李其龍 章宇翔 徐偉

摘 要：工程機械用燒結金屬軸套，屬于關鍵零部件，產品涉及粉末冶金新材料、液壓件、工程機械等產業(yè)，有著較高的技術壁壘，工程機械用含油軸套的標準化，對提升國內工程機械行業(yè)的技術水平具有積極的意義。但JB/T 13782-2020標準文本中存在著一些問題，有些內容嚴重影響著標準的使用。本文敘述了JB/T 13782標準文本中在硬度、抗壓強度、檢驗等方面的問題，便于標準的推廣應用。

關鍵詞：軸套，硬度，抗壓強度，檢驗，工程機械

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.026

0 引 言

軸套是一種中空的圓柱形零件，安裝在軸上，起保護軸，防止軸磨損的作用。軸套在軸的工作過程中能承受滑動，減少摩擦，降低能量損耗，保證機器的正常運轉。軸套在機械設備中有著廣泛的應用，通常用于液壓缸、變速箱等部件中。工程機械用燒結軸套，有時也稱為含油軸承、燒結軸承等，屬于關鍵機械零部件，產品涉及新材料、液壓件、工程機械等產業(yè)，有著較高的技術壁壘。2021年發(fā)布的《工程機械行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》明確提出挖掘機液壓缸中襯套潤滑周期≥200 h。

燒結金屬材料，由于具有內部孔隙，可以制備成自潤滑含油軸套。燒結金屬含油軸套是當今全世界生產最早和使用最廣的粉末冶金產品[1]。粉末冶金工藝在制備機械零部件時具有少切削或無切削的特點，可節(jié)約材料，降低能耗和生產成本，得到越來越廣泛的應用[2]。粉末冶金含油軸承的材料力學性能可和鑄造材料相比擬，并能根據要求在較大范圍內調整，而其制造成本又大大低于鑄造軸承，技術經濟優(yōu)勢明顯，使其在機械工業(yè)中得到廣泛應用[3]。

機械制造企業(yè)的標準化生產不僅是行業(yè)發(fā)展的基本要求，也是提升我國機械制造產品競爭力、提升我國經濟實力和綜合國力的必然要求[4]。JB/T13782-2020《工程機械用含油軸套》，2020年4月16日發(fā)布，2021年1月1日實施。JB/T 13782標準中，規(guī)定了含油軸套的分類和標記，要求，試驗方法，檢驗規(guī)則，標志、包裝、運輸和貯存；可在標準中要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等部分內容都存在著一些問題，有些內容嚴重影響著標準的使用。

1 “要求”部分

第4 . 2條中的表1規(guī)定了軸套的壓制密度為6.5～6.85 g/cm3。第4.3條規(guī)定，軸套的主要尺寸應符合圖1和圖2或有關圖樣的規(guī)定，即JB/T 13782-2020中的軸套應為經壓制、燒結、加工等工序后的成品。壓制密度為制備軸套的過程控制參數，對于成品，很難去檢測過程參數是否滿足要求。第4.5條規(guī)定，軸套不應有壓制缺陷，軸套表面不應有毛刺、磕碰、劃痕等缺陷。壓制缺陷為過程缺陷，對于成品的缺陷，不宜區(qū)分有無壓制缺陷。

第4 . 2 條中的表1 還規(guī)定了軸套的硬度和密度，熱處理硬度為“≥7 0 H R B”，燒結硬度為“40HRB”。首先，燒結硬度應該給一個范圍值。其次，第4.7條規(guī)定，軸套熱處理后，其硬度數值不應小于70HRB，內容與表1的規(guī)定重復。

第4.3條規(guī)定：軸套的主要尺寸應符合圖1和圖2或有關圖樣的規(guī)定，具體尺寸參見表A.1。在圖1中，標注了軸套的長度為L，但在表A.1中并沒有列出軸套高度的數值，并且標準文本中也沒有給出高度值的范圍或推薦值。

