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1、铜合金化学成分编制说明根据中国有色金属工业协会文件关于下达2009年第一批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知（中色协综字2009165号）的要求，我公司承担了GB/T5231-2001加工铜及铜合金化学成分和产品形状的修订工作。该标准主管部门为中国有色金属工业协会，由全国有色金属标准化技术委员会技术归口，计划要求2011年完成修订任务，标准计划编号20091080-T-610。为保证标准的编制水平，中铝沈阳有色金属加工有限公司成立了标准编制小组，进行了全面的市场调研，并以函件的形式向同行业广泛征询修订意见及相关技术数据，全面准确地了解铜加工行业近几年的发展动态。标准修订过程中经过多
2、次征询意见， 2010年2月形成了该标准讨论稿，四月武夷山会议及八月呼和浩特会议两次讨论后，标准稿经过较大调整，于2011年3月形成标准送审稿。1.我国加工铜及铜合金化学成分标准修订历程及牌号的发展概况。我国的铜及铜合金化学成分和产品形状标准最早是仿效前苏联“”标准形式，制订了YB14514865，1971年进行第一次修订为YB145148-71、1985年第二次修订为GB5231523585，2001年修订为GB/T5231-2001。几次修订后其中元素控制范围水平不低于发达国家水平，但其模式和系列化程度都没有突破性提高。纳入原国家标准GB/T 52312001的变形铜及铜合金牌号一共有11
3、1个，其中紫铜9个，黄铜43个，青铜41个，白铜18个。但是各加工企业实际生产的牌号远不止这些，据不完全统计，近10年来申请专利的新型合金就达70余个，而各个公司、院所研究开发的新型铜合金更数倍于此，达1000个以上。随着专业化生产趋势的不断发展，合金系列化程度在迅速提高，铜合金材料的成份细化分类已成必然趋势，为适应下游用户不同生产线工艺条件的要求，个性化，精密化产品越来越多，相比10年前有了很大的变化。本标准合金牌号达到201个（美国2009年11月18日最新公布合金牌号为397个），基本上纳入了近10年来新开发研制的热点新合金牌号，新增电子铜银合金、引线框架材料、弥散强化铜合金、高强高导铜
4、铬、铜铬锆合金、高速轨道交通接触线及受电弓用铜合金、无铅易切削铜合金系列、海水淡化用铜合金、高耐磨铜合金等。而且合金系列化程度显著提高，尤其是铜银系合金，铜铬系合金，铜锡系合金、铅黄铜，锌白铜，系列化程度较原国标有大幅度的提高，部分合金系的系列化程度已接近美国ASTM标准。例如，铅黄铜，为了适应不同用户的车削条件（车速和润滑方法），将铅含量的范围细分，从而衍生出多个新合金牌号。本标准草案新增8个铅黄铜合金牌号，加上原国标中已经纳入的合金牌号11个，共19个合金牌号，含铅量上限最高值4.5，最低下限值0.05,细化程度极高。美国2009年11月18日最新公布的铅黄铜合金牌号为23个，可见本标准草
5、案铅黄铜的合金系列化程度已接近美国。我国原国标中铅黄铜牌号的细化程度远远落后于国外同类标准，造成对外贸易几乎全部采用国外的标准，给企业采标工作带来很大不便，本标准的修订对于消除贸易壁垒意义重大。2. 本标准草案与国际先进标准的接轨情况2.1等同采用ASTM标准的牌号本次标准修订特别注重提高标准的整体水平，主要宗旨是实现与国际先进标准的接轨。标准中的部分牌号等同采用了美国ASTM标准，以促进市场的应用及国际间的交流，消除贸易壁垒。对标准中部分原牌号所作的改进，也主要参照国外先进标准，在各牌号成分的确定上基本与国外先进标准保持一致。等同采用美国标准的合金牌号列于下表1：表1等同采用ASTM标准的牌
6、号本标准牌号ASTM牌号本标准牌号ASTM牌号本标准牌号ASTM牌号TP1C12000TMg0.4C18661QSi1-2C64700TP2C12200TCd1C16200TCr0.3-0.3C18135TU0C10100TNi2.4-0.6-0.5C18000TCr1C18200TTe0.5C14500TPb1C18700TCr1-0.15C18150TTe0.5-0.02C14510TFe1.0C19200TTi3.0-0.2C19910TS0.4C14700TFe0.1C19210QAl7C61000TZr0.15C15000TFe2.5C19400BFe5-1.5-0.5C70400H
7、70AC26130QSn1.5-0.2C50500BFe10-1.5-1C70610HPb89-2C31400QSn1.8C50700B23C71100HPb66-0.5C33000QSn4-0.3C51100TBe0.4-1.8C17510HPb62-3C36000QSn5-0.2C51000HBi60-1.0-0.05C49260HPb62-2C35300QSn8-0.3C52100BZn47-41C79800HPb61-1C37100TBe0.6-2.5C17500BZn43-37C79860HPb60-2C37700BZn18-18C75200BZn18-26C77000HAl77-2
