国家标准无油轴承用铜合金板

1、国家标准无油轴承用铜合金板预审稿编制说明一 、工作简况1、任务来源根据国标委国家标准委关于下达2016年第三批国家标准制修订计划的通知（国标委综合201676号）、国家标准委关于下达高碳铬不锈轴承钢等62项国家标准制修订计划的通知（国标委综合201689号）和工信部工业和信息化部办公厅关于印发2016年第三批行业标准制修订计划的通知（工信厅科2016152号）文件，无油轴承用铜合金板国家标准由宁波兴业盛泰集团有限公司、宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司负责起草制定，并要求2018年全面完成指标制定工作。2、立项目的和意义无油轴承是各类机电产品的重要基础件，具有性能稳定可靠、使用寿命长以及维修保养

2、简便等优点。铜合金因其具有承载能力强、熔点高、耐热性能好、耐热性能好、耐磨损性能高等特点，逐渐成为了无油轴承的主导材料。磷青铜合金中含有一定的锡含量，由于锡具有自润滑的效果，锡含量越高其自润滑效果越好，使其广泛应用于轴承中。QSn6.5-0.1、QSn8-0.3、QSn10-0.3合金中锡含量从6.5-10%不等，具有非常好的自润滑及导热能力，加之具有良好的耐磨损特性及抗疲劳性能，致使其在无油轴承市场广泛应用。目前我国轴承市场用铜约10000吨/年，无油轴承出口占比较大，但主要以低端产品为主，高端产品仍主要依赖进口，而国内对于高锡磷青铜板研发投入不足，高锡磷青铜合金板仍产品质量不稳定，致使高端

3、轴承材料目前仍难以产业化生产，因此发展适应于高端无油轴承用铜合金材料就显得十分重要。目前，我国铜加工业进入新常态，也进入转型升级的关键时期，大力发展高端无油轴承用铜合金材料对于我国有色金属工业改变传统模式、摆脱过剩产能、扩大有色金属应用将起到至关重要的作用。现有基础通用的铜及铜合金板国家标准中，对于无油轴承用铜合金板的晶粒度没有具体规定，其规格、尺寸公差等均不适用于无油轴承用材料对于铜合金板工艺的要求。本标准的制定解决了我国无油轴承用铜合金板长期没有执行标准的问题，对于行业发展有极大的促进作用。本标准为首次制订。3、主要工作过程标准制订计划任务正式下达后，宁波兴业盛泰集团有限公司牵头成立了标准

4、编制小组，首先整理收集本企业曾经生产的产品的技术要求及产品使用现状，为本标准全面、系统、有效的制定奠定了良好的基础。随后编制小组会同市场开发和营销人员对无油轴承用铜合金板进行了全面的市场调研，全面准确地了解了市场上不同客户的需求以及产品未来的发展趋势，了解目前生产厂商的生产水平和现状。通过查阅了国内外有关的技术资料，结合主要用户的技术要求，经过多次讨论和广泛征求意见，形成了标准征求意见稿及编制说明。 2017年6月21日23日由全国有色金属标准化技术委员会主持在山东省东营市进行了该标准的讨论会，会后，编制小组根据会议要求，对标准文本、编制说明进行了修改和完善。二、编制原则、主要技术指标确定依据

5、1、编制原则本标准根据市场对无油轴承用铜合金板的需求和客户的特殊要求进行了制定。2、牌号、状态和规格 本标准根据我国目前材料应用的实际，选取了国家标准中规定的H62、H68、QSn6.5-0.1、QSn8-0.3、QSn10-0.3五个合金牌号。依据GB/T29094-2012铜及铜合金状态表示方法，选取软化退火（O60）、1/4硬（H01）、1/2硬（H02）、硬（H04），共4种状态。本标准根据无油轴承用行业常规铜板的要求，规定规格为：厚度0.63.5 mm×宽度10600mm。3、外形尺寸及允许偏差的确定本标准根据无油轴承用铜合金板的要求制定。主要是对板材的厚度、宽度、长度、平