第4.4條規(guī)定：軸套的表面粗糙度應符合圖1和圖2的規(guī)定，未注粗糙度R a不應大于12.5 μm。GB/T 131-2006《產品幾何技術規(guī)范（GPS）技術產品文件中表面結構的表示法》第6.4.1條規(guī)定，表面結構要求中給定極限值的判斷規(guī)則有兩種（分別見GB/T 10610-1998的5.2和5.3）：a）16%規(guī)則；b）最大規(guī)則。GB/T 10610現(xiàn)行版本為GB/T 10610-2009 《產品幾何技術規(guī)范（GPS）表面結構 輪廓法 評定表面結構的規(guī)則和方法》，根據GB/T 10610-2009第5.3條，JB/T 13782-2020第4.4條，規(guī)范表述為：未注粗糙度為R amax 12.5。

第4.6條規(guī)定：軸套的外徑和內徑的公差應按用戶要求確定，未標注的幾何公差、尺寸公差、角度公差、油槽公差等應符合JB/T 5936的規(guī)定。第4.3條規(guī)定了軸套的主要尺寸應符合表A.1，表A.1包括內徑和外徑尺寸，第4.6條和第4.3條，都對軸套內徑和外徑尺寸進行了規(guī)定，有重復規(guī)定。在第4.6條中，油槽公差與幾何公差、尺寸公差等范圍有重疊，也出現(xiàn)了重復規(guī)定。

2 “試驗方法”部分

第5.1條規(guī)定：軸套含油率的測定按GB/T 5163的規(guī)定。在第4.1條規(guī)定，軸套的含油率不應低于14%，第4.2條表1規(guī)定了軸套的壓制密度?！霸囼灧椒ā辈糠秩鄙賹褐泼芏葴y定的規(guī)定，軸套的含油率和壓制密度檢測均適用于GB/T 5163。

第5.2條規(guī)定：軸套的軸向抗壓強度檢驗按GB/T 228.1的規(guī)定，同時，第4.9條規(guī)定，軸套的軸向抗壓強度不應小于510 MPa。GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》在“范圍”部分規(guī)定：本部分適用于金屬材料室溫拉伸性能的測定。GB/T 228.1-2021在“范圍”部分規(guī)定：本文件適用于金屬材料室溫拉伸性能的測定。因此，GB/T 228.1適用于金屬材料室溫拉伸性能的測定，沒有涉及與抗壓強度有關的檢驗規(guī)定。軸套的軸向抗壓強度檢驗無法采用GB/T 228.1。

第5. 3條規(guī)定：軸套的徑向壓潰強度檢驗按GB/ T 680 4的規(guī)定。需要注意的是，GB/ T 680 4-20 08第9部分，譯文不嚴謹，未能準確表達出ISO5725-1：1994對應部分的含義[5]。

第5.4條規(guī)定：軸套的硬度檢驗按GB/T 230.1的規(guī)定，同時，第4.2條，表1規(guī)定了軸套的硬度。GB/ T 230.1-2018《金屬材料 洛氏硬度試驗 第1部分：試驗方法》，在“范圍”部分規(guī)定：本部分適用于固定式和便攜式洛氏硬度計，對于特定的材料和產品，適用其他特定標準，如GB/ T 3849、GB/ T 9097。JB/ T 13782-2020在“范圍”部分規(guī)定：本標準適用于工程機械工作裝置用粉末冶金含油軸承。因此，JB/ T 13782中的軸套屬于燒結金屬材料（不包括硬質合金），其硬度檢測適用于GB/ T 9097-2016《燒結金屬材料（不包括硬質合金） 表觀硬度和顯微硬度的測定》。

第5. 5條規(guī)定：軸套的幾何公差檢驗按GB/ T1958的規(guī)定。第4.6條規(guī)定：未注的幾何公差、尺寸公差、角度公差、油槽公差等應符合JB/ T 5936的規(guī)定。第5.5條的檢驗僅涉及幾何公差，缺少尺寸公差、角度公差、油槽公差等檢驗規(guī)定。

3 “檢驗規(guī)則”部分

第6.1條“出廠檢驗”規(guī)定：軸套應進行全數檢驗，所有檢驗項目均應合格?！俺鰪S檢驗”第6.1.2條規(guī)定用戶要求檢驗的項目。對于該類型的產品，其壓潰強度性能一般都是用戶要求檢驗的項目。做壓潰強度檢驗時，需要對軸套產品進行破壞，檢測后產品即損壞，無法繼續(xù)使用。破壞性檢測項目，如壓潰強度、使用壽命等不適合全數檢驗。

