(高清版)GB∕T 5068-2019 铁路机车、车辆车轴用钢

ICS77.140.60代替GB/T5068—1999国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会GB/T5068—2019本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替GB/T5068—1999《铁路机车、车辆车轴用钢》。与GB/T5068—1999相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：———修改了适用范围(见第1章，1999年版的第1章); 增加了规格(见第4章);——增加了连铸车轴钢(见第5章);———增加了牌号(见第5章);-—修改了锻造比要求(见5.2.3,1999年版的5.9);——加严了低倍组织级别要求(见表5,1999年版的5.5.2);——加严了非金属夹杂物级别要求(见表6,1999年版的5.6);——修改了复验与判定要求(见7.3,1999年版的7.3);本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。信息标准研究院。本标准主要起草人：汪开忠、孙维、张灵通、江宏亮、刘宝石、于文坛、张成连、葛建宏、王玉婕、—本标准所代替标准的历次版本发布情况为：—1GB/T5068—20191范围本标准适用于制造铁路机车、车辆车轴用优质碳素结构钢及合金结构钢方钢、圆钢(以下简称车轴钢坯)。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T223.9钢铁及合金铝含量的测定铬天青S分光光度法GB/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T223.12钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二苯碳酰二肼光度法测定铬量GB/T223.14钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量GB/T223.18钢铁及合金化学分析方法硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量GB/T223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量GB/T223.23钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法GB/T223.53钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量GB/T223.54钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定镍量GB/T223.58钢铁及合金化学分析方法亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量GB/T223.59钢铁及合金磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法GB/T223.60钢铁及合金化学分析方法高氯酸脱水重量法测定硅含量GB/T223.62钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷量GB/T223.63钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量GB/T223.67钢铁及合金硫含量的测定次甲基蓝分光光度法GB/T223.68钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量GB/T223.69钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法GB/T223.71钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后重量法测定碳含量GB/T223.72钢铁及合金硫含量的测定重量法GB/T223.74钢铁及合金化学分析方法非化合碳含量的测定GB/T223.76钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收光谱法测定钒量GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