关于JC/T 533—2004《水泥工业用铬合金铸造磨球》标准的修订

　　1 前言

JC／T 533—2004《水泥工业用铬合金铸造磨球》标准于2004年10月20日发布， 2005年5月1日实施，这项标准是在原JC／T 533—1994实施的基础上，结合多年来实践经验和国外的先进产品的参数。指标进行修订的。原标准自1994年实施以来，在规范市场、提高产品质量、促进技术进步，特别是提高经济效益等方面发挥了重要作用。在我国加入WTO以后，随着国际间贸易往来的加强，尤其是我国水泥生产设备向大型化方向发展，为满足科学技术的发展和生产技术水平的提高，原标准已不能适应发展的需要，急需对原标准进行修订。因此，由国家建材机械标准化技术委员会组织，以湖南省株州市南方航空铸锻机械厂等一批知名单位组成了起草工作组。经过起草工作组的努力工作，较好地完成了标准文稿，通过建材机械行业部级专家审议，经标委会委员函审通过，该标准达到了国际先进水平。

为了完成本标准的修订工作，起草工作组进行了大量地走访、调研工作，在标委会的主持下，针对标准草案进行讨论，统一认识，在此基础上广泛征求科研、设计、制造厂家、用户、大专院校和标准化管理、情报等部门的意见，标委会不断协调，不断修改，特别对照国外发达国家的先进技术，对原标准进行了修订，形成了现在的标准文本。

　　2 主要内容的确定与原标准的对比

　　2.1 规范修订了明文件

对所引用的文件均使用最新版本。

　　2.2 对本语和定义作了修订

为了保持一致和便于理解及应用，决定去掉“直径极限偏差”的定义，与尺寸公差一致，减少矛盾。

　　2.3 对产品分类作了修订

a）明确了三种型号，即高铬、中铬、低铬铸球等三种类型，共5种牌号，最高含铬量为19％，就可满足水泥工业生产并有十分明显的优势，国外进口的产品中，其含铅量都在19％以下。

b）规格划分问题，选取15种规格，并划分四个规格区问，对应的直径偏差和最大直径与最小直径差值，按9级精度给出。新标准与原标准相比少了φ125规格，增加了φ12规格，这样便形成了φ10、φ12、φ15、φ20、φ30、φ40、φ50、φ60、φ70、φ80、φ90、φ100、φ110、φ120，共15种规格，这样有利于铸球规格的标准化。

c）为避免“直径极限偏差”与“最大直径与最小直径差值”之间的矛盾，标准中已去掉该项，并按JISSM 4108的真圆度转化为百分比来判断磨球失效的主要指标之一。另外，使用“直径偏差”对铸球在尺寸和形状上的限制作用并没有改变，因此，在本标准中只规定“直径偏差”。

d）去掉原标准中“借箱值”要求，主要是铝型已处在标准规定的范网内，容易引起误解，所以去掉。

e）原标准中的代号改为使用“名称”、“牌号”，更为科学，清楚，容易记用。

　　3 技术要求的改变

　　3.1 精度提高

原标准CT9~CT10，修订后φ10~φ25规格铸造尺寸公差、φ30~φl00规格分别严于上述精度。

　　3.2 化学成分的变化

原标准中的代号为“ZQCrGA”，修订为“ZQCr15”。高铬铸球牌号其化学成分的确定主要参照了美国抗磨铸铁标准《Standard specification for Abrasion – Resiseant CastIrons》（ASTM A532M－93a）、原苏联国家标准《特种性能铸件用合金铸铁通用技术条件》（ГOCT 7769-82），还有西德抗磨铸铁标准（DIN 1695－1981.9）、英国标准（BS 4844—1986）及《Abrasion-resistane cast iron》（DIN EN 1251.3）等国家的标准都对铬作了不定量的要求，因此，将原标准中代号为“ZQCrGA”、“ZQCrGB”合并为“ZQCr15”，作为本标准高铬铸球牌号。本标准增加了ZQCr8，并将原标准中“ZQCrDA”、“ZQCrDB”低铬铸球合并为“ZQCr2”，并相应调整了化学成分，参考DIN EN 12513及英国标准BS 4844等国外标准内容给出了化学成分。比如对同一牌号，按照铸球的淬火后回火态（A）和非淬火态（B）及不同的规格，将它分为四个区间：Sφ≤25、30≤Sφ≤50、60≤Sφ≤90、100≤Sφ≤120（Sφ表示铸球直径）并按其规格区间给出相应化学成分，主要考虑以下情况，正如该标准编制说明中指出：

a）适合铸球生产工艺要求，小球的碳含量高，铸造工艺方面流动性相对较好，而大球对流动性的要求则高。小球含碳量高则碳化物增多，这样有利于小球耐磨性的提高；小球的体积小，相对于大球更容易淬透，可不加或少加昂贵金属淬透性元素，可有利于在保证产品质量的前提下降低成本。

