行业标准《变形铝及铝合金圆铸锭》编制说明

Y S/T XXX-XXXX变形铝及铝合金圆铸锭编制说明
（送审稿）
1 工作简况
1.1 任务来源
随着圆铸锭生产技术及应用不断进步和发展，我国已从传统铝材逐步向现代化铝材转变，产品品种已发生了很大变化，越来越多的圆铸锭加工产品被应用于汽车、飞机、轨道交通、船舶、军工等领域。

人们对变形铝及铝合金圆铸锭的认识和质量要求也有了明显的提高，现行的变形铝及铝合金圆铸锭YS/T 67—2005标准已不完全适宜。

目前，国内没有专用空心圆铸锭标准，现有YS/T 67—2005标准内容与空心锭要求存在较大差异。

2010年全国有色金属标准化技术委员会在广泛征求意见的基础上下发了有色标委字[2010]21号文件，正式下达了“变形铝及铝合金圆铸锭”（计划号2010-0380T-YS）标准的修订任务，中国铝业股份有限公司贵州分公司为负责起草单位。

计划起始年为2010年，完成年限为2012年。

1.2 编制过程
2010年，在全国有色金属标准化技术委员会组织下，成立了以中铝贵州分公司为主要负责起草单位，以东北轻合金有限责任公司、山东兖矿轻合金有限公司、山东丛林、西北铝、南平铝业、西南铝为参加起草单位的变形铝及铝合金圆铸锭标准编制小组。

全国有色金属标准化技术委员会于2011年3月、9月、12月分别在扬州、宜昌、昆明组织召开该标准的工作会议，经过仔细认真的调研和会议研究讨论，最终于2011年12月底完成了该标准的征求意见稿，并涵送各有关单位征求意见，2012年1月完成了本送审稿。

在本标准的起草过程中，编制小组认真调查、分析、研究国内实心圆铸锭和空心圆铸锭的生产技术及产品质量情况，并对我国铝合金圆铸锭的使用企业进行调研，收集具有代表性的生产技术水平和产品质量要求数据。

最后，在综合研究、分析、整理所有调查资料及数据的基础上，对标准内容、技术要素、质量参数、试验方法等进行确立，完成了本稿。

2 标准编制原则和确定标准主要内容的论据
2.1标准编制原则
（1）调研和了解相关标准和国内外客户相关技术要求使本标准主要技术指标和规定满足市场要求；
（2）根据技术发展水平及市场需求状况经济合理的制定标准内容；
（3）标准水平达到或接近国际水平。

2.2 确定标准主要内容的论据
2.2.1 标准题目的确定
空心圆铸锭和实心圆铸锭一样同属铝及铝合金圆铸锭。

本标准题目延续前一版标准题目，仍为变形铝及铝合金圆铸锭，此题目完全能够高度概括标准主旨和中心，能够反映出作为行业基础标准的作用。

2.2.2 范围
与上一版相比，主要从语言描述上进行了修改。

“质量控制”改为“生产与制造工艺控制”；将“等内容”省略的“质量证明书与订货单（或合同）”具体列出；删去了“毛坯”二字。

2.2.3 规范性引用文件
引用文件全部是标准正文中需要的内容。

并按照最新标准模板对引用文件进行归类和描述。

与上一版主要不同包括：将GB/T6987 铝及铝合金化学分析方法改为GB/T20975（所有部分）；删除了YS/T601-2005 铝合金熔体净化用泡沫陶瓷过滤板。

并根据本标准修订内容的需要增加引用了GJB 5909 铝及铝合金中氢的测定加热提取热导法、GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法、GB/T 1196 重熔用铝锭、YS/T 282 铝中间合金锭、YS/T 447 铝及铝合金细化剂等、GB/T 26492.1 变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷；
2.2.4产品分类
按照标准编制要求将原“3.1 牌号、状态、规格”修改为“3.1 产品分类”，将表1中备注的要求内容提出来描述（本标准将凡属表的内容的任何要求均给予提出作为条文，此后不再说明），并相应增加空心圆铸锭表2内容。

按标准工作会议讨论结果要求删除表1中铝及铝合金圆铸锭状态。

随着圆铸锭技术的发展，产品规格发生了一定的变化。

据悉,山东兖矿轻合金有限公司利用进口的30吨立式液压铸机已成功铸出直径816mm合金铸棒,此铸棒为国内采用电解铝液铸造规格最大的铝合金圆铸锭,处于国内领先水平。

截止2011年4月底,该公司已经顺利铸出直径为395mm、470mm、565mm、665mm、816 mm共5个规格的铸棒。

同时国内其他一些厂家也在进行500mm以上大规格圆棒的生产。

原标准中规格已不能满足现状的需要，且用范围值进行描述更为全面，本标准将实心锭公称直径修改为＞80mm。

空心圆铸锭产品牌号、状态与实心锭一样，产品规格一般为公称外径：224～660mm、公称内径：100～400mm。

2.2.5化学成分
国家标准规定化学成分范围较宽，在签定合同时需方有时候会提出与国标不完全一致的特殊要求，本标准在延续上一版标准中“化学成分应符合GB/T3190”基础上，增加“铸锭的化学成分有特殊要求时，由供需双方协商确定后在订货单（或合同）中具体注明”，使本标准适用性更强。

