行业标准《粉冶钼合金顶头》（送审稿）编制说明

行业《粉冶钼合金顶头》编制说明（送审稿）一、工作简况任务来源根据2020年7月22日，工业和信息化部办公厅《工业和信息化部2020年第二批行业标准制修订和外文版项目》(工信厅科函〔2020〕181号)的要求，行业标准《粉冶合金钼顶头》修订项目由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口，项目计划编号：2020-0713T-YS，项目周期为24个月，计划完成年限为2022年12月前，标准起草单位由金堆城钼业股份有限公司、中国有色金属标准计量质量研究所负责起草。主要参加单位和工作组成员及其所作的工作2.1主要参加单位情况标准主编单位金堆城钼业股份有限公司在标准的编制过程中，能积极主动收集国内外相关标准，负责项目的总体实施和策划，能够带领编制组成员单位认真细致修改标准文本，征求多家企业的修改意见，编制实测数据统计表，带领编制组完成标准的编制工作。中国有色金属标准计量质量研究所为本标准提供理论研究基础，并为国内外粉冶合金钼顶头标准研究工作提供有力支持。与此同时，配合主编单位开展大量的现场调研、开展各种试验工作，为标准编写提供了真实有效的实测数据，针对标准的讨论稿和征求意见稿提出修改意见。厦门虹鹭钨钼工业有限公司积极参加标准调研工作，对标准中粉冶合金钼顶头的技术指标进行严格把关。积极配合编制组开展现场取样及试验验证工作，承担了标准中第三方的试验验证工作，主要完成了粉冶合金钼顶头验证数据的对比，为标准技术要求部分提供有力保障。自贡硬质合金有限责任公司积极配合主编单位开展大量的现场调研、取样、开展各种试验工作，为标准编写提供了真实有效的实测数据，针对标准的讨论稿和征求意见稿提出修改意见，并对标准中粉冶钼合金顶头的技术指标进行严格把关。积极配合编制组开展现场取样及试验验证工作，承担了标准中第三方的试验验证工作，主要完成了粉冶钼合金顶头验证数据的对比，为标准顺利完成做出了较大贡献。2.2主要工作成员所负责的工作情况本标准主要起草人及工作职责见表1。主要起草人及工作职责起草人工作职责xxx负责标准的工作指导、标准的编写、试验确定及组织协调xxx负责标准中相关技术要求内容的编写及把关xxx负责提供企业的现场调研及配合标准编写开展现场试验验证及数据积累xxx提供理论支撑，并对国内外粉冶钼合金顶头标准对比提供支持xxx提供第三方的检测服务，指导企业现场检验的规范化并编写标准试验验证数据的对比分析xxx标准编写材料的收集及标准部分内容的编写与把关xxx提供技术指导（三)工作过程1.预研阶段2018年11月至2019年12月，由金堆城钼业股份有限公司、中国有色金属标准计量质量研究所对国内粉冶合金钼顶头进行了现场调研，具体内容为:了解国内粉冶合金钼顶头的技术水平及应用情况，与企业技术人员深入讨论技术标准的具体技术要求，参观企业现场生产情况，根据调研情况，由主编单位整理并编制形成了《粉冶合金钼顶头》标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料。2.立项阶段2019年4月，金堆城钼业股份有限公司向全体委员提交了《粉冶合金钼顶头》标准项目建议书、标准草案及标准立项说明等材料，全体委员会议论证结论为同意行业标准立项。由秘书处组织委员网上投票，投票通过后转报工业和信息化部，并挂网向社会公开征求意见。2020年7月，工业和信息化部办公厅(工信厅科函〔2020〕181号)下达了修订《粉冶合金钼顶头》行业标准的任务，计划编号：2020-0713T-YS，完成年限为2022年，技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。3.起草阶段本标准为修订标准，在起草阶段进行了大量的数据收集，同时兼顾全国钼顶头生产厂家的现状。（1）2020年8月在接到标准制定任务后，初步制定了和进度安排，填写了“推荐性行业标准项目任务书”。收集、整理相关文献资料，形成了行业标准《粉冶合金钼顶头》制定的整体思路等工作。（2）2020年8月稀有金属标委会召开网络任务落实会，确定项目参与起草单位为中国有色金属标准计量质量研究所等。成立编制组，确定了编制组各成员的工作任务与安排。（3）2020年9月，编制小组进行收集、整理资料，完成试验样品的收集工作。通过技术查询、市场调查等方式对粉冶合金钼顶头使用状况进行了相关资料的收集和总结，并对相关的技术资料进行了对比分析。在广泛沟通和深入讨论基础上，确定了标准编制原则。（4）2020年12月，由本标准的编制单位金堆城钼业股份有限公司与参编单位根据收集的资料、调研结果进行了建议汇总处理，对草案稿进行修改，形成了行业标准《粉冶合金钼顶头》（草案）并撰写了编制说明。第一次标准工作会议：2021年5月在浙江省杭州市召开了标准工作会议，会上对行业标准《粉冶合金钼顶头》（讨论稿）进行了讨论，来自中国有色金属工业标准计量质量研究所、金堆城钼业股份有限公司、西北有色金属研究院、厦门虹鹭钨钼工业有限公司、自贡硬质合金有限公司、广东省工业分析中心、洛阳栾川钼业集团股份有限公司、中国科学院理化技术研究所、云南科威液态金属谷研发有限公司、云南省科学技术院、宝钛集团有限公司、宝鸡钛业股份有限公司、西部金属材料股份有限公司、西安庄信新材料科技有限公司、西部钛业有限责任公司等24家单位的40余名专家代表对本标准文本积极提出宝贵意见。