6、整度等外形尺寸进行规定。通过该指标的推行，能够促使企业加强对产品板形的管控，不仅能够提升产品整体质量，使其能够适合不同领域的无油轴承用铜板的使用需求，为企业带来良好的经济效益，更能够促进整个行业朝着更良性的方向发展。4、力学性能的确定本标准根据无油轴承用铜合金板的要求，参考GB/T 2040-2017铜及铜合金板材、ASTM B103M-2015磷青铜厚板、薄板、带材和轧制条材以及JIS H3110-2012磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材标准制定。5、晶粒度的确定 本标准根据无油轴承用铜合金板的要求制定。6、表面质量本标准根据无油轴承用铜合金板的要求制定。规定板材的表面应光滑、清洁，不允许有

7、任何影响使用的缺陷。三、标准水平分析本标准与GB/T 2040-2017铜及铜合金板材、ASTM B248M-2017加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求、EN 1652:1998铜及铜合金 一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材、ASTM B103M-2015磷青铜厚板、薄板、带材和轧制条材、JIS H3110-2012磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材标准对比如下：标准对比如下：1、适用范围本标准为专用标准，适用于制作无油轴承用铜合金板，GB/T 2040-2017铜及铜合金板材、EN 1652:1998铜及铜合金 一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材以及JIS3100-2012铜

8、及铜合金薄板、板材和带材适用于所有的铜合金带材，而JIS H3110-2012磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材标准所侧重的产品领域及使用方向也与本标准有所不同。适用于所有的铜合金板材，两标准产品的使用方向不同。2、本标准的外形尺寸允许偏差超过GB/T 2040-2017铜及铜合金板材、ASTM B248M-2017加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求、EN 1652:1998铜及铜合金 一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材标准水平。（1）厚度允许偏差对比情况见表1-表5。 表1 本标准厚度其允许偏差 单位为毫米厚度厚度允许偏差a0.6-1.0±0.0151.0-1.5&#

9、177;0.0201.5-2.0±0.0252.0-2.5±0.0302.5-3.5±0.035a当需方要求允许偏差全为（+）或全为（-）单向偏差时，其值为表中相应数值的2倍。 表2 GB/T 2040-2017青铜、白铜冷轧板的厚度允许偏差 单位为毫米厚度宽度400400-700700-1000厚度允许偏差，±普通级较高级高级普通级较高级高级普通级较高级高级0.500.800.0500.0400.0300.0700.0600.0500.801.200.0600.0500.0400.0800.0700.0601.202.000.0900.0700.050

10、0.1100.0900.0800.200 0.1500.1002.003.200.1100.0900.0600.1400.1200.1000.2500.2000.1503.205.000.1300.1100.0800.1800.1500.1200.3000.2500.200注：当要求单向允许偏差时，其值为表中数值的2倍。 表3 GB/T 2040-2017纯铜、黄铜冷轧板的厚度允许偏差 单位为毫米厚度宽度400400-700700-1000厚度允许偏差，±普通级高级普通级高级普通级高级0.500.800.0400.0300.0550.0400.0800.0700.801.200.05

11、00.0400.0700.0550.1000.0801.202.000.0600.0500.1000.050.1200.1002.003.200.0800.0600.1200.1000.1500.1203.205.000.1000.0800.1500.1200.1800.150注：当要求单向允许偏差时，其值为表中数值的2倍。表4 ASTM B248M-2017厚度及其允许偏差厚度厚度允许偏差，±，mm带材宽度2002003003006000.100.0070.015-0.10-0.200.010.020.030.20-0.300.0150.0250.0350.30-0.400.020