第6.2條“型式檢驗”規(guī)定：產品停產半年以上，恢復生產，型式檢驗項目見第4章。第4.10條規(guī)定：軸套的使用壽命不應低于20 0 0 h。第5.7條規(guī)定：軸套的使用壽命應進行臺架試驗，或隨主機進行可靠性試驗。使用壽命2000 h，連續(xù)試驗時間需要83.3天，加上制樣等準備時間，至少需要3個月；隨主機進行可靠性試驗時，按照每天工作10小時，2000 h需要200天，200天已超過半年。因此，嚴格按照標準執(zhí)行，大概率會出現(xiàn)產品一直在做壽命試驗，無法進行正常生產的情況。停產多久需要做型式檢驗，可以評估和參考相關標準中的規(guī)定，如JB/T 5077-1991《通用齒輪裝置 型式試驗方法》規(guī)定：停產兩年后，恢復生產時；JB/T 7041-2006《液壓齒輪泵》規(guī)定：產品長期停產后，恢復生產時。

第6 . 2 .3條規(guī)定：型式檢驗抽樣方案按GB/ T2829的規(guī)定，GB/T 2829-2002 《周期檢驗計數抽樣程序及表（適用于對過程穩(wěn)定性的檢驗）》；JB/T13782中的軸套屬于燒結金屬材料（不包括硬質合金），對于特定的材料和產品，JB/T 7905-2013《燒結金屬材料（不包括硬質合金）抽樣》更適用于軸套的抽樣。

4 其他部分

第1條規(guī)定，本標準規(guī)定了工程機械工作裝置用含油軸套的分類、標記、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。第3條為“分類和標記”。因此，第1條應為“本標準規(guī)定了工程機械工作裝置用含油軸套的分類和標記、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存”。

第7.3條規(guī)定：應在真空塑封包裝后再進入包裝箱內。此內容不屬于“運輸”，應屬于7.2部分。

5 結 語

標準作為工業(yè)產品設計、制造、采購、檢測、使用和貿易的依據，其先進性、協(xié)調性和系統(tǒng)性決定了工業(yè)產品質量的整體水平和競爭力。機械工程用含油軸套的標準化，對提升國內工程機械行業(yè)的技術水平具有積極的意義。JB/T 13782-2020標準文本中存在著一些問題，有些內容嚴重影響著標準的使用，希望標準修訂者修訂標準時給予糾正；使用標準者，包括制造商、訂貨者以及檢測機構等，也應該注意標準中客觀存在的問題。本文敘述了標準文本中的問題，主要內容如下：（1）標準第5.2條規(guī)定，軸套的軸向抗壓強度檢驗按GB/T 228.1的規(guī)定，GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》，沒有涉及與抗壓強度有關的檢驗規(guī)定；（2）標準第5.4條規(guī)定，軸套的硬度檢驗按GB/T 230.1的規(guī)定，軸套的硬度檢測應采用GB/T 9097-2016《燒結金屬材料（不包括硬質合金） 表觀硬度和顯微硬度的測定》；（3）標準第6.1條規(guī)定，軸套應進行全數檢驗，所有檢驗項目均應合格，該類產品不適合全數檢驗；（4）標準文本缺少對密度測定的規(guī)定。

參考文獻

[1]HOWARD I S， LEANDER F P， 韓鳳麟. 全球燒結金屬含油軸承評定[J]. 粉末冶金技術， 2008， 26（1）： 65.

[2]蘇鳳戈，鄭卓，陳陸水.黏結劑對鐵基混合粉末性能的影響[J].粉末冶金材料科學與工程，2020，25（5）：396-402.

[3]周作平， 申小平. 粉末冶金機械零件實用技術[M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2005.

[4]王文革.機械制造中的標準化作業(yè)探討[ J ] .中國標準化，2018（4）：62-64.

[5]李其龍，方小亮，章宇翔.燒結金屬軸承徑向壓潰強度的精確性研究[J].中國標準化，2022（20）：147-150+158.

作者簡介

李其龍，通信作者，碩士研究生，高級工程師，研究方向為材料科學與加工。

（責任編輯：張佩玉）