(高清版)GB∕T 38981-2020 燒結(jié)金屬注射成形材料 規(guī)范

ICS77.160GB/T38981—2020/ISO22068:2012燒結(jié)金屬注射成形材料規(guī)范(ISO22068:2012,IDT)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T38981—2020/ISO22068:2012本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)使用翻譯法等同采用ISO22068:2012《燒結(jié)金屬注射成形材料規(guī)范》。與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下： GB/T228.1—2010金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法(ISO6892-1:2009MOD);——GB/T230.1—2018金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法(ISO6508-1:2016,MOD);——GB/T3850—2015致密燒結(jié)金屬材料與硬質(zhì)合金密度測(cè)定方法(ISO3369:2006,IDT);—-—GB/T4340.1—2009金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法(ISO6507-1:2005,MOD);——GB/T7963—2015燒結(jié)金屬材料(不包括硬質(zhì)合金)拉伸試樣(ISO2740:2009,IDT); GB/T9097—2016燒結(jié)金屬材料(不包括硬質(zhì)合金)表觀硬度和顯微硬度的測(cè)定(ISO4498:2010,IDT);———GB/T10125—2012人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)(ISO9227:2006,IDT);——GB/T13012—2008軟磁材料直流磁性能的測(cè)量方法(IEC60404-4:2000,IDT)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC243)歸口。I1GB/T38981—2020/ISO22068:2012燒結(jié)金屬注射成形材料規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)計(jì)與材料工程師在采用金屬注射成形(MIM)工藝制備零件時(shí)的選材。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文ISO2740燒結(jié)金屬材料(不包括硬質(zhì)合金)拉伸試樣(Sinteredmetalmaterials,excludinghardmetals—Tensiletestpieces)ISO3369致密燒結(jié)金屬材料與硬質(zhì)合金密度的測(cè)定(Impermeablesinteredmetalmaterialsandhardmetals—Determinationofdensity)ISO4498燒結(jié)金屬材料(不包括硬質(zhì)合金)宏觀硬度和微觀硬度的測(cè)定(Sinteredmetalmate-rials,excludinghardmetals—Determinationofapparenthardnessandmicrohardness)ISO6507-1金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法(Metallicmaterials—Vickershardnesstest—Part1:Testmethod)ISO6508-1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法(Metallicmaterials—Rockwellhard-nesstest—Part1:Testmethod)ISO6892-1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法(Metallicmaterials—Tensiletesting—Part1:Methodoftestatroomtemperature)ISO9227人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)(Corrosiontestsinartificialatmospheres—Saltspraytests)IEC60404-4磁性材料第4部分：軟磁材料的d.c磁性能測(cè)試方式(Magneticmaterials—Part4:Methodsofmeasurementofd.c.magneticpropertiesofmagneticallysoftmaterials)ASTMD2638用氦氣體密度儀測(cè)定煅燒石油焦真密度的標(biāo)準(zhǔn)方法(StandardTestMethodforRealDensityofCalcinedPetroleumCokebyHeliumPycnometer)ASTMD4892固體硬瀝青密度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(氦比重瓶測(cè)定法)[StandardTestMethodforDensityofSolidPitch(HeliumPycnometerMethod)]3.1抗拉強(qiáng)度tensilestrength2GB/T38981—2020/ISO22068:20123.2規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度tensileyieldstrength在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上，按比例材料達(dá)到0.2%殘余變形時(shí)的載荷除以原始的橫截面兆帕(MPa)。3.3斷后伸長(zhǎng)率elongationA?53.4密度density3.5硬度hardness4性能的測(cè)試方法下列測(cè)試方法用于測(cè)試表1～表6中的性能?；瘜W(xué)成分分析方法應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。