12、.030.0450.40-0.500.0250.0350.050.50-0.600.030.040.050.60-0.700.0350.050.060.70-1.00.0450.050.061.0-3.00.050.060.071.3-2.00.060.070.082.0-3.50.070.080.103.5-5.00.080.100.11ASTM B248M-2017加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求为通用标准，产品涵盖范围较广，适用于ASTM B36/B36M、B103/B103M、B121/B121M、B152/B152M、B465、B592、B747，B888/B888M

13、以及B936等标准。表5 EN 1652:1998 冷轧产品（板材、薄板、带材和圆形材）厚度允许偏差 单位为毫米公称厚度公称宽度对应的厚度允许偏差1）3503507007001000100012500.12）0.2±0.018-0.20.3±0.022±0.03±0.04-0.30.4±0.025±0.04±0.05±0.070.40.5±0.030±0.05±0.06±0.080.50.8±0.040±0.06±0.07±0.090.

14、81.2±0.050±0.07±0.09±0.101.21.8±0.060±0.08±0.10±0.111.82.5±0.070±0.09±0.11±0.132.53.2±0.080±0.10±0.13±0.173.24.0±0.10±0.12±0.15±0.204.05.0±0.12±0.14±0.17±0.235.06.0±0.14±

15、0.16±0.20±0.266.07.0±0.16±0.19±0.23±0.297.08.0±0.18±0.22±0.26±0.328.09.0±0.20±0.25±0.29±0.359.010.0±0.22±0.28±0.32±0.381） 合金CuAl8Fe3（CW303G），CuNi10Fe1Mn（CW352H），CuNi30Mn1Fe（CW354H）和CuZn20Al2As（CW702R）的厚度允许偏差应为表

16、中对应数值的1.25倍，结果修约至0.01mm。2） 包括0.1。3） 注：厚度10mm时用EN 1653。（2）宽度允许偏差对比情况见表6-表8。表6 本标准宽度及其允许偏差 单位为毫米厚度宽度及允许偏差10-5050-100100-200200-6000.60-1.0±0.08±0.10±0.15±0.201.0-1.8±0.10±0.15±0.20±0.301.8-3.0±0.20±0.20±0.30±0.403.0-3.5±0.30±0.30

17、77;0.50±0.60注：当需方要求允许偏差全为（+）或全为（-）单向偏差时，其值为表中相应数值的2倍。 表7 GB/T 2040-2017宽度允许偏差 单位为毫米厚度宽度300300-70010001000-2000卷纵剪允许偏差剪切允许偏差0.2-0.35±0.3±0.6+300.35-0.8±0.4±0.7+30+500.8-3.0±0.5±0.8+50+1003.0-8.0+100+150注：当需方要求允许偏差全为（+）或全为（-）单向偏差时，其值为表中相应数值的2倍。 表8 EN1652:1998 板材和薄板宽度

18、允许偏差 单位为毫米公称厚度公称宽度对应的宽度允许偏差35035012501250-2+2.00+6.00协商25+4.00+8.005-+8.00+10.00（3）长度允许偏差对比情况见表9-表10。 表9 本标准长度及其允许偏差 单位为毫米厚度长度及允许偏差20002000-40000.60-1.0±5.0±5.01.0-1.8±5.0±7.51.8-3.0±7.5±7.53.0-3.5±7.5±7.5注：当需方要求允许偏差全为（+）或全为（-）单向偏差时，其值为表中相应数值的2倍。 表10 GB/T 2040

19、-2017长度允许偏差 单位为毫米厚度宽度20002000-35003500-50000.80+100+1000.80-3.00+100+1503.0-8.0+150+150+200注：当需方要求允许偏差全为（+）或全为（-）单向偏差时，其值为表中相应数值的2倍。（4）平整度的对比情况见表11-表12。表11 本标准平整度宽度平整度/（mm/m），不大于10-504.050-1003.5100-2003.0200-6003.0表12 GB/T 2040-2017平整度厚度/mm平整度/（mm/m），不大于1.5151.5-5.0105.08 3、力学性能对比情况见表13-表16。表13 本标准

