《铬铁》国家标准 编制说明.docx

铭铁家标准编制说明2022年10月铭铁国家标准编制说明一、工作简况1.1 任务来源根据国家标准化管理委员会文件国标委发2021 12号“国家标准化管理 委员会关于下达2021年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通 知”要求，由吉铁铁合金有限责任公司、明拓集团铭业科技有限公司、广西北港 新材料有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位负责铭铁（计划编号： 20210778-T-605）国家标准的编制工作。该标准计划2022年完成。1.2 起草单位情况计划任务下达后，由吉铁铁合金有限责任公司、明拓集团铭业科技有限公 司、广西北港新材料有限公司、冶金工业信息标准研究院等单位成立了标准工作 组。1.3 主要工作过程起草（草案、调研）阶段：2021年6月吉铁铁合金有限责任公司接到标准的 制订任务后，会同相关起草单位，成立了标准制订小组，开始进行标准起草工作， 收集相关的标准资料，查阅相关国内、国际标准，并对资料进行了全面细致的分 析、讨论。2021年7月-9月，标准工作组查阅、收集整理相关基础资料，编制研究方 案，确定最终编制方案。2021年10月-12月，开展调查研究，工作人员根据标准方案，通过实地考 察，数据比对等方式，进行一系列的调查研究，制定出标准草案；2022年1月-5月进行用户访问，同行业技术指标比较，完善标准文本。2022年6月-9月，对铭铁标准稿进行了充分的讨论和交流，会后根据大家的意见进行了整理。并最终形成标准征求意见稿。征求意见阶段：2022年9月，公开征求意见，向25个单位发送征求意见 稿，另发送全国生铁及铁合金标准化技术委员会全体委员，并在钢铁标准网公 开征求意见。2022年10月，标委会对收集到的意见进行进一步的处理，并形成标准送审 稿，计划召开标准评审会。二、标准编制的原则1 .1制订依据严格按照GB/T1. 1-2020标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规 则的要求进行编写。2 . 2编制原则1）充分考虑满足国家法律法规、安全卫生环保法规的要求。2）充分考虑标准广泛性和实用性，同时吸收的成熟标准要求。3）注重先进性，尽可能多的收集、参考国内外先进标准。4）进行项目比对，选择上下游的技术要求，进行广泛征集意见。三、标准修订意义铭铁作为国民经济发展所需要的重要原材料，主要应用于不锈钢炼钢领域， 目前国内年产IOoO万吨左右。我国是贫铭国家，铭矿储量少，世界上铭矿产地 主要以南非、土耳其、阿曼和哈萨克斯坦等为主，尤其是南非铭矿储量达到世界 储量的60%以上。南非矿是铭铁生产的主矿，虽然南非矿存在铭铁比低、氧化镁 含量低及三氧化二铝含量高的特点，但同时价格低。采用单一的南非矿生产，铭 铁中铭含量低于原标准最低要求。但对不锈钢企业来讲，采用铝含量低、铁含量 高的铭铁冶炼400系列不锈钢时可以降低铁金属料消耗，降低生产成本。原标准是在生产工艺采用碱性渣的基础上和南非矿的配入比列低于60席左 右的情况下制定的，原标准中铭含量252斩完全采用南非矿生产的高碳铝铁格 含量在45%50乐原标准已不适应现有市场的需求。因此应根据实际铭铁生产 情况对铭铁中高碳铭铁的成分进行适当调整。通过本次修订后的络铁标准既 符合生产实际又能够满足市场需求。在钢铁冶金和铸造等行业，中低微碳铭铁作为重要原料应用广泛，中低微碳 铭铁当前生产技术中氮含量相对较高，在炼钢过程中随着氮含量的增加，可使钢 材塑性特别是韧性显著降低，可焊性变差、冷脆性加剧；同时增加时效倾向及冷 脆性和热脆性，损坏钢的焊接性能及冷弯性能等。随着经济的发展，钢铁企业对 中低微碳铭铁成分的要求越来越苛刻，在军工材料的生产中，对中低微碳铭铁中 氮含量有特殊要求。因此应根据实际铭铁需求和生产情况在铭铁牌号中增加了低 氮中低微碳铭铁牌号。在钢铁冶金和铸造等行业，高碳格铁作为重要的原料和添加剂应用广泛，随 着市场经济的发展，钢铁企业对高碳格铁成分的要求越来越严格，在特种轴承钢 的生产原料中，对高碳铭铁中钛、硅的含量有特殊要求，硅含量小于1.0乐 钛 含量小于0. 05%的高碳铭铁产品需求越来越大。