如果沒(méi)有可用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可由供需雙方協(xié)商確定。密度的測(cè)試應(yīng)按照ISO3369的規(guī)定進(jìn)行，或按照ASTMD2638或ASTMD4892的規(guī)定，通過(guò)氣體比重瓶測(cè)量法測(cè)試?？估瓘?qiáng)度的測(cè)試應(yīng)按照ISO2740和ISO6892-1的規(guī)定進(jìn)行。規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度的測(cè)試應(yīng)按照ISO2740和ISO6892-1的規(guī)定進(jìn)行。斷后伸長(zhǎng)率的測(cè)試應(yīng)按照ISO2740和ISO6892-1的規(guī)定進(jìn)行。施加1990A/m(250e)磁化場(chǎng)時(shí)，最大磁導(dǎo)率和磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)定應(yīng)按照IEC60404-4的規(guī)定3GB/T38981—2020/ISO22068:2012進(jìn)行。5其他測(cè)試方法硬度的測(cè)試應(yīng)按照ISO4498、ISO6507-1和ISO6508-1的規(guī)定進(jìn)行。采用四種腐蝕性介質(zhì)和測(cè)試方法(見(jiàn)5.2.1～5.2.4)評(píng)定MIM不將10mm×5mm×55mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣，于2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的硫酸溶液中室溫下浸泡1000h,重復(fù)平方分米天[g/(dm2·d)]。在17℃~20℃的溫度條件下，將試樣或零件浸泡在硫酸銅溶液中(將1g硫酸銅晶體溶解在22.5mL蒸餾水和2.5g分析純硫酸的混合溶液中)6min±30s。試樣或零件看不出鍍銅痕跡視為通過(guò)了本試驗(yàn)(參見(jiàn)ASTMF1089)。沸水試驗(yàn)是將試樣或零件浸泡在蒸餾水中，加熱至沸騰并保持30min±1min。然后切斷加熱源上看不出腐蝕視為通過(guò)了本試驗(yàn)(參見(jiàn)ASTMF1089)。按照ISO9227的鹽霧試驗(yàn)方法由供需雙方協(xié)商確定。6信息和注釋6.1最小值概念本標(biāo)準(zhǔn)采用了最小力學(xué)性能值和磁性能值的概念。采用MIM制造零件時(shí)，這些值可用于確定針對(duì)特定應(yīng)用最適用的材料。6.2最小力學(xué)性能值MIM材料的最小力學(xué)性能值用抗拉強(qiáng)度、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(0.2%殘余變形法)及斷后伸長(zhǎng)率表示。材料在燒結(jié)和熱處理?xiàng)l件下的值均可提供(如需要)。拉伸性能測(cè)試所采用的試樣應(yīng)按照ISO2740來(lái)制備。通過(guò)機(jī)械加工或者直接得到的非標(biāo)準(zhǔn)拉伸處理(需要熱處理時(shí))。在MIM工藝制備過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷可能會(huì)影響零件的拉伸性能。如果不進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，則4GB/T38981—2020/ISO22068:2012應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)來(lái)確保其性能符合本標(biāo)準(zhǔn)的最低性能要求。MIM零件的強(qiáng)度可通過(guò)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定，試驗(yàn)條件由零件供需雙方協(xié)商確定。驗(yàn)證試驗(yàn)應(yīng)可以在使用中進(jìn)行測(cè)試并證明是否合格。試驗(yàn)分別確定斷裂的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)載荷，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以確定未來(lái)生產(chǎn)批次的最小斷裂載荷。超過(guò)該最小斷每一種材料的化學(xué)成分都列出了其主要元素的最小和最大含量。其他元素包括其他元素總和(差減法計(jì)算),列出了其上限含量值。材料內(nèi)部通常含有小于5%的殘余孔隙?？紫抖鄶?shù)MIM材料可通過(guò)熱處理來(lái)提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性。含碳量不小于0.3%的MIM鐵基零件可以淬火硬化和回火。淬火后，需進(jìn)行回火來(lái)消除應(yīng)力和獲得所需的強(qiáng)度和韌性?？梢圆捎貌煌幕鼗饻囟全@得相應(yīng)的強(qiáng)度和韌性。對(duì)于淬火和回火鋼，應(yīng)規(guī)定調(diào)質(zhì)鋼熱處理后的硬度等級(jí)。含碳量小于0.3%的MIM鐵基零件可以通過(guò)表面硬化(滲碳或者碳氮共滲)來(lái)提高表面硬度。本標(biāo)準(zhǔn)列出的熱處理態(tài)的力學(xué)性能是在不同回火溫度下達(dá)到的實(shí)際最低和最高表觀硬度時(shí)得到的最小值。馬氏體不銹鋼(MIM-420)與沉淀硬化不銹鋼(MIM-174PH)也可用熱處理來(lái)提高強(qiáng)度與硬度。MIM材料的傳統(tǒng)熱處理可采用大氣氣氛或真空條件下進(jìn)行。7材料的命名本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的金屬注射成形材料的命名符合ISO/IEC導(dǎo)則第2部分：2004。7.2描述段描述段應(yīng)包含“MIM”,表示用金屬注射成形工藝制造的粉末冶金材料。編碼系統(tǒng)采用兩種不同的方法：對(duì)于沒(méi)有鍛軋材料代碼對(duì)的低合金鋼，則C是列在最后面的元素，且不標(biāo)注數(shù)值。