b）建材行业中使用的铸球规格多，在实际工况条件下，对不同规格铸球有着不同的要求。小球用于研磨，大球用于破碎。小球体积小，应该对它的耐磨性提出更高的要求；大球因其受到的冲击力大，不但要有一定的耐磨性，而且要有相当的抗冲击疲劳性。将铸球按照不同的规格分为四类，分别确定不同的成分，有利于在铸球生产中控制不同规格铸球的硬度，以适应不同的使用要求。

c）针对不同规格铸球所应该对应的不同化学成分要求，考虑到我国相当的一部分铸球生产企业目前尚不具备对化学成分的炉前检测和调整，为使修订后的行业标准具有可操作性，将铸球不同规格区间所对应的化学成分作为资料性附录提供给铸球生产企业或用户作为参考。

f）由于我国所生产的铸球种类众多，生产工艺也不尽相同，在基本元素（如高铬铸球中的碳、铬）满足本标准要求的前提下，对某些可调整其加入量（如高铬铸球中的硅、锰）或与不同的元素匹配（如用V、Ti代替或部分代替Mo、Cu）能够得到相同力学性能的元素，在附录C的表C.l中均给出了适当的成分选择范围；同时考虑到生产中的实际情况，对同一牌号不同规格区间所给定的化学成分，每一个规格区间都保持适当的波动范围和与相邻规格区间的成分相重迭，以使铸球生产厂能够在保证其产品有着良好力学性能的前提下，根据工艺条件和不同的原材料来源对化学成分有充分的调整余地。

　　3.3 力学性能的变化

a）对铸球的表面硬度和硬度差做了修订。高铬铸球（A）状态HRC≥56，比原标准提高2HRC，硬度差指标≤2.5HRC，比原标准提高0.5HRC。

b）增加了落球冲击疲劳寿命指标。高铬铸球确定为8000次；中铬铸球≥7000次；低铬铸球≥6000次，并结合落球冲击疲劳寿命，对原标准中的高、低铬铸球单仓球耗和一仓破碎率作了修订，并对中铬铸球单仓球耗和一仓破碎率作了补充，降低了球耗和破碎率。

　　4 质量指标的修改

　　4.1 对外观质量指标进行了修订。将原标准要求规定的铸球不充许有裂纹、缩孔、严重的冷隔和皱皮，修改为铸球不允许有缩孔、铸造或热处理裂纹。由于长期的生产过程中经常出现打磨而产生“微裂纹”现象，但大量的使用实践已证明“微裂纹”不会导致铸球碎裂或影响使用性能。如强行规定不光有这种“微裂纹”存在，这样就失去标准的严肃性，同时会带来负面影响，甚至出现不必要的争议。

　　4.2 对原标准中铸球表面缺陷值作了修订，新标准中“直径偏差”所确定的规格区间和外观质量与“资料性附录”所确定的规格区间作了统一。对原标准中的“浇口处多肉、少肉、局部残留飞边、孔洞（非缩孔）深度”等表面缺陷作了修订，对每一项指标都相应提局。

　　4.3 试验方法的修订。本标准增加了落球冲击疲劳试验方法、冲击韧度、金相组织等，有效地保证了铸球的性能质量要求。

　　4.4 修订检验规则

增加了检验分类内容，明确出厂检验项目和铸球生产企业作为控制产品质量、定期对铸球质量进行检查和控制的型式检验项目。例如新标准中出厂检验项目是：（1）直径偏差；（2）化学成分；（3）表面硬度；（4）外观质量。型式检验项目是：（1）硬度差；（2）低信组织；（3）落球冲击疲劳试验；（4）冲击韧度；（5）金相组织。

如标准编制说明中指出的那样，对其型式检验中的5个项目，本标准给出了试验方法，前三项还给出了判定标准，但金相组织由于在目前尚不能够定量给出各种铸球牌号的相组成，因而，本标准未做出具体规定，但生产厂家所生产的铸球牌号的金相组织标准或实物标准件可有定期检查，同时冲击韧度也有相比较的冲击值，因而可作为参考，所以，列入型式检验内容。

　　5 新标准水平评定分析

新标准比原标准的各项指标上均有了全面提高，主要是技术参数，如直径偏差、表面硬度、硬度差及落球冲击疲劳试验、外观质量（表面缺陷值）等技术指标要求高于国标（铸造磨球）要求；标准中确定的铸球牌号的化学成分也与国外先进铸球标准接近。上述铸球在我国已多年应用并取得最佳效果，其质量水平完全能够替代进口铸球，甚至超过进口铸球；同时，该产品多年出口，受到国际市场青眯，因而，本标准达到了国际先进水平。