法(常规法)2GB/T5068—2019GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T7736钢的低倍缺陷超声波检验法GB/T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T11261钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法GB/T17505钢及钢产品交货一般技术要求GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)GB/T20125低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法3.1分类车轴钢坯按用途分为铁路机车用车轴钢坯和车辆用车轴钢坯两类。3.2代号机车用车轴钢坯代号：JZ(JZ为机车车轴的汉语拼音字头);车辆用车轴钢坯代号：LZ(LZ为车辆车轴的汉语拼音字头)。4.1尺寸及允许偏差4.1.1方钢的截面尺寸及允许偏差应符合表1的规定。4.1.2圆钢的截面尺寸及允许偏差应符合表2的规定。4.1.3车轴钢坯的定尺或倍尺长度由供需双方协议确定，并在合同中注明。定尺长度和倍尺长度的允许偏差为0mm～80mm。4.1.4边长不小于320mm的方钢采用锻材，边长320mm以下的方钢采用轧材或锻材。4.1.5经供需双方协议，并在合同中注明，可供应其他规格与偏差的车轴表1方钢截面尺寸及允许偏差单位为毫米类别代号方钢截面尺寸边长×边长边长允许偏差对角线长度差车辆、机车车轴用钢士4.0士4.03GB/T5068—2019表2圆钢截面尺寸及允许偏差单位为毫米类别代号圆钢直径允许偏差车辆、机车车轴用钢LZ、JZ210～230士3.0>230～260士4.0>260～3104.2.1方钢截面的棱角应为圆弧形，其圆角半径r应为截面边长的0.1倍～0.2倍。经供需双方协议，4.2.2方钢表面的凸凹度，截面尺寸不大于230mm×230mm的车轴钢坯，每面凸凹度应不大于4.0mm;截面尺寸大于230mm×230mm的车轴钢坯，每面凸凹度应不大于4.5mm。方钢的对角线差见表1。4.2.3圆钢的不圆度，直径小于270mm的圆钢，不圆度应不大于5.0mm;直径不小于270mm的圆4.2.4方钢两端切斜度应不大于截面边长的1/5,圆钢两端的切斜度不应大于圆钢公称直径的30%。4.2.5用剪切机剪切的圆钢或方钢，端部的压扁值应不大于圆钢直径或方钢截面边长的15%。4.2.6方钢不应有显著扭转。4.3.2按理论重量交货时，方钢理论重量按式(1)计算或参照表3,圆钢理论重量按式(2)计算或参照G=0.981×10-⁹(25+L)α²p (1)G=πR²×10-⁹(25+L)p p——钢的密度，取7850kg/m³;钢坯截面尺寸/mm理论重量/(kg/m)220×220372.7230×230407.3240×240443.6250×250481.34GB/T5068—2019表3(续)钢坯截面尺寸/mm理论重量/(kg/m)260×260520.6280×280603.7300×300693.1320×320788.6350×350943.4271.9326.1355.1416.8449.4592.55技术要求5.1牌号和化学成分5.1.1钢的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表4的规定。表4钢的牌号和化学成分代号牌号化学成分",b(质量分数)/%CMnPSAlsNiMoV0.32~0.17~0.70~0.37~0.17~0.60~0.40~0.17~0.60~0.47~0.17~0.60~0.22~0.17~0.60~0.90~0.15~0.26~0.17~0.40~0.80~0.15~0.32~0.17~0.40~0.80~0.15~42CrMoA0.38~0.17~0.50~0.90~0.15~30CrNi3MoV0.26~0.17~0.50~0.015~0.70~2.90~0.45~0.08~5GB/T5068—2019表4(续)代号牌号化学成分，b(质量分数)/%CMnPSAlsNiMoVJZ350.32~0.400.17~0.370.70~0.0150.0150.0150.300.300.200.080.06JZ400.37~0.450.17~0.370.60~0.900.0150.0150.0150.300.300.200.080.06JZ450.40~0.480.17~0.370.60~0.900.0150.0150.0150.300.300.