合金要求的C含量的范圍在數(shù)據(jù)表中列出。5GB/T38981—2020/ISO22068:2012料代碼對(duì)應(yīng)的MIM合金材料，命名同鍛軋材料代碼。例如，不銹鋼就用相對(duì)應(yīng)的鍛軋鋼材料代碼，如316L不銹鋼和420不銹鋼。材料命名代碼后面是連字符，連字符后面是以MPa為單位的規(guī)定塑性延代碼有3個(gè)或者4個(gè)數(shù)值，這些數(shù)值是規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度值，單位是MPa。例如，MIM-4340-750H表示的是一種熱處理的低合金鋼，其名義碳含量為0.4%,鎳含量為2%,鉻含量為1%,最小規(guī)定塑性延伸對(duì)于軟磁合金，材料代碼后面的兩個(gè)或者三個(gè)數(shù)字是最大磁導(dǎo)率值乘以0鋼里的最小抗拉強(qiáng)度。例如，MIM-Fe3Si-55代表一種合金鋼，不含碳，硅含量為3%,最大磁導(dǎo)率值是在本標(biāo)準(zhǔn)中，材料規(guī)范的表格中不使用識(shí)別段。識(shí)別段應(yīng)該用于銷(xiāo)售過(guò)程和存在任何歧義的技術(shù)文件。例如MIM-GB/T38981—2020-Fe2NiC-205是一個(gè)采購(gòu)訂單，由識(shí)別段和單項(xiàng)產(chǎn)品段組成。8材料規(guī)范MIM材料應(yīng)符合表1～表6中的規(guī)定。該列表表示目前的規(guī)范化狀態(tài)?？估瓘?qiáng)度、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率的規(guī)范值是產(chǎn)品在燒結(jié)態(tài)和熱處理態(tài)的最小值。其中軟磁合金的規(guī)范值是在1990A/m(25Oe)時(shí)密度、最大磁導(dǎo)率、最大磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。低合金鋼見(jiàn)表1和表2,不銹鋼見(jiàn)表3和表4,軟磁合金見(jiàn)表5,鈦合金見(jiàn)表6。表中材料按合金元素含量增加的順序排列。表1低合金鋼——燒結(jié)態(tài)材料代號(hào)規(guī)范值典型性能化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))抗拉強(qiáng)度≥MPa規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度MPa斷后伸長(zhǎng)率%密度P宏觀硬度%%%%%%其他元素%洛氏硬度HRB維氏硬度MIM-Fe2Ni-110余量<0.1MIM-Fe2NiC-205余量0.4～0.8—<0.5MIM-Fe8Ni-210余量<0.16.5～8.5—<0.5MIM-Fe8NiC-300余量0.4～0.86.5～8.5—<0.56MIM-Fe8NiC-500°余量0.4～0.86.5～8.5<0.55MIM-4140-400余量0.35～0.500.9~1.20.15~0.303MIM-4340-500余量0.35～0.500.2～0.34MIM-4605-170余量0.4～0.60.2～0.5MIM-52100-450°余量0.8～1.05——3MIM-52100-630*余量5“燒結(jié)態(tài)的力學(xué)性能，快速冷卻會(huì)得到更高的強(qiáng)度。)材料代號(hào)規(guī)范值典型性能化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))抗拉強(qiáng)度規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度斷后伸長(zhǎng)率%密度p宏觀硬度%%%%%%其他元素%洛氏硬度HRC維氏硬度MIM-Fe2NiC-700H余量5MIM-Fe2NiC-1000H余量一—2MIM-Fe8NiC-700H余量—5MIM-Fe8NiC-1100H余量2MIM-4140-600H余量0.35～0.500.15～0.303MIM-4140-1200H余量0.9～1.20.15～0.302MIM-4340-750H余量0.35～0.500.2～0.33MIM-4340-1300H余量0.35～0.502MIM-4605-1310H余量—0.2～0.5MIM-52100-1250H余量100材料代號(hào)規(guī)范值典型性能典型耐腐蝕性能化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))抗拉強(qiáng)度MPa規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度MPa斷后伸長(zhǎng)率%密度P宏觀硬度試驗(yàn)試驗(yàn)沸水試驗(yàn)%%%%%%%%Nb十Ta%元素%洛氏硬度維氏硬度MIM-316L-140余量2.0～3.0—通過(guò)通過(guò)MIM-430-210余量<1.5通過(guò)通過(guò)MIM-174PH-650余量3.0~5.03.0～5.03通過(guò)通過(guò)材料代號(hào)規(guī)范值典型力學(xué)性能化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))抗拉強(qiáng)度規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(0.2%)R2斷后伸長(zhǎng)率%密度P宏觀硬度%%%%%%%%其他元素%洛氏硬度HRC維氏硬度MIM-420-850H余量2MIM-174PH-700H余量5MIM-174PH-970H余量3.0～5.03.0～5.04MIM-174PH-1000H余量—0.15～0.452材料代號(hào)規(guī)范值典型性能拉伸性能化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))密度最大磁導(dǎo)率磁感應(yīng)強(qiáng)度T抗拉強(qiáng)度規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度(0.2%)斷后伸長(zhǎng)率%宏觀硬度%%%%%%<其他元素%洛氏硬度HRC維氏硬度MIM-Fe2Ni-20余量<0.1MIM-Fe3Si-55余量——MIM-Fe