20、力学性能牌号状态拉伸试验硬度试验抗拉强度RmMPa断后伸长率A11.3mm维氏硬度HVH62O6029035100H02380-47020100-130H68O602904090H02355-46025100-130QSn6.5-0.1O6033040120H01390-51035110-160H02490-61010150-190QSn8-0.3O6034545120H02490-61030150-200H04590-70512180-225QSn10-0.3O6036050130H02525-62530160-210表14 GB/T 20402017力学性能牌号状态拉伸试验硬度试验厚度mm

21、抗拉强度RmMPa伸长率%厚度mm维氏硬度HVH68M204-1429040O600.3-10290400.390H01325-4103585-115H02355-44025100-130H04410-54010120-160H06520-6203150-190H08570180H62M204-1429030O600.3-10290350.395H02350-4702090-130H04410-63010125-165H065852.5155QSn6.5-0.1M209-1429038O600.2-12315400.3120H01390-41035110-155H02490-6108150-1

22、90H040.2-3590-6905180-2303-12540-6905180-230H060.2-5635-7201200-240H08690210QSn8-0.3O600.2-5345400.2120H01390-51035100-160H02490-61020150-205H04590-7055180-235H06685210表15 JIS H31102012力学性能牌号状态抗拉强度，MPa伸长率，维氏硬度HVC5191O31542-1/4H390510351001601/2H49061020150205H5906858180230EH635720-200240SH690-210表16

23、 ASTM B103M-2015 磷青铜厚板、薄板、带材和轧制条材合金状态抗拉强度（MPa）C52100O60365460H02475580H04585690H06670770H08725820H10760840C52400O60400505H02525625H04650750H06740840H08795890H10825915板材抽查的实际力学性能统计见附表1附表2，其中：QSn6.5-0.1 H01态板材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表见表17，数据分布直方图如图1所示。表17 QSn6.5-0.1 抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表合金牌号状态样品数量（个）抗拉强度检测结果范围（MPa

24、）维氏硬度检测结果范围（HV）QSn6.5-0.1H01150383-511110-162图1 QSn6.5-0.1 抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图状态为H01的QSn6.5-0.1板材，抽样检测数据为150个。抗拉强度的平均值为453.7MPa，标准差为26.6736。当标准指标定为390510时，在正态分布曲线左边，标准指标系数=(453.7-390)/26.6736=2.388，接收概率为48.1%；在正态分布曲线右边，标准指标系数=（510-453.7）/26.6736=2.111，接收概率为48.6%，所以该标准指标系数的接收概率为48.1%+48.6%=96.7%。维氏硬度的

25、平均值为140.7HV，标准差为13.2405。当标准指标定为110160时，在正态分布曲线左边，标准指标系数=(140.7-110)/13.2405=2.319，接收概率为49.3%；在正态分布曲线右边，标准指标系数=(160-140.7)/13.2405=1.4576，接收概率为47.5%，所以该标准指标系数的接收概率为49.3%+47.5%=96.8%。因此，指标合理，属于工艺成熟稳定的产品。QSn8-0.3 H02态板材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表见表18，数据分布直方图如图2所示。表18 QSn8-0.3 抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表合金牌号状态样品数量（个）抗拉强度检测结

26、果范围（MPa）维氏硬度检测结果范围（HV）QSn8-0.3H02150480-620154-202图2 QSn8-0.3 抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图状态为H02的QSn8-0.3板材，抽样检测数据为150个。抗拉强度的平均值为566MPa，标准差为31.3189。当标准指标定为490610时，在正态分布曲线左边，标准指标系数=(566-490)/31.3189=2.427，接收概率为48.7%；在正态分布曲线右边，标准指标系数=(610-566)/31.3189=1.405，接收概率为47.9%，所以该标准指标系数的接收概率为48.7%+47.9%=96.6%。维氏硬度的平均值为1