因此应根据实际铭铁需求情况和 生产情况在铭铁牌号中增加了低钛高碳铭铁牌号，代替YBT4154-2015o为促进铭铁行业健康持续发展，保证铭铁产品的质量，急需对原标准进行修 订，完善铭铁技术要求、产品的采取和制备、新增部分元素技术性能要求等，以 推动铭铁生产系列化、规模化，以及格铁检验技术的通用性和普及性，并积极促 进不锈钢等行业发展。四、主要产品情况4.1 高碳铭铁生产方法和用途高碳铭铁作为含碳较高的滚珠钢、模具钢和高速钢的合金添加剂，可提高钢 的淬透性，增加钢的耐磨性和硬度。也可作为铸铁的添加剂，能改善铸铁的耐磨 性和提高硬度，同时能使铸铁具有良好的耐热性。高碳铭铁通常采用矿热炉冶炼，采用连续加料、连续冶炼的方式进行，将焦 炭、铭矿、硅石和熔剂按比例配料、混合后，通过配料系统输送入电炉炉顶料仓, 然后由下料管将料加入炉内，在电极电弧产生的高温条件下，炉内的炉料不断融 化、反应，形成液态合金和液态炉渣，铁水和炉渣积累到一定量后，开眼将铁水 和炉渣放出，合金冷却后经粒度加工、包装、计量、入库待销。4.2 中低微碳铭铁生产方法和用途中低碳铭铁用于生产中低碳合金结构钢，制造齿轮、高压鼓风机叶片及阀板 等。微碳铭铁可以提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，使钢的表面在氧化气氛中形成 一层附着性很强的氧化薄膜，防止氧化或使氧化速率减慢，从而对内部金属起到 保护作用。中低微碳铭铁的冶炼方法主要有：高碳铭铁精炼法、电硅热法、热兑法和真 空法，目前传统的生产方法还是电硅热法，即在电炉中造碱性炉渣的条件下，用 硅铭合金中的硅还原铭矿中铭和铁的氧化物，从中制得中低微碳铭铁。中低微碳 铭铁生产过程需要与硅铭合金电炉配合。中低微碳铭铁利用精炼炉冶炼，采用间歇冶炼的方式进行，将格矿和石灰按 比例配料进行混合后，通过配料系统输送入电炉炉顶料仓，热兑入硅铭合金后下 降电极引弧，待电流稳定后，然后将混合料由下料管加入炉内，在电极电弧产生 的高温条件下，炉内的炉料不断融化、反应，形成液态合金和液态炉渣，合金含 硅合格后将铁水和炉渣放出，合金冷却后经粒度加工、包装、计量、入库待销。 4.3低钛高碳铭铁生产方法和用途随着市场经济的发展，钢铁企业对高碳铝铁合金成分的要求越来越高，在普 通高碳铭铁性能的基础上，增加了钛元素的要求。在特种轴承钢的生产原料中， 对高碳铭铁中钛、硅的含量有特殊要求，钛含量W0.03%的高碳铝铁产品需求量 越来越大。低钛高碳铭铁利用矿热炉冶炼，采用连续加料、连续冶炼的方式进行，将焦 炭、铭矿、硅石和熔剂按比例配料进行混合后，通过配料系统输送入电炉炉顶料 仓，然后由下料管将料加入炉内，在电极电弧产生的高温条件下，炉内的炉料不 断融化、反应，形成液态合金和液态炉渣，铁水和炉渣积累到一定量后，开眼将 铁水和炉渣放出，合金冷却后经粒度加工后、包装、计量、入库待销。低钛高碳 铭铁在冶炼操作过程中需要控制炉温、炉渣等条件，以保证低钛高碳铭铁合格率。 4.4低氮中低微碳铭铁生产方法和用途在炼钢过程中随着中低微碳铭铁中氮元素含量的增加，可使钢材塑性特别是 韧性显著降低，可焊性变差、冷脆性加剧；同时增加时效倾向及冷热脆性，破坏 钢的焊接性能及冷弯性能，因此根据下游产品的要求控制中低微碳铭铁的氮含 量，可以提升相应钢种的性能。特别是军工材料的生产中，对中低微碳铭铁中的 氮含量有特殊要求（通常要求NW0.015%）。低氮中低微碳铭铁利用精炼炉冶炼，在普通中低微碳铭铁冶炼方法的基础上 控制浇注条件，以保证氮含量符合要求。五、国内外标准情况在编制过程中，搜集的有关标准和资料如下：5. 1国内标准（1） GB/T L 1-2020标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则（2） GB/T 3650铁合金验收、包装、储运、标志和质量证明书的一般规定（3） GB/T 4010铁合金化学分析用试样采取和制备（4） GB/T 7738铁合金产品牌号表示方法（5） GB/T 13247铁合金产品粒度的取样和检测方法（6） GB/T 17616钢铁及合金牌号同一数字代号体系（7） GB/T 221钢铁产品牌号表示方法（8） GB/T 5683-2008铭铁（9） YB/T 4154-2015低钛高碳铭铁（10） YB/T 5140-2012氮化格铁（11） YB/T4135-2016高氮络铁（12） 际标准ISO 5448-1981铭铁（13） 内外标准对比分析5. 