作情况
标准编制组广泛查阅和收集了国内、外目前钼及钼合金产品的相关标准和技术资料,充分研究了其内容及技术指标,分析对比了各标准的差异,并通过各种方式调查、了解了国内主要生产企业的产品及其质量状况,在此基础上制定了本标准。
四、主要技术内容的说明
本标准规定了钼及钼合金产品的牌号、化学成分、化学成分分析和分析报告。
1、 牌号和化学成分
本标准共规定了10个钼及钼合金牌号及其化学成分,具体见表1的规定,特殊要求由供需双方协商。
表1 %
牌号 |
主成分 |
杂质含量,不大于 |
||||||||||||
Mo |
W |
Ti |
Zr |
C |
Al |
Ca |
Fe |
Mg |
Ni |
Si |
C |
N |
O |
|
Mo1 |
余量 |
— |
— |
— |
— |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.003 |
0.008 |
RMo1 a |
余量 |
— |
— |
— |
— |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.020 |
0.002 |
0.005 |
表1(续) %
牌号 |
主成分 |
杂质含量,不大于 |
||||||||||||
Mo |
W |
Ti |
Zr |
C |
Al |
Ca |
Fe |
Mg |
Ni |
Si |
C |
N |
O |
|
Mo2 |
余量 |
— |
— |
— |
— |
0.005 |
0.004 |
0.015 |
0.005 |
0.005 |
0.010 |
0.020 |
0.003 |
0.010 |
MoW20 |
余量 |
20±1 |
— |
— |
— |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.003 |
0.008 |
MoW30 |
余量 |
30±1 |
— |
— |
— |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.003 |
0.008 |
MoW50 |
余量 |
50±1 |
— |
— |
— |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.003 |
0.008 |
MoTi0.5 |
余量 |
— |
0.40~0.55 |
- |
0.01~0.04 |
0.002 |
— |
0.005 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
— |
0.001 |
0.003 |
TZM b |
余量 |
— |
0.40~0.55 |
0.06~0.12 |
0.01~0.04 |
— |
— |
0.010 |
— |
0.005 |
0.010 |
— |
0.003 |
0.030 |
TZC |
余量 |
— |
1.0~3.5 |
0.10~0.50 |
0.10~0.50 |
— |
— |
0.025 |
— |
0.02 |
0.02 |
— |
- |
0.30 |
MoLa |
余量 |
— |
La2O3名义添加量:0.1~1.8 |
0.005 |
0.004 |
0.015 |
0.005 |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.003 |
— |
||
a RMo1为熔炼的钼牌号。 b 对熔炼TZM钼合金,其氧含量应不大于0.003%,且允许加入0.02%硼(B)。 |
2、化学成分分析及分析报告
2.1 分析方法
钼及钼合金产品化学成分的仲裁分析方法按GB/T 4325进行。
2.2 化学成分取样位置
除产品标准另有规定之外,允许在钨及钨合金粉末冶金坯上取样进行化学成分分析。
2.3 取样、制样规定
化学成分取样时应去除产品表面的氧化层、脏物、油污等,在取样、制样过程中应避免因氧化、腐蚀及污染等原因而影响试样的成分。
2.4 分析报告与数值修约
在化学成分分析报告中,分析数值的有效位数应与化学成分表中相应界限数值的有效位数一致。数值修约按GB/T 8170的有关规定进行。
五、 与国外同类标准水平的对比分析
相关的国际和国外标准中尚无化学成分的专用标准,而钼及钼合金产品标准主要有美国材料与试验协会标准ASTM B386-03《钼及钼合金厚板、薄板、带、箔材规范》、ASTM B387-90(2001确认)《钼及钼合金棒、杆、丝材规范》等标准。这两份标准中包括了360、361、363、364、365、366共6个钼及钼合金牌号,各牌号的具体成分见表2。
表2
元素 |
牌号与成分,% |
|||||
360 |
361 |
365 |
363 |
364 |
366 |
|
C |
0.030 |
0.010 |
0.010 |
0.010-0.030 |
0.010-0.040 |
0.030 |
O |
0.0015 |
0.0070 |
0.0015 |
0.0030 |
0.030 |
0.0025 |
N |
0.002 |
0.002 |
0.002 |
0.002 |
0.002 |
0.002 |
Fe |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
Ni |
0.002 |
0.005 |
0.002 |
0.002 |
0.005 |
0.002 |
Si |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
0.005 |
0.010 |
Ti |
— |
— |
— |
0.40-0.55 |
0.40-0.55 |
— |
W |
— |
— |
— |
— |
— |
27-33 |
Zr |
— |
— |
— |
0.06-0.12 |
0.06-0.12 |
— |
Mo |
基 |
基 |
基 |
基 |
基 |
基 |
备注 |
真空电弧熔炼纯钼 |
粉末冶金纯钼 |
真空电弧 熔炼低碳钼 |
真空电弧 熔炼TZM |
粉末冶金TZM |
真空电弧熔炼Mo-30%W |
以上ASTM标准的牌号与本标准的对应牌号对比如下:
1、 纯钼
ASTM标准中共包括3个纯钼牌号,其中真空电弧熔炼牌号2个,粉末冶金牌号1个。本标准共包括3个纯钼牌号,其中电弧熔炼牌号1个,粉末冶金牌号2个。ASTM标准与本标准的纯钼对比见表3。