27、80.9HV，标准差为11.0957。当标准指标定为150200时，在正态分布曲线左边，标准指标系数=(180.9-150)/11.0957=2.784，接收概率为50%；在正态分布曲线右边，标准指标系数=(200-180.9)/11.0957=1.721，接收概率为48.6%，所以该标准指标系数的接收概率为50%+48.6%=98.6%。因此，指标合理，属于工艺成熟稳定的产品。4、晶粒度本标准针对不同的合金牌号、不同状态规定的晶粒度等级指标。表19 本标准退火状态板材的晶粒度牌号状态级别晶粒度晶粒平均直径/mm晶粒最小直径/mm晶粒最大直径/mmH62OS035普通级0.0350.0200.

28、050OS030高级0.0300.0200.040H68OS035普通级0.0350.0200.050OS030高级0.0300.0200.040QSn6.5-0.1OS030普通级0.0300.0200.040OS020高级0.0200.0150.030QSn8-0.3OS030普通级0.0300.0200.040OS020高级0.0200.0100.030QSn10-0.3OS030普通级0.0300.0200.040OS020高级0.0200.0100.030表20 GB/T 2040-2017标准的晶粒度牌号状态晶粒度晶粒平均直径/mm最小直径/mm最大直径/mmH68O60OS015

29、0.015a0.025OS0250.0250.0150.035OS0350.0350.0250.050OS0500.0500.0350.070a指完全再结晶后的最小晶粒。本标准是新制定标准，是根据我国实际生产使用情况和结合国外先进企业产品标准指标制定的，从各项指标对比可以看出，本标准对无油轴承用铜板的各项性能指标及要求进行了详细、明确的规定，能更好的对产品进行规范，满足产品的适用性。本标准中外形尺寸、部分力学性能指标及晶粒度等指标优于国内的相关标准。本标准规定的技术要求具有先进性和通用性，达到国内先进水平。四 、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性本标准的制定过程、技

30、术指标的选定、检验项目的设置符合现行法律、法规和强制性国家标准的规定。五、重大分歧意见的处理经过和依据无。六 、标准作为强制性或推荐性标准的建议本标准建议不作为强制性标准，而建议作为推荐性标准。七、贯彻标准的要求和措施建议本标准根据市场对无油轴承用铜合金板的需求和客户的特殊要求进行了制定，标准全面覆盖了一般无油轴承用铜合金板的技术要求，建议相关单位组织专项标准宣贯会并进行系统学习。本标准发布后，各企业应积极宣传和贯彻，并采用新标准订货，以保证产品质量，满足国内外市场及用户的需求。八、预期效果本标准通过无油轴承用铜合金板产品标准而制定，并结合了国内外客户对无油轴承用的具体使用需求，首次制定无油轴

31、承用铜合金板标准。该标准技术指标先进，发布后将规范我国无油轴承用铜合金板的性能和技术指标要求，提高产品在国内外市场上的竞争力，给企业带来巨大的经济效益。无油轴承用铜合金板国家标准起草组 二零一八年三月附表1牌号状态序号抗拉强度MPa维氏硬度HV序号抗拉强度MPa维氏硬度HV序号抗拉强度MPa维氏硬度HVQSn6.5-0.10.1H011383 10851432 133101471 148QSn6.5-0.10.1H012389 11052434 133102444 149QSn6.5-0.10.1H013405 11053455 133103445 149QSn6.5-0.10.1H01443

32、8 11054455 133104454 149QSn6.5-0.10.1H015438 11155469 133105454 149QSn6.5-0.10.1H016438 11156470 133106454 149QSn6.5-0.10.1H017388 11257440 134107460 149QSn6.5-0.10.1H018402 11258435 135108470 149QSn6.5-0.10.1H019417 11759437 135109470 149QSn6.5-0.10.1H0110421 12060450 135110444 150QSn6.5-0.10.1H011

33、1421 12061450 135111450 150QSn6.5-0.10.1H0112437 12062450 135112450 150QSn6.5-0.10.1H0113435 12463455 135113460 150QSn6.5-0.10.1H0114437 12464435 136114460 150QSn6.5-0.10.1H0115435 12665455 136115460 150QSn6.5-0.10.1H0116435 12666450 138116460 150QSn6.5-0.10.1H0117436 12667421 140117474 150QSn6.5-0.

