◎ 吳艷華|文
標(biāo)準(zhǔn)對于粉末冶金行業(yè)來說,最主要的就是支撐配套作用,粉末冶金相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù),支撐著粉末冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步。
粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型金屬制品的工藝技術(shù)。目前,粉末冶金系列產(chǎn)品在冶金、機械、汽車、摩托車、家電、紡織、化工、環(huán)保、能源等重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在國防工業(yè)中,如在運載火箭、導(dǎo)彈、航空發(fā)動機、核工業(yè),電子工業(yè)中使用的耐熱耐蝕、減摩耐磨和摩擦材料,成為新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點,非常適合于大批量生產(chǎn)。另外,部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機械加工方法無法制備的材料和復(fù)雜零件也可用粉末冶金技術(shù)制造,因而備受工業(yè)界的重視。
目前全國有粉末冶金企事業(yè)單位400多家,包括粉末冶金制品企業(yè)、制粉企業(yè)、專用設(shè)備企業(yè)、大專院校和科研院所等,分別隸屬于機械、冶金、有色金屬等部門。在粉末制取方面,國內(nèi)粉末冶金企業(yè)已能生產(chǎn)霧化鐵粉、不銹鋼粉、包覆粉末及各種元素金屬粉,基本能夠滿足國內(nèi)生產(chǎn)高強度零件的需要,也能生產(chǎn)特殊用途的粉末,大大擴展了粉末冶金產(chǎn)品品種。在粉末冶金設(shè)備方面,通過購置國外粉末成型壓機、燒結(jié)爐和測試設(shè)備等,提高產(chǎn)品質(zhì)量。在粉末冶金制品方面,已能生產(chǎn)強度較高、形狀復(fù)雜的粉末冶金零件,但是,部分中、高檔粉末冶金零件還需進口。
然而,目前從行業(yè)整體水平看,粉末冶金新材料、新產(chǎn)品的生產(chǎn)及科研總體水平與國外領(lǐng)先先進水平相比存在較大差距。特別是新材料及產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域方面亟待我們?nèi)ラ_拓和發(fā)展。為此急需提高我國粉末冶金行業(yè)的創(chuàng)新能力,以促進技術(shù)創(chuàng)新,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,推動行業(yè)的健康發(fā)展。粉末冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要完善上下游產(chǎn)業(yè)鏈,加強領(lǐng)域間的合作,對加快粉末冶金新材料、新工藝的技術(shù)創(chuàng)新,突破高檔粉末冶金產(chǎn)品重大核心技術(shù),推動粉末冶金優(yōu)質(zhì)高檔產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用將會起到巨大地推動作用和組織保障作用。
粉末冶金對應(yīng)的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化組織是全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會粉末冶金分技術(shù)委員會(TC243/SC4),秘書處承擔(dān)單位是中國有色金屬工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計量質(zhì)量研究所。目前,我國已經(jīng)批準(zhǔn)發(fā)布的粉末冶金國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共計217項,其中國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)128項,有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YS)89項。按標(biāo)準(zhǔn)類型來分,粉末冶金標(biāo)準(zhǔn)包括11項基礎(chǔ)通用類標(biāo)準(zhǔn),100項產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),106項檢測方法標(biāo)準(zhǔn)。粉末冶金標(biāo)準(zhǔn)體系表見圖1,這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)能夠基本滿足粉末冶金行業(yè)發(fā)展的需求,對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進步起到了促進作用。下面將按標(biāo)準(zhǔn)類型對粉末冶金標(biāo)準(zhǔn)進行介紹。
圖1.粉末冶金標(biāo)準(zhǔn)體系表
基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn):該類標(biāo)準(zhǔn)包括術(shù)語、牌號、包裝、標(biāo)志、運輸和貯存標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等,目前我國的粉末冶金基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T3500~200《8粉末冶金術(shù)語》、GB/T4309~2009《粉末冶金材料分類和牌號表示方法》、GB/T5314~201《1粉末冶金用粉末取樣方法》、GB/T5242~2006《硬質(zhì)合金制品檢驗規(guī)則與試驗方法》、GB/T5243~200《6硬質(zhì)合金制品的標(biāo)志、包裝、運輸和貯存》和GB/T18376~200《1硬質(zhì)合金牌號》等,這些基礎(chǔ)通用類標(biāo)準(zhǔn)是制定相關(guān)產(chǎn)品和檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù),使粉末冶金標(biāo)準(zhǔn)化工作得到保證。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):粉末冶金工藝的基本工序包括制取粉末、粉末成型、坯塊燒結(jié)和產(chǎn)品的后續(xù)處理。因此,粉末冶金的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)既包括粉末產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),也包括制品的標(biāo)準(zhǔn)。