200.080.06JZ500.47~0.570.17~0.370.60~0.900.0150.0150.0150.300.300.200.080.0625CrMoA0.22~0.290.17~0.370.60~0.900.0150.0150.0150.90~0.300.200.15~0.300.0630CrMoA0.26~0.330.17~0.370.40~0.700.0150.0150.0150.90~0.300.200.15~0.300.0635CrMoA0.32~0.400.17~0.370.40~0.700.0150.0150.0150.90~0.300.200.15~0.300.0642CrMoA0.38~0.450.17~0.370.50~0.900.0150.0150.0150.90~0.300.200.15~0.300.0630CrNi3MoV0.26~0.310.17~0.370.50~0.700.0150.0080.015~0.0400.70~0.902.90~0.200.45~0.550.08~0.13钢中氢含量应不大于2.0×10-4%,氢含量为真空处理后在线测定结果。优质碳素结构钢氧含量应不大于20×10-⁴%,优质合金结构钢氧含量应不大于15×10-+%,氧含量在车轴钢坯上取样分析，取样位置见附录A中图A.4。5.1.2车轴钢坯的成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。5.2.3从钢锭到车轴钢坯的轧制比应不小于6:1,锻造比应不小于3:1;连铸钢坯到车轴钢坯的轧制比或锻造比应不小于3:1。对于LZ50,允许连铸钢坯到车轴的轧制比或锻造比不小于3:1。车轴钢坯以热轧或锻造状态交货。需方有特殊需求时应在合同中注明。6GB/T5068—2019表5酸浸低倍组织级别边长或直径/mm一般疏松/级中心疏松/级锭型偏析/级斑点状偏析/级5.5非金属夹杂物车轴钢坯中非金属夹杂物检验按GB/T10561—2005中A法进行评定，检验结果应符合表6的规定。表6非金属夹杂物级别单位为级A硫化物类B氧化铝类C硅酸盐类D球状氧化物类单颗氧化物类粗系细系粗系细系粗系细系粗系细系≤1.5≤1.5≤1.55.6力学性能5.6.1优质碳素结构钢车轴钢坯力学性能对于模铸车轴钢坯，应在A节车轴钢坯相当于钢锭头部的标记端锯切样坯；对于连铸车轴钢坯，应在任一流次车轴钢坯相当于头部的标记端锯切样坯，样坯长度不小于200mm。用经一次正火热处理的样坯制成的试样(见图A.1),测出钢的力学性能应符合表7的规定。表7力学性能牌号下屈服强度*Re/MPa抗拉强度Rm/MPa断面收冲击吸收能量bKU₂/J(20℃下，深度5mm的U型缺口)纵向横向LZ35、JZ35550～650LZ40、JZ40550～700——LZ45、JZ45—LZ50、JZ50“屈服强度不明显时，应采用规定塑性延伸强度Rp₀.2。冲击吸收能量值为一组三个试样试验结果的平均值，允许其中一个试样的试验结果小于规定值，但不应小于规定值的70%。用经淬火十回火热处理的样坯制成的试样(见图A.1),测出钢的力学性能应符合表8的规定。7GB/T5068—2019表8力学性能牌号下屈服强度"R./MPa抗拉冲击吸收能量bKU₂/J(20℃下，深度5mm的纵向横向屈服强度不明显时，应采用规定塑性延伸强度Rp0.2。冲击吸收能量值为一组三个试样试验结果的平均值，允许其中一个试样的试验结果小于规定值，但不应小于规定值的70%。5.6.2合金结构钢车轴钢坯力学性能对于模铸车轴钢坯，应在A节车轴钢坯相当于钢锭头部的标记端锯切样坯；对于连铸车轴钢坯，应在任一流次车轴钢坯相当于头部的标记端锯切样坯，样坯长度不小于200mm。对于截面尺寸大于230mm×230mm的方钢，应按图A.2所示锯切截面尺寸200mm×200mm的样坯；对于截面尺寸小于或等于230mm×230mm的方钢，样坯截面尺寸应与原钢坯截面尺寸相同；对于圆钢，应按图A.2所示锯切200mm长圆面尺寸的样坯。具体取样位置见图A.2。样坯通常应经过“正火+淬火+回火”热处理后，进行力学性能检验；具体热处理工艺由供需双方协商确定，并在合同中注明。样坯的力学性能应符合表9的规定。表9力学性能牌号下屈服抗拉断面收冲击吸收能量bKU₂/J(20℃下，深度5mm的U型缺口)冲击吸收能量KU₂/J的U型缺口)纵向横向纵向横向———屈服强度不明显时，应采用规定塑性延伸强度Rp0.2。e冲击功值为一组三个试样试验结果的平均值，允许其中一个试样的试验结果小于规定值，但不应小于规定值晶粒度试样应取自拉伸试样未变形的大端或在热处理后的样坯上按图A.1、图A.2所示拉伸试样的位置取样。