8、C68700H85C23000H66C268002.2本标准与国际同类标准对照考虑到各个国家的不同情况，所以一般国内的牌号也不会原封不动直接照搬国外牌号，都会有些变动。在国外牌号的基础上加严限制某些合金元素形成的一些合金牌号也很多，有些牌号与美标主成分相同，仅杂质成分的控制稍有不同。下表所列合金牌号部分与美国合金牌号近似，另一部分是在美国合金牌号基础上改进的合金，还有一些牌号在ISO国际标准或DIN德国标准中有对应的合金牌号。详见表2。 表2与国际同类标准对照表国标牌号GB美国牌号ASTM国标牌号GB美国牌号ASTM国标牌号GB美国牌号ASTMT2C11000HSn70-1C44300TCr0
9、.6-0.4-0.05C18100TU2C10200HSn62-1C46400TCr0.5C18400TP3C12210HSn90-1C41100TBe2C17200TP4C12220HPb63-3C35600TBe1.7C17000TMg0.5C18665HPb62-0.8C35000QSi3-1C65500 TSn0.4C18835HPb59-3C38500B19C71000H96C21000HPb59-1C37710B25C71300H90-0.1C22000HSi80-3C69400BFe10-1-1C70600H90C22000HSi75-3C69300BFe30-1-1C71500
10、H85C23000HSi62-0.6C68350BFe30-2-2C71640H80C24000HSi80-3C69400BFe16-1-1-0.5C72200H70C26000HSi75-3C69300BZn15-20C75400H68C26200HSi62-0.6C68350QSn6.5-0.1C51900H66C26800QAl5C60800QAl10-5-5C63280H65C27000QAl9-4C62300QAl10-4-4C63020H63C27200H62C27400QSn4-4-4C54400国标牌GBISO国标牌GBISO国标牌GBDINBMn43-0.5CuNi44Mn1
11、QAl9-2CuAl9 Mn2HPb63-0.1CuZn37Pb0.5TBe1.9CuBe2HAl60-1-1Cu39-AlFeMnQAl11-6-6CuAl11Ni6Fe5QSn7-0.2CuSn8HSn60-1CuZn38Sn1TMg0.8CuMg0.7QSi1-3CuNi2SiH68ACuZn30AsQAl10-3-1.5CuAl10 Fe3 Mn2QSn4-3CuSn4Zn23.标准的具体修订情况：3.1标准名称的确定：本标准草案删掉了有关产品形状部分的内容，因此标准名称修订为加工铜及铜合金牌号和化学成分。3.2牌号和化学成分的变化本标准草案对合金体系做了较大调整，新增高铜合金概念，参
12、照美国ASTM标准，定义铜含量在99.396.0%之间的合金为高铜合金。原国标中的铬青铜、铍青铜及部分新增加的低合金化的锡青铜，本标准纳入高铜系列，牌号编号方法为：字母T +合金元素+元素含量。我国的纯铜牌号和成分，一直存在着与国外标准的差异，部分合金牌号的命名比较混乱，为使合金编排更加有序化和与国际先进标准的接轨，本次修订参照美国ASTM标准将铜含量大于等于99.3%的合金定义为纯铜（国内许多材料称之为微合金化合金），原国标中的锆青铜，碲青铜及新增加的多个银铜合金、硫铜合金及镁铜等合金统一编排到纯铜的合金系列。牌号编号方法为：字母T +合金元素+元素含量。其它合金名称和代号的表示方法符合GB
13、/TXXXX-XXXX铜及铜合金牌号表示方法的规定。3.3表示方法的变化：本标准对等同采用美国标准的部分合金牌号金属纯度的表示方法进行了调整。标准中高铜合金、黄铜合金、青铜合金、白铜合金均有成分不作具体规定的余量元素，按照我国铜加工业的生产实际，余量元素均不检测，其成分由铜含量和杂质总和控制。原国标中有一部分等同采用美国标准的合金采用“铜加所列元素总和大于某极限值”这种表示方式，不列杂质总和。这种表示形式黄铜必须测锌含量，白铜必须测铜含量才能计算所列元素总和，这与我国铜加工业的国情相悖，增加检测任务量，因此，本次修订将原国标中等同采用美国标准的有余量元素的铜合金重新作出规定，采用杂质总和的形式
14、表示，计算方法为：杂质总和（1-铜加所列元素总和）+所列杂质元素，其余内容不变。对于原国标中等同采用美国标准的纯铜和高铜合金仍采用原表示方式不变。3.4关于无氧铜含氧量的问题目前，我国无氧铜含氧量规定为0.002%，含氧0.001%以下的无氧铜已经具备规模化生产能力，广泛应用在电力、电器、电子、通讯等行业中制做高端产品组件，例如：光缆、同轴射频电缆、计算机微型散热器，柔性印刷电路板，真空电子管等，上述应用领域均对无氧铜含氧量提出了更高的要求。根据国内生产实际情况及应用领域的实际需求，本标准将无氧铜牌号TU1修订为两个合金牌号：TU1、TU2其氧含量分别调整为0.001%、0.002%，原TU2牌号改为TU3。3.5关于黄铜、青铜合金中杂质镍的问题原国标规定，无对应外国牌号的黄铜、铝青铜、锡青铜（镍为主成分者除外），其镍含量计入铜含量中。由于镍元素在这些合金中不做为杂质元素控制，本标准修订后删掉了关于元素镍的相关规定。3.6关于新增合金牌号根据现有的国内外标准及长期的生产实践，经与标准化技