制取粉末是粉末冶金的第一步。粉末冶金材料和制品不斷的增多,其質(zhì)量不斷提高,要求提供的粉末的種類愈來愈多。例如,從材質(zhì)范圍來看,不僅使用金屬粉末,也使用合金粉末、金屬化合物粉末等;從粉末外形來看,要求使用各種形狀的粉末,如產(chǎn)生過濾器時,就要求形成粉末;從粉末粒度來看,要求各種粒度的粉末,粗粉末粒度有500~1000微米,超細(xì)粉末粒度小于0.5微米等等。為了滿足對粉末的各種要求,制定了一系列的粉末產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),該類標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T2967~2008《鑄造碳化鎢粉》、GB/T4295~2008《碳化鎢粉》、GB/T7160~2008《羰基鎳粉》、GB/T20508~2006《碳化鉭粉》、GB/T24485~2009《碳化鈮粉》、GB/T26285~2010《超細(xì)鈷粉》、YS/T512~2013《鎳包鉻復(fù)合粉》和YS/T538~2006《Fe-Cr-B-Si系自熔合金粉》等。
粉末冶金制品的應(yīng)用范圍十分廣泛,從普通機械制造到精密儀器;從五金工具到大型機械硬質(zhì)合金機械成型機;從電子工業(yè)到電機制造;從民用工業(yè)到軍事工業(yè);從一般技術(shù)到高尖端技術(shù),均能見到粉末冶金工藝的身影。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T2527~2008《礦山、油田鉆頭用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片》、GB/T3612~2008《量規(guī)、量具用硬質(zhì)合金毛坯》、GB/T11102~2008《地質(zhì)勘探工具用硬質(zhì)合金制品》、GB/T6887~2008《燒結(jié)過濾元件》和YS/T79~2006《硬質(zhì)合金焊接刀片》等,這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了國內(nèi)主要的粉末冶金制品。
檢測方法標(biāo)準(zhǔn):在粉末冶金工藝技術(shù)的帶動下,出現(xiàn)了一系列與之相配套的檢測方法標(biāo)準(zhǔn),主要是粉末的物理、化學(xué)性能的測定,孔隙大小、數(shù)量和形態(tài)的測量,多孔體(包括近于致密的燒結(jié)體)物理、力學(xué)性能的測定等。該類標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T1479~2011《金屬粉末松裝密度的測定》、GB/T1480《金屬粉末粒度組成的測定干篩分法》、GB/T3249~2009《金屬及其化合物粉末費氏粒度的測定方法》、GB/T20255~2008《硬質(zhì)合金化學(xué)分析方法》、GB/T5162~2006《金屬粉末振實密度的測定》、GB/T5249~2013《可滲透性燒結(jié)金屬材料氣泡試驗孔徑的測定》、YS/T423~2000《核極碳化硼粉末化學(xué)分析方法》、YS/T539-2009《鎳基合金粉化學(xué)分析方法》和YS/T550~2006《金屬熱噴涂層剪切強度的測定》等,這些分析方法標(biāo)準(zhǔn)被相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)廣泛引用,使得粉末冶金產(chǎn)品的檢測和驗收有標(biāo)準(zhǔn)可依。未來,隨著檢測技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展,檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)還會繼續(xù)完善。
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)是負(fù)責(zé)制定、發(fā)布和推廣國際標(biāo)準(zhǔn),協(xié)調(diào)世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,組織各成員國和技術(shù)委員會進行信息交流,并且與其他國際組織共同研究有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化問題的專署機構(gòu)。有色金屬粉末冶金分標(biāo)委會對應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織是ISO/TC119(粉末冶金),ISO/TC119分SC1術(shù)語與定義、SC2粉末的取樣和試驗方法(包括硬質(zhì)合金粉末)、SC3燒結(jié)金屬取樣和試驗方法(不包括硬質(zhì)合金粉末)、SC4硬質(zhì)合金取樣和試驗方法、SC5粉末冶金材料(不包括硬質(zhì)合金)規(guī)范,共5個工作組。ISO/TC119共發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)70項(數(shù)據(jù)截止2012年12月31日)。ISO/TC119發(fā)布的70項標(biāo)準(zhǔn)中包含黑色金屬粉末冶金和有色金屬粉末冶金。與有色金屬粉末冶金領(lǐng)域相關(guān)的有60多項,包括產(chǎn)品和檢測方法標(biāo)準(zhǔn),為了與國際先進水平接軌,我國積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)。目前,我國已采標(biāo)46項,其中等同采用(IDT)38項;修改采用(MOD)7項;非等效(NEQ)1項。在國內(nèi),有色金屬粉末冶金領(lǐng)域?qū)儆诓蓸?biāo)率較高的領(lǐng)域。
雖然我國粉末冶金行業(yè)的采標(biāo)率很高,但粉末冶金行業(yè)參與國際標(biāo)準(zhǔn)化的力度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,近些年來我國都沒有國際標(biāo)準(zhǔn)提案,也沒有參與國際標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)會議,國內(nèi)無人員承擔(dān)國際標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織秘書處的工作和領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)。這是由于國內(nèi)有色金屬粉末冶金領(lǐng)域的大型企業(yè)不多,僅有的大型企業(yè)的國際標(biāo)準(zhǔn)化意識不強。今后,有色金屬粉末冶金分標(biāo)委會應(yīng)強化大型企業(yè)的國際標(biāo)準(zhǔn)化意識,提高企業(yè)參與國際標(biāo)準(zhǔn)化的積極性,組團參加國際標(biāo)準(zhǔn)化工作會議,爭取國際標(biāo)準(zhǔn)提案,承擔(dān)國際標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織秘書處的工作,實現(xiàn)真正意義上的讓中國標(biāo)準(zhǔn)走出去。