2.2.6氢含量
氢含量影响铝及铝合金的铸造性能，易在铸锭中形成疏松、气孔等缺陷，直接影响铸锭的加工性能。

尤其是中、高端产品对氢含量要求更高。

原标准将“氢含量”作为资料性附录放在附录A里，本标准将氢含量作为一项重要指标提到“3 要求”中。

由于各厂家对氢含量的要求差别较大，为有利于本标准的使用将氢含量的具体要求规定为“由供需双方共同协商确定并在合同中注明”。

2.2.7尺寸偏差
按照标准编制要求将“3.3 尺寸允许偏差”修改为“3.4 尺寸偏差”。

本标准根据工作会议及调研情况，将尺寸偏差按照“直径、长度、弯曲度、端面切斜”分别列项详细描述。

实心圆铸锭公称直径范围划分增加“＞550～800、＞800”，综合各厂家调研意见确定相应直径允许偏差为“±4、±5”、长度偏差为“+10”、弯曲度（每米/全长）为“2/10、2/10”、端面切斜为“8、10”；原标准中铸锭弯曲度要求较宽，目前国内厂家生产指标均基本优于该要求，本标准按照直径规格分类将铸锭每米弯曲度从“5、5、3”加严到“3、3、2”、全长弯曲度从“15、15、15”加严到“15、12、10”；同样的锯切条件下直径越大的铸锭锯切面倾斜应越大，原标准中直径＞124～300mm的端面切斜为5，与直径≤124的一样，本标准将其修改为6。

根据目前国内空心锭生产规格情况，将空心锭规格范围（公称直径外径/内径/mm）分为222～310/100～138、310～482/138～260、482～660/260～400，并规定相应尺寸偏差；空心铸锭增加“壁厚不均”要求。

2.2.8低倍组织
圆铸锭产品牌号、用途及产品质量要求不同，对其低倍组织技术要求也不同。

为区分各种产品的不同要求，即保证产品质量满足需要又避免产品质量过剩，提高标准的适用性，综合标准工作会议及调研结果，本标准将低倍组织要求按三个级别进行分别规定，并对照《GB/T 26492.1 变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷》增加了白斑和化合物要求。

裂纹、气孔技术要求与原标准保持相同。

三级针对低端产品，将羽毛晶调整为小于铸锭截面积30%，晶粒度
调整为五级，疏松调整为三级；二级针对中端产品，将羽毛晶调整为小于铸锭截面积20%，晶粒度加严到三级；一级针对高端产品，夹渣调整为不允许存在，晶粒度调整为一级，疏松调整为一级。

2.2.9断口氧化膜
氧化膜是铸锭中存在的主要由氧化铝形成的非金属夹杂物，是铸锭中一种特有的属于非金属夹杂物类型的缺陷，它与夹渣不同，在对铸锭的低倍试片和断口组织进行检查时一般不容易发现，只有采用特制的工艺试样（将铸锭镦粗后打断）才能发现。

在锻件低倍试片上发现的氧化膜呈短线条裂缝，多集中在最大变形部位，并沿金属流线方向分布。

在铸锭工艺试样断口上发现的氧化膜呈对称或对偶分布。

对于自由锻件、模锻件所用的铸锭必须打断口检查氧化膜。

调研结果自由锻件、模锻件用圆铸锭断口氧化膜要求如下表1所示。

表1
为满足不同需要，对断口氧化膜另有特殊要求可由供需双方共同协商确定。

用于断口检验的试样有两种：一种是用浸蚀低倍试样直接作为断口试样；另一种是选取氧化膜试样，再用专门的方法加工成氧化膜工艺试样。

GB/T3246.2对断口氧化膜试样的制取和检验方法有较全面的规定，试样制取和检验可按GB/T3246.2规定执行，有特殊要求的，可由供需双方协商确定。

2.2.10外观质量
本标准对外观质量要求进行了调整：3.6.1内容增加了夹杂物，并改“拉裂”为“裂纹”使之更全面；3.6.5内容增加了“尘土”。

将“3.6.2拉痕、成层（冷隔）、缩孔”和“3.6.4金属瘤”技术要求以表格的形式分类详细描述，并规范了语言，同时根据调研结果和标准工作会议确定质量参数。

“3.6.2拉痕、成层（冷隔）、缩孔”：实心锭外表面按直径大小不同分为三个规格类别，与原标准相比放宽300～550mm规格的要求从不大于2mm到2.5mm，增加了500～800m 的要求为不大于 4.5mm；空心锭与实心锭外表面质量技术要求一样，内表面质量技术要求按外径≤270、＞270～360、＞360～570三个规格范围规定为不大于2.5 mm、3 mm、3.5 mm。