3. 1与国际标准IS054481981和国内标准成分对比分析国际标准IS05448 1981将“铭铁”分为普磷高碳格铁、中碳铭铁、低碳 铭铁，低磷高碳铭铁、中碳修铁、低碳铭铁，高格低碳铭铁和氮化铭铁。铭铁化学成分见表1：表1国际标准ISO54481981 倍铁化学成分牌号化学成分，%CrCSiPSN>高碳铝铁 （含低磷）45.0 75.04.0-10.01. 510.00. 0300. 0500. 050,0. 10中碳铭铁 （含低磷）45. 075.00. 54. 01.50. 0300. 0500. 050低碳珞铁 （含低磷）45.0 75.00.015, 0.015 0. 501.50. 0300. 0500. 030N0. 15高倍低碳格 铁 （含低磷）75.0-95.00.015, 0.015 0. 501.50. 0200. 030Ni0.15Co0. 02N 0. 20氮化铝铁45.0 75.00. 101.50. 0300. 025N 2. 0-4. 0, 4. 0-10.0主元素Cr：国际标准的铝含量从45.0%95.0%° GB/T 5683-2008铭铁铭元素范围 为52. 0-72.0% ,此次修订为45. 072. 0%。上线低于国际标准，根据我国国 情，Cr 72. 095. 0%无市场需求，不适用。杂质元素：按主元素含量对应区间的牌号，对比杂质元素的含量。C含量国际标准W0. 015%W10. 0%,我国标准是W0. 010%W10. 0%,本次 修订新增了 C0. 010%和C0. 020%两个牌号。Si含量国际标准WL 5%或1. 5-10. 0%,我国标准是W0. 50%或1. 0-6. 0%oP含量国际标准为W0. 030%或W0. 050%,我国标准为W0. 030%、0. 040% 和W0. 060%,更适用于我国国情。S 含量国际标准W0. 025x0. 030>0. 050、0. 10%,我国标准是W0. 025,0. 030、 0.040、0.050、0. 060 % o上线为0. 060%低于国际标准的0. 10%,因0.10%过高, 基本为市场需求，所有上线定为0. 060%。N含量国际标准仅有低碳铝铁中规定为40. 15%,高铭低碳辂铁中规定为W 0. 20%o我国标准此次修订增加了低氮铭铁产品，N0. 015、0. 020、0. 030、0. 040、 0. 070%,更适应于我国钢铁行业对铁合金产品的要求。国际标准中有氮化格铁牌 号，因氮化铭铁、高氮铝铁与铝铁生产工艺区别较大，我国单独制定了氮化铭铁 和高氮铝铁产品标准。分别为YB/T 5140-2012氮化铭铁中规定了 NW3.0% 4. 5%； YB/T4135-2016高氮铭铁中包括N 8. 0%10. 0%o此次GB/T5683铭 铁修订未包括氮化铝铁牌号。Ti含量国际标准无规定，我国标准此次修订增加了低钛高碳铭铁牌号， 代替YB/T 4154-2015低钛高碳络铁中相应牌号，并进行了修订。修定为四 个牌号 TiWO.010、0.020、0.030 和 0.050%。根据以上对比主元素Cr与国际标准下线一致，上线未包含Cr 72. 0-95. 0% 牌号。C元素含量设计了 WO. OK牌号，更适用于研发和新钢种的需要，高于国 际标准要求；Si含量我国标准是忘0.50%和6.0船 高于国际标准要求；P元素 我国标准增加了一个牌号W0. 060% ,更适用于我国国情。S元素我国标准优于 国际标准。N和Ti元素为新增加牌号，优于国际标准。5.3.2本标准增加了铭铁粒度要求，与国际标准IS05448 1981对比，粒度特 性见表2和表3。表2国际标准TSO 5448-1981粒度范围级别粒度范围，mm超出范围(筛上物、筛下物) 质量百分比，%筛上物，%总量< 3.15mm1100-31520510(在2个或3个 方向不能超过最 大尺寸的1.15倍)225200157310100157410-7518753.1515077763. 15-5073. 15-258>3. 