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文档简介

一、工作简况

1任务来源

本项目是根据国家标准化管理委员会于2022年12月28日下达的2022年第三批国家标准制修订计

划项目(国标委发〔2022〕39号文),计划项目编号:20221047-T-469,本项目名称“压铸锌合金”。

本标准主要起草单位为贵州省冶金化工研究所,计划完成时间是2024年4月。

2主要工作过程

起草阶段:2023年1月10日,根据2022年国家标准制修订计划和全国铸造标准化技术委员会的

要求,贵州省冶金化工研究所组织成立了标准起草工作组,2022年12月召开了起草工作技术协调会,

明确了标准的主要技术内容、进度安排及有关要求,开始撰写初稿。标准负责起草单位有贵州省冶金化

工研究所等。

工作组查询了北美压铸协会(NADCA)发布的《压铸手册》、中国机械工程学会组编的《铸造手册》,

分析了标准主要有国际标准ISO301:2006《铸造用锌合金锭》、美国材料协会标准ASTMB240-2017

《铸造和压铸用锌和锌铝(ZA)合金锭》及欧州标准EN1774:1997《锌和锌合金》等标准,参考了GB/T

13818《压铸锌合金》、GB/T1175《铸造锌合金》、GB/T8738《铸造用锌合金锭》等国家标准和行业

标准,并对相关的国内标准和技术资料进行了大量的技术分析对比、资料查证、调查研究以及必要的试

验验证工作,在此基础上形成了标准讨论稿。2023年1月30日,标准起草工作组内部对标准讨论稿进

行了认真讨论和修改,于2022年2月15日形成了标准征求意见稿。

3主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等

本文件由贵州省冶金化工研究所、沈阳铸造研究所有限公司、芜湖舜富新材料科技有限公司、东莞

市石碣华丰金属有限公司、广东鸿图科技股份有限公司、中信戴卡股份有限公司等单位联合起草,其他

用户单位对标准的修订提出了很多宝贵意见。

二、标准编制原则和主要内容

1.标准编制原则

标准制定工作遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出”的原则,本标准制定与技术创新、

试验验证、产业推进、应用推广相结合,统筹推进。本标准是在GB/T13818-2009《压铸锌合金》的基

础上修订的。在标准的编写结构和内容编排等方面依据“标准化工作导则、指南和编写规则”系列标准

的要求;在确定本标准主要技术指标时,综合考虑生产企业的能力和用户的利益,寻求最大的经济和社

会效益,充分体现了标准在技术上的先进性、科学性和经济上的合理性。

(1)本标准与现行相关法律法规、标准等协调一致。

(2)科学性:标准修订时,首先需要考虑之前的标准适用范围是否能与当前的锌合金发展形势匹

配,其次需要考虑技术要求、检测方法等是否真正的适用于当前压铸锌合金行业,是否能对压铸锌合金

行业起到积极的促进作用。根据适用性原则,工作组经过前期充分检讨咨询行业专家调研论证,对标准

的适用范围及技术内容做出相应的优化规定,严格执行国家的法律法规,多次修改后形成了本讨论稿。

(3)先进性:本标准处于国内领先水平,为促进我国锌合金行业向规范化和节能环保发展,工作

组认真分析国内外同类技术标准的技术水平,在预期可达到的条件下,积极地把国外先进技术数据纳入

标准参考使用,提高我国压铸锌合金的质量标准技术水平。

(4)实用性:坚持面向市场、服务产业的原则,结合我国现行标准体系和有关规定等进行制定,

提高标准的综合水平。使标准能够适应市场需求,满足行业发展,为企业生产、质量检验、用户使用提

供技术指导的依据,同时有助于引导本行业企业采用本标准进行规范化生产,指导企业制定产品技术发

展方向,形成企业核心技术,提高企业市场竞争力,具有很强的实用性。

(5)按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则工作》导则

的要求进行格式、结构的编排,使标准规范化。

2.标准的主要内容

本标准分为6章、2个资料性附录,主要内容如下:

1)第一章为范围。规定了压铸锌合金的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮

存。适用于压铸锌合金材料。

2)第二章为规范性引用文件,列出了该标准的规范性引用文件。

3)第三章为合金牌号及代号表示方法,对压铸锌合金牌号及代号进行了定义。

4)第四章为技术要求。包括化学成分的要求。主要增加了压铸锌合金杂质元素的种类,修改了压

铸锌合金杂质元素的限量要求,增加了1种牌号“YZZnAl3Cu5”的化学成分要求。

5)第五章为试验方法及检验规则。包括化学成分对应的试验方法。增加了化学成分分析方法、明

确了检验项目、取样、检验结果的判定。

7)第六章为包装、标志、运输、贮存及质量证明书。分别对产品标志、包装标志、包装、运输、

贮存和质量证明书作了具体的规定。

8)附录A增加了新增1个牌号材料国内外不同地区代号对照。

9)新增附录B,提供各牌号压铸锌合金主要力学性能参考表。

3.解决的主要问题

压铸锌合金具有熔点低,节约能源,对环境污染小等一系列特点。随着压铸技术的发展以及热室压

铸机性能的不断完善,压铸锌合金在汽车、摩托车、五金、电气、机械等行业的压铸生产中得到了较为

广泛的应用。用于汽车零部件、摩托车化油器生产等高端复杂零部件生产的锌合金材料,最常见的缺陷

是晶间腐蚀敏感性强及“老化”等问题,由于有害杂质元素的影响,加快了合金晶间腐蚀过程,造成晶

粒粗大,缩松增多,自然时效后铸件力学性能降低,耐腐蚀性下降,电镀性能恶化,零件废品率增加,

部分零件在湿热环境中使用较长时间后,发生膨胀变形、强度大大降低,甚至开裂。

Pb、Sn、cd、Fe是锌中最常出现而又公认有害的杂质元素。在不含铝的Zn-Pb,Zn-Sn合金中没有

晶间腐蚀倾向,但当Pb,Sn出现在Zn-Al合金中时,则显著加速腐蚀,其含量越高,危害性越大,且

Sn比Pb更为有害,因此,在各国有关Zn-Al合金标准中,对Sn的限制也总比Pb要严。Cd主要引起热

脆性并降低耐蚀性和铸造性能,Fe会降低合金流动性、影响零件加工性能和电镀性能。实际生产中为

提高压铸锌合金抗晶间腐蚀能力,所采用的防止措施是尽可能降低会加速晶间腐蚀的杂质元素含量,随

着国内锌冶金技术的进步,高纯锌锭(Zn99.995)在压铸锌合金的生产中越来越普及,现有的压铸锌合

金技术标准已不能适应压铸锌合金发展的要求。

本次修订正是在背景下提出的,通过修订保证标准的时效性、延续性和完整性,为压铸锌合金的生

产和贸易提供有力的技术支撑,为指导和规范压铸锌合金的制造、性能检测、产品验收提供依据,有利

于提高产品的技术性能,促进其技术水平的提升。

1

本标准主要解决了以下问题:

1)解决了压铸锌合金材料覆盖面不全的问题,增加一种当前国际上发展成熟的新型压铸锌合金材

料。

——确定了新增合金牌号的化学成分;

——确定了新增合金牌号的力学性能参考值。

2)提高了压铸锌合金杂质元素的限值,明确了检验方法,完善了检验规则,明确了检验项目、组

批、取样及检验结果的判定,增强了标准的可操作性。

——根据行业内实际生产情况重新规定了化学成分的限值;

——为保证检验结果一致性,明确了各检验项目的取样频次及取样方法;

——明确了各检验项目的检验结果判定准则

3)增加了不同牌号压铸锌合金力学性能的参考值。

三、主要试验(或验证)情况分析

本标准在修订过程中,主要研究及验证内容包括:新增牌号化学成分、新增不同牌号力学性能参考

值的确定。针对以方面的内容,做了大量验证工作,验证结果及结论如下:

本标准化学成分和力学性能的修订主要是参考了国内标准GB/T1175《铸造锌合金》,GB/T8738《铸

造用锌合金锭》,国际标准ISO-301:Zincalloyingotsintendforcastings和国外先进标准ASTM-B240:

StandardSpecificationforZincandzinc-aluminum(ZA)Alloysiningotformforfoundryand

diecastings。结合国内外行业现状,新增加了一种合金牌号YZZnAl3Cu5,本次修订过程中,YZZnAl3Cu5

化学成分和力学性能引用了ASTMB240-17及ASTMB894-17标准要求。YZZnAl4B力学性能引用了GB/T

8738标准中YZZnAl4A力学性能的参考值。

选取国内主要生产压铸锌合金的企业分别对上述两种牌号合金压铸试样的力学性能进行了验证。验

证结果如下:

贵州鑫泰增材制造有限公司、开平市开平兴科有限公司、重庆奇滨机械有限公司等对不同合金牌号

实际生产试样的力学性能进行了验证,由表1试验验证测定的数据可知,验证试样的抗拉强度、伸长

率、硬度均略高于本标准设定的最小值,说明标准设定值反映出行业实际生产水平,科学合理。

表1验证结果

拉伸性能布氏硬度

合金牌号生产厂家

抗拉强度Rm,MPa断后伸长率A%HBW

贵州鑫泰2682.686

YZZnAl4B开平兴科2722.483

重庆奇滨2542.284

实测平均值≈264≈2.4≈84

标准设定最小值250180

拉伸性能布氏硬度

合金牌号生产厂家

抗拉强度Rm,MPa断后伸长率A%HBW

贵州鑫泰3234.8109

YZZnAl3Cu5开平兴科3184.2107

重庆奇滨3143.8109

实测平均值≈318≈4.2≈108

标准设定最小值3104105

2

四、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

随着压铸技术的发展以及压铸设备性能的不断完善,压铸锌合金在汽车、摩托车、五金、电气、机

械等行业得到了广泛的应用。锌合金压铸性能优良,原材料成本低,熔化能耗低,中国铜资源长期短缺,

铝、锌资源丰富,大力推广和应用锌合金,采取“以锌代铜”具有重要的战略、经济意义。

GB/T13818-2009对保证压铸锌合金产品质量有重要作用,随着锌合金压铸产品应用领域日益广泛,

对锌合金材料提出了更高的技术要求,经过多年发展,压铸锌合金的生产原料、生产方法、工艺装备都

有了很大的变化,原标准部分技术内容已不适用当年技术水平,通过对压铸锌合金国家标准的进行修订,

可以更好的反应技术发展对锌合金技术要求的变化,进一步反应企业、市场对提升锌合金产品质量、进

一步保障锌合金压铸件的的技术性能、安全可靠性,这对推动我国锌合金材料技术创新发展,规范锌合

金产业链有着积极作用与重要意义。

六、与国际、国外同类标准水平的对比情况

本标准没有采用国际标准。

本标准修订过程中查到同类国际、国外标准。

1)欧洲标准EN1774:Zincandzincalloys-Alloysforfoundrypurposes-Ingotandliquid;

2)国际标准ISO-301:Zincalloyingotsintendforcastings;

3)美国标准ASTM-B240:StandardSpecificationforZincandzinc-aluminum(ZA)Alloysin

ingotformforfoundryanddiecastings。本标准引用了ASTM-B240-17标准中ACuZinc5合金牌号

的数据,并进行了试验验证,结果表明我国实际生产的数据高于国际水平,引用的合金牌号数据有利于

指导我国锌合金压铸件企业的生产。

本标准修订过程中未测试国外的样品、样机。

本标准水平为国内先进水平。

七、在标准体系中的位置,与现行相关法律、法规、规章及标准,特别是强制性标准的协调性

本专业领域的标准体系框架如图。

本标准属于铸造标准体系中的“压力铸造”小类。

本标准与现行法律、法规、规章及相关标准协调一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

九、标准性质的建议说明

建议本标准为推荐性国家标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议

1)首先应在实施前保证标准文本的充足供应,使每个生产厂、设计单位以及检测机构等都能及时

获得本标准文本,这是保证新标准贯彻实施的基础。

2)本次修订的压铸锌合金标准,不仅与生产企业有关,而且与设计单位、检测机构等相关。对于

标准使用过程中容易出现的疑问,起草单位有义务进行必要的解释。

3)可以针对标准使用的不同对像,如生产企业、质量监管等相关部门,有侧重点地进行标准的培

训和宣贯,以保证标准的贯彻执行。

3

4)建议本标准批准发布3个月后实施。

十一、废止现行相关标准的建议;