“3.6.4金属瘤”：实心锭“金属瘤”同样分三个规格范围进行规定，≤500规格的要求高于原标准从不高于1.5mm调到1mm；＞550～800规格的要求保持原标准，＞800规格的
要求较宽于原标准为2mm；空心锭外表面“金属瘤”按外径规格为224～660划分，其外表面质量要求与实心锭相同，内表面“金属瘤”按外径≤270、＞270～360、＞360～570三个范围分别规定为不高于1.5mm、2.5 mm、3 mm。

2.2.11生产与制造工艺控制
根据标准工作会议讨论将“4 质量控制要求”标题修改为“生产与制造工艺控制”更为合适。

调整了附录A：将“A.3 氢含量”要求放入正文；根据标准编写要求进行了文字描述的修改，将推荐性的控制要求全部改“应”为“宜”。

另外从原料和设备的选择、熔铸工艺控制等进行了完善。

A1.1.1增加“选用的中间合金应符合YS/T282的规定”；熔炼温度过高对铸造产品质量带来不利影响，将A.1.2熔炼温度控制从“700～780”改为“＜750”；增加了“A.2 熔体纯净度由供需双方协商采用工艺进行保证”；熔体净化有炉内净化和炉外净化（即在线净化处理），本标准增加了“A.3 炉内净化处理”；晶粒细化处理是提高产品性能的工艺措施，在工艺控制中是必不可少的，本标准增加了“A.5 晶粒细化处理”；按照标准编制格式增加了“A.6 其他”。

2.2.12试验方法
将“5.1 化学成分仲裁分析方法”修改为“化学成分分析方法可采用GB/T 20975或GB/T 7999，仲裁分析按GB/T 20975进行。

”明确了“GB/T 20975或GB/T 7999”两种化学分析方法均可作为常规分析方法。

增加了“5.2 氢含量”分析方法。

将“5.2 尺寸测量方法”改为“5.3 尺寸偏差”。

本标准参照“GB/T3880.3-2006一般工业用铝及铝合金板、带材第3部分：尺寸偏差”根据外形尺寸项目，逐项详细规定，并对“弯曲度、端面切斜”加以图示说明，使标准规定更准确更便于使用。

同时增加了空心锭“壁厚不均”规定。

明确“低倍组织”、“显微组织”检验方法为GB/T3246.2和GB/T3246.1，并增加特殊情况下可由供需双方协商进行。

增加了“5.5 断口氧化膜”检验，断口氧化膜检验方法按GB/T3246.2规定执行或由供需双方协商进行。

本标准按照标准编写要求修改了“外观质量”检验方法。

2.2.13检验规则
按照标准编写要求本标准修改了“6.1 检查与验收”，“化学成分”取样规定增加“或供需双方协商”，并增加“氢含量“取样规定。

由于工装不同、技术水平不同在切取试片时对铸锭头、尾切去量要求各有差异，不便统一，本标准仅对横向铸造法、竖式铸造法取样的频次进行了规定，删除了去头、去尾的要求，若对取样去头、去尾有特殊要求的可由供需双方协商确定。

本标准增加了“断口氧化膜”取样。

GB/T3246.2中对断口氧化膜的取样有详细规定，可以满足要求。

故引入GB/T3246.2作为取样规则。

“检验结果判定”中增加“氢含量”检验结果判定，判定方法根据标准编写要求制定。

原标准对“低倍组织”检验结果判定的规定完全能满足要求，本标准仅在文字描述上进行完善。

相应增加了“断口氧化膜”检验结果判定方法。

2.2.14主要技术指标与英国标准EN486-2009对比
本标准的主要技术指标与英国标准EN486-2009对比见下表。

3预期效果
本标准规范和引导变形铝及铝合金圆铸锭的质量控制，并首次将空心圆铸锭归入了标准，能够满足我国变形铝及铝合金实心圆铸锭和空心圆铸锭的生产和国内外贸易的需求，它将为生产企业、用户和供应商三方提供最基本的技术依据。

本标准总体水平达到了国际先进水平。

《变形铝及铝合金圆铸锭》编制组
2012-2-5。