表3 %
生产 方式 |
标准 |
牌号 |
主成分 |
杂质含量,不大于 |
||||||||
Mo |
Al |
Ca |
Fe |
Mg |
Ni |
Si |
C |
N |
O |
|||
真空 熔炼 |
本标准 |
RMo1 |
≥99.95 |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.020 |
0.002 |
0.005 |
ASTM |
360 |
基 |
— |
— |
0.010 |
— |
0.002 |
0.010 |
0.030 |
0.002 |
0.0015 |
|
365 |
基 |
— |
— |
0.010 |
— |
0.002 |
0.010 |
0.010 |
0.002 |
0.0015 |
||
粉末 冶金 |
本标准 |
Mo1 |
≥99.95 |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.003 |
0.008 |
Mo2 |
≥99.90 |
0.005 |
0.004 |
0.015 |
0.005 |
0.005 |
0.010 |
0.020 |
0.003 |
0.010 |
||
ASTM |
361 |
基 |
— |
— |
0.010 |
— |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.002 |
0.0070 |
从表3可见,本标准与ASTM标准比较,铁、硅杂质的规定一致;本标准的镍、氧含量规定较松;根据相关产品标准的规定,本标准中对铝、钙、镁等杂质含量进行了规定,而ASTM标准未进行规定。
2、 钼-钛-锆(TZM)合金
ASTM标准与本标准均包括2个TZM合金牌号,其中真空电弧熔炼牌号和粉末冶金牌号各1个。ASTM标准与本标准对应的TZM合金对比见表4。
表4 %
生产 方式 |
标准 |
牌号 |
主成分 |
杂质含量,不大于 |
|||||||
Mo |
Ti |
Zr |
C |
Fe |
Ni |
Si |
N |
O |
|||
真空 熔炼 |
本标准 |
TZM(熔炼) |
余量 |
0.40~ 0.55 |
0.06~ 0.12 |
0.01~ 0.04 |
0.010 |
0.005 |
0.010 |
0.003 |
0.003 |
ASTM |
363 |
基 |
0.40~ 0.55 |
0.06~ 0.12 |
0.010~0.030 |
0.010 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.0030 |
|
粉末 冶金 |
本标准 |
TZM(粉冶) |
余量 |
0.40~ 0.55 |
0.06~ 0.12 |
0.01~ 0.04 |
0.010 |
0.005 |
0.010 |
0.003 |
0.030 |
ASTM |
364 |
基 |
0.40~ 0.55 |
0.06~ 0.12 |
0.010~0.040 |
0.010 |
0.005 |
0.005 |
0.002 |
0.030 |
从表4可见,本标准与相应ASTM标准的TZM合金的规定基本一致。
3、钼钨合金
本标准均包括3个钼钨合金牌号: MoW20、 MoW30 、MoW50,而ASTM标准中只有一个MoW30牌号,本标准与ASTM标准的MoW30牌号对应,对比见表5。
表5 %
生产方式 |
标准 |
牌号 |
主成分 |
杂质含量,不大于 |
|||||||||
Mo |
W |
Al |
Ca |
Fe |
Mg |
Ni |
Si |
C |
N |
O |
|||
粉末冶金 |
本标准 |
MoW30 |
余量 |
30±1 |
0.002 |
0.002 |
0.010 |
0.002 |
0.005 |
0.010 |
0.010 |
0.003 |
0.008 |
真空熔炼 |
ASTM |
366 |
基 |
27-33 |
— |
— |
0.010 |
— |
0.002 |
0.010 |
0.030 |
0.002 |
0.0025 |
从表5可见,由于生产方式不同,具体规定有所差异。
综上,本标准与对应的ASTM材料标准中的钼及钼牌号合金化学成分基本对应,合金化学成分规定整体基本相当,而部分牌号中个别元素如镍、硅等与ASTM标准有一定程度的差距,这主要是由于本标准是以我国现行钼及钼合金材料标准为基础制定的,为保证与这些标准的协调一致,其化学成分主要根据这些标准中的规定进行确定。
由于在我国现行钼及钼合金材料标准中未对钼及钼合金的化学成分取样和分析进行较具体的规定,为了规范相关分析过程,本标准中规定了取样位置、取样要求、分析规定和分析报告及数值修约等内容。
六、 与其他法规、标准的关系
本标准主要参考我国现行钼及钼合金粉末冶金坯、板、箔、棒、丝等材料标准(见参考技术文件)制定,为保证标准的通用性并与上述标准协调一致,其化学成分主要根据这些标准中的规定进行确定。仅有GB/T 3462-1982《钼条和钼板坯》标准中,其牌号是按照用途规定的,与使用其继续加工的棒、丝、板、带、箔材的牌号不同。本标准与其他标准协调一致,无冲突。
本标准符合相关法律的规定。
七、 其它需要说明的事项
GB/T 3462-1982《钼条和钼板坯》标准中,其牌号按照用途规定为Mo-1 、Mo-2、Mo-3和Mo-4,与板、箔、棒、丝加工材标准规定不一致。GB/T 3462-1982标准规定的坯料经继续加工的棒、丝、板、带、箔材,其牌号必须重新转换,以上问题长期存在,给订货、生产和检验等带来了很大的不便。因此建议GB/T 3462-1982《钼条和钼板坯》标准修订时考虑进行协调修改。
八、参考技术文件
GB/T 3876-1983 钼及钼合金板
GB/T 3877-200x 钼箔(报批稿)
GB/T 4182-2003 钼丝
GB/T 4183-2002 钼钨合金丝
GB/T 4185-1984 钼钨合金条
GB/T 4186-2002 钼钨合金杆
GB/T 4188-1984 钼杆
GB/T 14592-1993 钼圆片
GB/T 17792-1999 钼及钼合金棒
YS/T 245-1994(GB/T 4366-1984) 粉冶钼合金顶头
Q/BS 2131-1991 熔铸钼顶头
Q/BS 2133-1992 无缝钢管穿孔用新型粉冶钼合金顶头
Q/BS 2332-1991 浸涂成型模用钼合金棒