34、10.1H0118438 12668440 140118444 151QSn6.5-0.10.1H0119441 12769441 140119456 151QSn6.5-0.10.1H0120426 12870443 140120456 151QSn6.5-0.10.1H0121426 12871434 141121456 151QSn6.5-0.10.1H0122435 12872434 141122470 152QSn6.5-0.10.1H0123440 12873434 141123492 152QSn6.5-0.10.1H0124441 12874440 142124472 153Q

35、Sn6.5-0.10.1H0125432 13075447 142125472 153QSn6.5-0.10.1H0126434 13076456 145126472 153QSn6.5-0.10.1H0127434 13077456 145127480 156QSn6.5-0.10.1H0128434 13078456 145128482 157QSn6.5-0.10.1H0129434 13079466 145129482 157QSn6.5-0.10.1H0130447 13080466 145130491 158QSn6.5-0.10.1H0131478 13081467 145131

36、495 158QSn6.5-0.10.1H0132437 13182467 145132450 159QSn6.5-0.10.1H0133440 13183467 145133450 159QSn6.5-0.10.1H0134411 13284467 145134496 159QSn6.5-0.10.1H0135430 13285469 145135508 159QSn6.5-0.10.1H0136430 13286484 145136510 159QSn6.5-0.10.1H0137432 13287484 145137511 159QSn6.5-0.10.1H0138434 1328845

37、6 146138479 160QSn6.5-0.10.1H0139440 13289457 146139490 160QSn6.5-0.10.1H0140440 13290462 146140490 160QSn6.5-0.10.1H0141448 13291490 146141492 160QSn6.5-0.10.1H0142448 13292420 147142492 160QSn6.5-0.10.1H0143450 13293420 147143492 160QSn6.5-0.10.1H0144450 13294445 147144510 160QSn6.5-0.10.1H0145470

38、 13295472 147145510 160QSn6.5-0.10.1H0146412 13396472 147146511 160QSn6.5-0.10.1H0147418 13397477 147147510 162QSn6.5-0.10.1H0148420 13398445 148148510 162QSn6.5-0.10.1H0149421 13399470 148149510 162QSn6.5-0.10.1H0150432 133100471 148150510 162附表2牌号状态序号抗拉强度MPa维氏硬度HV序号抗拉强度MPa维氏硬度HV序号抗拉强度MPa维氏硬度HVQSn8

39、.0-0.30.1H021493 15451551 176101576 189QSn8.0-0.30.1H022490 15652551 176102580 189QSn8.0-0.30.1H023492 15653552 176103585 189QSn8.0-0.30.1H024480 15754553 176104585 189QSn8.0-0.30.1H025485 15755555 176105600 189QSn8.0-0.30.1H026490 15856555 176106606 189QSn8.0-0.30.1H027519 15857555 177107606 189QSn

40、8.0-0.30.1H028492 15958550 178108608 189QSn8.0-0.30.1H029505 16059551 178109576 190QSn8.0-0.30.1H0210552 16260551 178110580 190QSn8.0-0.30.1H0211516 16361554 178111584 190QSn8.0-0.30.1H0212516 16362555 178112584 190QSn8.0-0.30.1H0213515 16463557 178113590 190QSn8.0-0.30.1H0214515 16664558 178114590 190QSn8.0-0.30.1H0215515 16765568 178115603 190QSn8.0-0.30.1H0216534 16766551 179116575 191QSn8.0-0.30.1H0217534 16767552 179117576 191QSn8.0-0.30.1H0218535 16968552 179118602 191QSn8.0-0.30.1H0219535 16969558 179119606 191QSn8.0-0.30.1H0220551