8GB/T5068—20195.7.2优质碳素结构钢晶粒度用经一次正火热处理的拉伸试样未变形的大端或样坯制成的试样，其晶粒度级应为5级或更细。5.7.3合金结构钢晶粒度按GB/T6394要求对车轴钢坯进行奥氏体晶粒度检验，晶粒级别应为6级或更细，且最高与最低级别差不超过3级。5.8超声波探伤车辆用车轴钢坯根据需方要求，经供需双方协商并在合同中注明，车轴钢坯可进行超声探伤。机车用车轴钢坯出厂应逐支进行超声波探伤检查，按GB/T7736进行超声波检测并评定。对于机车用车轴钢坯缺陷当量值≤φ3.2mm,对于车辆用车轴钢坯缺陷当量值应根据需方要求。质量证明书注明探伤合格。5.9表面质量5.9.1车轴钢坯端面不应有目视可见的缩孔、夹杂和分层。5.9.2车轴钢坯表面不应有裂纹、结疤、折叠、气泡和夹杂等缺陷，允许有深度不超过2mm压痕、氧化皮脱落造成的麻点。清理的深度从车轴钢坯实际尺寸算起应符合表10的规定。清理时要沿车轴钢坯的长度方向进行，其边缘应平滑过渡，清理宽度与深度比应不小于6:1,同一截面达到最大清除深度应不多于1处。表10清理深度单位为毫米边长或直径清除深度不大于686试验方法每批车轴钢坯的检验项目、取样数量、取样部位及试验方法应符合表11的规定。序号检验项目取样数量取样方法及部位试验方法1化学成分1个/炉(罐)GB/T20066、图A.4第2章中GB/T223的相应部分、2氧含量1/炉(罐)任一支“A”节车轴钢坯的标记端或任一流次首支车轴钢坯标记端；图A.43低倍组织1个任一支“A”节车轴钢坯的标记端或不同流次首支车轴钢坯标记端，如只有一流，则在该流任一支车轴钢坯标记端9GB/T5068—2019表11(续)序号检验项目取样数量取样方法及部位试验方法4非金属夹杂物1个任一支“A”节车轴钢坯的标记端或在不同流次首支车轴钢坯标记端，如只有一流，则在该流任一支车轴钢坯标记端；图A.35拉伸试验1个任一支“A”节车轴钢坯的标记端或任一流次首支车轴钢坯标记端；图A.1、A.26冲击试验b纵向1组(3个/组)任一支“A”节车轴钢坯的标记端或任一流次首支车轴钢坯标记端；图A.1、图A.2横向1组(3个/组)7晶粒度1个任一支“A”节车轴钢坯的标记端或任一流次首支车轴钢坯标记端；图A.1、图A.28超声波探伤逐支整支车轴钢坯9表面质量逐支整支车轴钢坯目视外形、尺寸逐支整支车轴钢坯卡尺、直尺化学成分检验出现异议时，应按第2章中GB/T223的相应部分进行仲裁。对30CrNi3MoV,纵向和横向各取2组冲击试样，分别进行常温和低温冲击试验。7检验规则7.1检查与验收车轴钢坯的检查与验收由供方质量监督部门进行。需方有权按本标准及合同规定进行验收。7.2组批规则车轴钢坯应成批验收。每批由同一牌号、同一炉(罐)号、同一规格、同一交货状态的车轴钢坯组成。7.3复验与判定规则对模铸车轴钢坯，如果初次试验结果有一项不符合本标准技术条件要求时，则将该支车轴钢坯挑出报废(如果热处理性能不合，允许重新调整热处理一次检验力学性能，检验合格后该支钢坯判定合格)。另从该批剩余车轴钢坯中任选两支A节车轴钢坯进行该不合格项目的复验(白点不准许复验)。复验结果合格则该批剩余车轴钢坯合格，当复验结果(包括该项目试验所要求的任一指标)中有一项指标不合格，则该批所有A节车轴钢坯判为不合格。在这种情况下，可以在任意两支A节车轴钢坯的非标记端或B节坯标记端取样进行全项目试验，当有一个试样不合格时，该批车轴钢坯判为不合格；当试验结果全部合格时，则除A节车轴钢坯外的车轴钢坯全部合格。对连铸车轴钢坯，试验结果如有一项不符合本标准技术条件要求时，则该支车轴钢坯判废(如果热处理性能不合，允许重新调整热处理一次检验力学性能，检验合格后该支钢坯判定合格)。再从同批另两支车轴钢坯上取样坯进行不合格项目的复验(白点不准许复验)。其中一块复验样坯应在同一铸流次铸坯所轧制的车轴钢坯上取样，另一块复验样坯应在其他铸流次铸坯所轧制的车轴钢坯上取样。两块复验样的复验结果都符合规定时，该批车轴钢坯应判合格。否则，该批车轴钢坯应予判废。GB/T5068—2019如果冲击试验结果不符合规定时，应从同一取样产品上再取3个试样进行试验，先后6个试样的平均值不小于表5的规定值，允许其中有2个试样低于规定值，但低于规定值70%的试样只允许有一个。车轴钢坯复验与判定的其他规定按GB/T17505执行。8标志、质量证明书和包装8.1标志允许将流号、支号连续编写(如：101、102、……)。模铸车轴钢所有相当于钢锭头部的车轴钢靠近帽口的端面应标记“A”。一个钢锭轧(锻)两支以上车轴钢时，从第二支车轴钢起，在靠近钢锭帽口的端面上依次标记“B”“C”等，最后一支(相当于钢锭尾部)标记为“Z”,具体标记图示见图1。A(X01)B(X