15表3 GB/T 5683粒度要求级别粒度范围mm筛下物， 质量分数，%筛上物，质量分数， 【两边或三边超过粒 度上线的1.15倍的量】不大于1105055210-70553101005541020055510-25055修订的铭铁国家标准增加了粒度范围要求。规定了五个粒度段要求，分别为(IOnIln50mm)、(Iomm70mm)、(IOnim 100mm)、(Iomm200mm)和(IOmn250mm)。筛上物不大于5%,筛下物不大于5%,优于国际标准要求。六、修订的主要技术内容及说明6. 1修订的主要内容本次修订，主要技术内容如下：D本标准合并了 YB/T 4154-2015低钛高碳铭铁，并对相应的牌号进行 了修订。2）增加了规范性引用文件；3）范围中增加了铭铁的种类，在原产品种类微碳铝铁、低碳格铁、中碳格 铁和高碳铭铁之外增加了低氮微碳铭铁、低氮低碳铭铁、低氮中碳铝铁和 低钛高碳铭铁四种产品；4）将真空法微碳格铁按碳含量合并入微碳铭铁；5）将原标准28个牌号增加为68个；6）调整了个别种类铭的适用范围，增加了 FeCr50C7. 5和FeCr50C10. 0牌号， 其中格含量45. 0-52. 0%；7）高碳铭铁原四个牌号修订为六个牌号，新增了 Si（I ） WL 5与牌号，将Si （III） W5.0%修订为W6.0机8）规范了铭铁牌号的表示方法；9）将基准量考核单位分为中低微碳铭铁及低氮中低微碳铭铁以60%含铭量 作为基准量考核单位，高碳铝铁及低钛高碳铭铁以50%含铭量作为基准量 考核单位；10）新增铭铁交货粒度范围及允许偏差规定；11）新增资料性附录A低氮铭铁中氮含量的测定方法；12）修订了组批时格含量的波动范围。6. 2关于试验方法取样和制样:格铁化学分析用试样的采取和制备按GB/T 4010中的规定进行。 化学分析：铭铁化学分析方法执行现行国标或客户协商方法o本次修订增 加了氮元素测定方法“资料性附录A”。表3化学分析方法序号元素分析方法1CrGB/T 4699.22SiGB/T 5687.23PGB/T 4699.34CGB/T 4699.45SGB/T 4699.66TiGB/T5687.117N资料性附录A6. 6关于检验规则铭铁组批，同牌号、同组级的格铁归为一批交货，每批铝含量的波动范围不 大于3%O铭铁的质量检查和验收应符合GB/T 3650的规定。倍铁粒度的取样方法和验收按GB/T 13247的规定。6. 7关于包装、储运、标志和质量证明书铭铁的包装、储运、标志和质量证明书应符合GB/T 3650的规定。七、经济效益和社会效益近年，中国的钢铁工业较快发展，铁合金作为钢铁的还原剂和添加剂近几年 产量均在3000万吨左右，其中格系产品产量约700万吨，在国民经济中起到了 重要作用。我国铭铁生产近年来工艺技术得到很大的发展，产品质量大幅度提高。为满 足高规格钢铁产品的需要，铭系铁合金生产厂家提供了高碳铝铁、中碳格铁、低 微碳铝铁、炉料级铭铁。通过修订铭铁国家标准以适应我国铭铁行业的技术 进步和发展，可以促进钢铁行业较好的产业结构升级和提高市场经济效益。八、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准与国家和行业有关的方针、政策、规定、法律和法规是协调一致的。九、征求意见和处理情况标准起草工作组于2022年10月将征求意见稿发往相关单位征求意见，发送 征求意见稿的单位数25个，同时另发送全国生铁及铁合金标准化技术委员 会全体委员，并在中国钢铁标准网公开征求意见。十、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议本标准原为推荐性国家标准，本次修订后建议仍为推荐性国家标准。十一、标准的水平修订后的铭铁国家标准，在充分调研和修改采用ISO国际标准的基础上, 并满足现代生产技术的要求。修订后的铭铁国家标准，标准水平达到国际先 进水平。十二、贯彻标准的要求和措施建议本标准由全国生铁及铁合金标准化技术委员会归口，本标准经过标准化主管 部门有关审查、发布后，建议在从事铁合金贸易和相关的检验机构及国内相关钢 铁企业、铸造企业、铁合金生产企业以及相关科研机构进行宣贯和实施。十三、本标准实施后建议废止旧标准的情况本标准实施后建议代替并废止旧标准GB/T 56832008O十四、其他应予说明的事项无。铭铁国家标准起草工作组2022年10月