ASTM B283/B283M-17
Стандартные спецификации для поковок из меди и медных сплавов (горячего прессования)

Стандартный №

ASTM B283/B283M-17

Дата публикации

2017

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

состояние

быть заменен

быть заменен

ASTM B283/B283M-17a

Последняя версия

ASTM B283/B283M-24

сфера применения

Обзор стандарта и технологическое развитие

ASTM B283/B283M-17, окончательная спецификация для горячих штамповок меди и медных сплавов, претерпела многочисленные пересмотры с момента своей первой публикации в 1953 году. Последнее издание, опубликованное в 2017 году, основано на опыте комитета ASTM B05 в обработке медных сплавов и конкретно рассматривает процесс горячего прессования.

Область применения и система материалов

Этот стандарт охватывает 41 материал из меди и медных сплавов с номерами UNS, от чистой меди C11000 до сложного медно-никелевого сплава C71520, образуя всеобъемлющую систему материалов для горячей штамповки. Особо следует отметить, что стандарт впервые систематически включает серию висмутовых латуней (C49250-C49355). Эти не содержащие свинца, экологически чистые сплавы постепенно заменяют традиционную свинецсодержащую латунь в системах питьевого водоснабжения.

Тип сплава	Типичная марка	Основные характеристики	Относительная формуемость при ковке
Чистая медь	C11000/C14500	Высокая электро- и теплопроводность	65%
Серия латуни	C37700/C46400	Отличная производительность обработки	90-100%
Висмутовая латунь	C49300/C49350	Экологически чистый, без свинца	90-95%
Алюминиевая бронза	C63000/C63200	Высокая прочность и износостойкость	75%
Медно-никелевый сплав	C70620/C71520	Стойкость к коррозии в морской воде	40-75%

---

Требования к точному контролю химического состава

В таблице 1 стандарта подробно описаны точные диапазоны контроля для каждого легирования элемента, с особым акцентом на пределы содержания примесей. Например, для морской латуни C46400 содержание свинца должно контролироваться на уровне не более 0,20% для обеспечения коррозионной стойкости в морской среде.

Система индексов механических характеристик

Настоящий стандарт устанавливает комплексную систему оценки механических характеристик. В Таблице 2 указаны требования к прочности на растяжение, пределу текучести и относительному удлинению для различных сплавов в различных условиях. Например, требование к прочности на растяжение для алюминиевой бронзы C63000 в состоянии TQ50 составляет не менее 95 ksi (655 МПа), что значительно выше, чем у обычных литейных сплавов.

Параметры производительности	Методы испытаний	Требования к отбору проб	Квалификационные стандарты
Испытание на растяжение	ASTM E8/E8M	Цельное удлинение или отдельно выкованный испытательный стержень	В соответствии с Таблицей 2
Химический состав	ASTM E478 и т. д.	Возьмите 1 образец для каждой плавки	В соответствии с Таблицей 1
Ультразвуковой контроль	Стандарт NAVSEA	100% проверка	Никаких дефектов, превышающих стандарт

---

Спецификации процесса термообработки

Глава 10 стандарта специально определяет требования к термообработке для специальных сплавов. Например, алюминиево-никелевая бронза C63200 должна проходить обработку на твердый раствор при 1550°F (843°C) в течение не менее одного часа, затем закалку в воде и старение при 1300±25°F (704±14°C) в течение 3-9 часов для обеспечения оптимального сочетания механических свойств.

Система допусков размеров

В Приложении X2 приведены подробные рекомендации по допускам размеров, при этом различные значения допусков указаны в зависимости от типа поковки (цельная, с симметричной полостью, эксцентриковая полость и т. д.). Например, типичный допуск на размеры для цельнолитых поковок весом менее 2 кг составляет ±0,25 мм, в то время как для тонкостенных длинномерных деталей (более 152 мм) допуск снижен до ±0,51 мм. В разделе «Дополнительные требования» подробно описаны специальные требования к испытаниям для проектов государственных закупок, включая капиллярный контроль и ультразвуковой контроль. Ультразвуковой контроль требует использования контрольных отверстий (3,2 мм или 6,4 мм) различного диаметра в зависимости от толщины материала. Любой сигнал от дефекта, равный или превышающий сигнал от контрольного отверстия, приведёт к отбраковке.

Рекомендации по внедрению и основные точки контроля качества

При внедрении производства горячей объемной штамповки на основе настоящего стандарта рекомендуется сосредоточиться на следующих звеньях контроля качества:

1. Прослеживаемость материалов: Создайте полную систему прослеживаемости плавильной печи для обеспечения прослеживаемости химического состава
2. Характеристики конструкции пресс-формы: Спроектируйте угол уклона в соответствии с рекомендациями Приложения X4 (30′ на внешней поверхности, 1° на внутренней поверхности)
3. Контроль процесса термообработки: Строго контролируйте параметры температуры и времени для сплавов, требующих термообработки, таких как C63000 и C63200
4. Внедрение неразрушающего контроля: Внедрите 100% ультразвуковой контроль на ключевых несущих нагрузку деталях

Пример применения Исследование

Применение в судовых пропульсивных системах: Поковки из медно-никелевого сплава C71500 широко используются в судовых трубопроводах морской воды благодаря своей превосходной стойкости к коррозии. Поковки фланцев из медно-никелевого сплава 70-30, изготовленные производителем морских насосов и клапанов в соответствии с требованиями настоящего стандарта, прошли проверку в реальных условиях эксплуатации и имеют срок службы более 20 лет в морской воде, что значительно превышает срок службы отливок.

Анализ распространенных проблем при внедрении стандарта

В ходе фактического внедрения стандарта часто возникают следующие проблемы, требующие особого внимания:

• Путаница в системе единиц: стандарт использует как единицы СИ, так и английские единицы, но явно требует, чтобы они не смешивались
• Идентификация состояния термообработки: коды состояний, такие как M10, M11 и O20, должны строго соответствовать фактическому процессу
• Споры по поводу анализа химического состава: стандарт предусматривает методы арбитражного анализа, и рекомендуется, чтобы методы испытаний были четко указаны в договоре купли-продажи