本标准自实施之日起,代替GB/T13818-2009《压铸锌合金》。

十二、其他应予说明的事项。

《压铸锌合金》标准起草工作组

2023年2月17日

4

一、工作简况

1任务来源

本项目是根据国家标准化管理委员会于2022年12月28日下达的2022年第三批国家标准制修订计

划项目(国标委发〔2022〕39号文),计划项目编号:20221047-T-469,本项目名称“压铸锌合金”。

本标准主要起草单位为贵州省冶金化工研究所,计划完成时间是2024年4月。

2主要工作过程

起草阶段:2023年1月10日,根据2022年国家标准制修订计划和全国铸造标准化技术委员会的

要求,贵州省冶金化工研究所组织成立了标准起草工作组,2022年12月召开了起草工作技术协调会,

明确了标准的主要技术内容、进度安排及有关要求,开始撰写初稿。标准负责起草单位有贵州省冶金化

工研究所等。

工作组查询了北美压铸协会(NADCA)发布的《压铸手册》、中国机械工程学会组编的《铸造手册》,

分析了标准主要有国际标准ISO301:2006《铸造用锌合金锭》、美国材料协会标准ASTMB240-2017

《铸造和压铸用锌和锌铝(ZA)合金锭》及欧州标准EN1774:1997《锌和锌合金》等标准,参考了GB/T

13818《压铸锌合金》、GB/T1175《铸造锌合金》、GB/T8738《铸造用锌合金锭》等国家标准和行业

标准,并对相关的国内标准和技术资料进行了大量的技术分析对比、资料查证、调查研究以及必要的试

验验证工作,在此基础上形成了标准讨论稿。2023年1月30日,标准起草工作组内部对标准讨论稿进

行了认真讨论和修改,于2022年2月15日形成了标准征求意见稿。

3主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等

本文件由贵州省冶金化工研究所、沈阳铸造研究所有限公司、芜湖舜富新材料科技有限公司、东莞

市石碣华丰金属有限公司、广东鸿图科技股份有限公司、中信戴卡股份有限公司等单位联合起草,其他

用户单位对标准的修订提出了很多宝贵意见。

二、标准编制原则和主要内容

1.标准编制原则

标准制定工作遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出”的原则,本标准制定与技术创新、

试验验证、产业推进、应用推广相结合,统筹推进。本标准是在GB/T13818-2009《压铸锌合金》的基

础上修订的。在标准的编写结构和内容编排等方面依据“标准化工作导则、指南和编写规则”系列标准

的要求;在确定本标准主要技术指标时,综合考虑生产企业的能力和用户的利益,寻求最大的经济和社

会效益,充分体现了标准在技术上的先进性、科学性和经济上的合理性。

(1)本标准与现行相关法律法规、标准等协调一致。

(2)科学性:标准修订时,首先需要考虑之前的标准适用范围是否能与当前的锌合金发展形势匹

配,其次需要考虑技术要求、检测方法等是否真正的适用于当前压铸锌合金行业,是否能对压铸锌合金

行业起到积极的促进作用。根据适用性原则,工作组经过前期充分检讨咨询行业专家调研论证,对标准

的适用范围及技术内容做出相应的优化规定,严格执行国家的法律法规,多次修改后形成了本讨论稿。

(3)先进性:本标准处于国内领先水平,为促进我国锌合金行业向规范化和节能环保发展,工作

组认真分析国内外同类技术标准的技术水平,在预期可达到的条件下,积极地把国外先进技术数据纳入

标准参考使用,提高我国压铸锌合金的质量标准技术水平。

(4)实用性:坚持面向市场、服务产业的原则,结合我国现行标准体系和有关规定等进行制定,

提高标准的综合水平。使标准能够适应市场需求,满足行业发展,为企业生产、质量检验、用户使用提

供技术指导的依据,同时有助于引导本行业企业采用本标准进行规范化生产,指导企业制定产品技术发

展方向,形成企业核心技术,提高企业市场竞争力,具有很强的实用性。

(5)按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则工作》导则

的要求进行格式、结构的编排,使标准规范化。

2.标准的主要内容

本标准分为6章、2个资料性附录,主要内容如下:

1)第一章为范围。规定了压铸锌合金的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮

存。适用于压铸锌合金材料。

2)第二章为规范性引用文件,列出了该标准的规范性引用文件。

3)第三章为合金牌号及代号表示方法,对压铸锌合金牌号及代号进行了定义。

4)第四章为技术要求。包括化学成分的要求。主要增加了压铸锌合金杂质元素的种类,修改了压

铸锌合金杂质元素的限量要求,增加了1种牌号“YZZnAl3Cu5”的化学成分要求。

5)第五章为试验方法及检验规则。包括化学成分对应的试验方法。增加了化学成分分析方法、明

确了检验项目、取样、检验结果的判定。

7)第六章为包装、标志、运输、贮存及质量证明书。分别对产品标志、包装标志、包装、运输、

贮存和质量证明书作了具体的规定。

8)附录A增加了新增1个牌号材料国内外不同地区代号对照。

9)新增附录B,提供各牌号压铸锌合金主要力学性能参考表。

3.解决的主要问题

压铸锌合金具有熔点低,节约能源,对环境污染小等一系列特点。随着压铸技术的发展以及热室压

铸机性能的不断完善,压铸锌合金在汽车、摩托车、五金、电气、机械等行业的压铸生产中得到了较为

广泛的应用。用于汽车零部件、摩托车化油器生产等高端复杂零部件生产的锌合金材料,最常见的缺陷

是晶间腐蚀敏感性强及“老化”等问题,由于有害杂质元素的影响,加快了合金晶间腐蚀过程,造成晶

粒粗大,缩松增多,自然时效后铸件力学性能降低,耐腐蚀性下降,电镀性能恶化,零件废品率增加,

部分零件在湿热环境中使用较长时间后,发生膨胀变形、强度大大降低,甚至开裂。

Pb、Sn、cd、Fe是锌中最常出现而又公认有害的杂质元素。在不含铝的Zn-Pb,Zn-Sn合金中没有

晶间腐蚀倾向,但当Pb,Sn出现在Zn-Al合金中时,则显著加速腐蚀,其含量越高,危害性越大,且

Sn比Pb更为有害,因此,在各国有关Zn-Al合金标准中,对Sn的限制也总比Pb要严。Cd主要引起热

脆性并降低耐蚀性和铸造性能,Fe会降低合金流动性、影响零件加工性能和电镀性能。实际生产中为

提高压铸锌合金抗晶间腐蚀能力,所采用的防止措施是尽可能降低会加速晶间腐蚀的杂质元素含量,随

着国内锌冶金技术的进步,高纯锌锭(Zn99.995)在压铸锌合金的生产中越来越普及,现有的压铸锌合

金技术标准已不能适应压铸锌合金发展的要求。

本次修订正是在背景下提出的,通过修订保证标准的时效性、延续性和完整性,为压铸锌合金的生

产和贸易提供有力的技术支撑,为指导和规范压铸锌合金的制造、性能检测、产品验收提供依据,有利

于提高产品的技术性能,促进其技术水平的提升。

1

本标准主要解决了以下问题:

1)解决了压铸锌合金材料覆盖面不全的问题,增加一种当前国际上发展成熟的新型压铸锌合金材

料。

——确定了新增合金牌号的化学成分;

——确定了新增合金牌号的力学性能参考值。

2)提高了压铸锌合金杂质元素的限值,明确了检验方法,完善了检验规则,明确了检验项目、组

批、取样及检验结果的判定,增强了标准的可操作性。

——根据行业内实际生产情况重新规定了化学成分的限值;

——为保证检验结果一致性,明确了各检验项目的取样频次及取样方法;

——明确了各检验项目的检验结果判定准则

3)增加了不同牌号压铸锌合金力学性能的参考值。

三、主要试验(或验证)情况分析

本标准在修订过程中,主要研究及验证内容包括:新增牌号化学成分、新增不同牌号力学性能参考

值的确定。针对以方面的内容,做了大量验证工作,验证结果及结论如下:

本标准化学成分和力学性能的修订主要是参考了国内标准GB/T1175《铸造锌合金》,GB/T8738《铸

造用锌合金锭》,国际标准ISO-301:Zincalloyingotsintendforcastings和国外先进标准ASTM-B240:

StandardSpecificationforZincandzinc-aluminum(ZA)Alloysiningotformforfoundryand

diecastings。结合国内外行业现状,新增加了一种合金牌号YZZnAl3Cu5,本次修订过程中,YZZnAl3Cu5

化学成分和力学性能引用了ASTMB240-17及ASTMB894-17标准要求。YZZnAl4B力学性能引用了GB/T

8738标准中YZZnAl4A力学性能的参考值。

选取国内主要生产压铸锌合金的企业分别对上述两种牌号合金压铸试样的力学性能进行了验证。验

证结果如下:

贵州鑫泰增材制造有限公司、开平市开平兴科有限公司、重庆奇滨机械有限公司等对不同合金牌号

实际生产试样的力学性能进行了验证,由表1试验验证测定的数据可知,验证试样的抗拉强度、伸长

率、硬度均略高于本标准设定的最小值

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