（6）杭州会议结束之后，标准编制组根据讨论结果，对讨论稿进行修改完善，形成了行业标准《粉冶合金钼顶头》（征求意见稿）。4征求意见阶段第二次标准工作会：2021年9月26日～28日在江苏省常州市召开了标准工作会议，来自中国有色金属工业标准计量质量研究所、金堆城钼业股份有限公司、厦门虹鹭钨钼科技有限公司、自贡硬质合金有限责任公司、安泰天龙（天津）钨钼科技有限公司、洛阳科威钨钼有限公司、成都虹波钼业有限公司、锦州新华龙大有钼业股份有限公司、柿竹园有色金属有限责任公司、国核宝钛锆业股份有限公司、宝钛集团有限公司、广东先导稀材股份有限公司、成都中建材光电材料有限公司、广西德邦科技有限公司、广西晶联光电材料有限责任公司、广西壮族自治区冶金产品质量检验站、西安赛尔电子材料科技有限公司、湖南湘投金天新材料有限公司、鑫鹏源智能装备集团有限公司、宁波创润新材料有限公司、宁波诺丁汉大学、有研工程技术研究院有限公司、郴州钻石钨制品有限责任公司、江钨世泰科钨品有限公司等多家单位的40余名专家对《粉冶钼合金顶头》预审稿进行了讨论，形成了征求意见稿意见汇总表Ⅱ，依据此次会议精神，编制组及时修改了标准文本，形成了《粉冶钼合金顶头》标准征求意见稿及编制说明。征求意见阶段，共发送行业标准《粉冶钼合金顶头》（征求意见稿）的单位18个，收到回函的单位16个，回函并有建议或意见的单位10个，回函无意见的单位6个，无回函的单位2个，详见征求意见稿意见汇总处理表。征求意见范围广泛且具代表性，编制组根据意见对征求意见稿进行修改完善，于2021年11月形成了行业标准《粉冶钼合金顶头》的送审稿。5审查阶段5.1标准技术专家审查会议2021年12月06日～8日在云南省昆明市召开了行业标准《粉冶钼合金顶头》的审定会，根据与会专家及企业代表认真研究和讨论，形成审定会议纪要，并在会议上经过专家审议通过，根据审定会议纪要，修订了标准送审稿，编制《粉冶钼合金顶头》的报批稿。3.3.2委员审查会议2021年XX月XX日～XX月XX日在，全国有色金属标准化技术委员会在XX省XX市召开全体委员大会，全国有色金属标准化技术委员会稀有金属分技术委员会（SAC/TC243/SC3）全体委员大会应到委员共计名，实际到会委员名。会议经过认真热烈的讨论，对标准制修订程序、征求意见的过程、以及技术内容的确定等多方面进行了仔细审查和表决投票，形成委员审查会议纪要，审查结论为通过。6报批阶段202X年XX月底，标准起草工作组根据审查会提出的修改意见和建议对标准进行了进一步的修改整理，形成了本标准的报批稿。报标委会秘书处。二、标准编制原则1.1原则性：本着与时俱进、切合实际、合理利用资源、促进科技进步、促进产业升级与产品结构调整、满足市场需要和供需双方公平受益、获取最大社会综合效益的基本原则。标准的制定格式严格按照GB/T1.1《标准化工作导则第一部分：标准的结构与编写规则》的规定进行。1.2适应性：随着产品生产技术的发展，原标准YS/T245-2011的相关要求对产品使用性能判定已失去指导意义，并且目前市场新增加的产品规格未在原标准中体现，已不能引导产品的持续改进。因此本项目通过相关试验验证及大量的生产实际情况，对原标准进行修订，提升标准对产品用途的适应性；统一影响产品质量的关键指标，能有效提高产品整体的质量水平，促进产品在国内外市场的推广。三、标准主要内容的确定依据及情况分析确定标准主要内容的论据1.1产品分类本标准为YS/T245-2011《粉冶钼合金顶头》的修订版本。依据近年来市场上使用钼顶头的类型，将粉冶钼合金顶头按照烧结态和机械加工态两种进行分类，主要原因是：一般规模较小的穿孔厂家，由于其穿孔机型号和工装设备不尽相同，导致链接顶头的顶杆尺寸无法做到统一标准，因此此部分客户采购烧结态钼合金顶头，根据自身设备情况进行加工链接螺纹和外观形状；机械加工态钼合金顶头一般是大型穿孔厂家所需求的产品，由于其所穿制的钢管尺寸相对固定，因此所需的钼顶头规格尺寸相对标准，故此直接从供货单位采购机械加工态的钼合金顶头（链接螺纹和外观形状都已加工）。因此，本标准与YS/T245-2011相比，主要有以下变动：将“产品分为A型和B型”，修改为“分为烧结态钼合金顶头和机械加工态钼合金顶头两类”，并修订了产品的示意图，原标准的示意图与产品的实际形状差异过大，详见表1。（见3.1,2011版的3.1）表SEQ表格\*ARABIC1修订前后的产品示意图对比表修订前A型B型修订后烧结态钼合金顶头机械加工态钼合金顶头此外，为了规范产品的型号、状态、规格，增加了此三项内容的规定，详见表2.型号供应状态规格直径mm长度mm其他尺寸mmDH烧结态50≤D＜450125～600D1、L1、L2、R1、R2尺寸由供需双方协商确定并在订货单中注明。DM机械加工态40≤D＜450105～600MF（螺纹）、L1、L2、L3、R1、R2、R3尺寸由供需双方协商确定并在订货单中注明。表2型号、状态和规格1.2化学成分本标准与YS/T245-2011相比，主要有以下变动：修订了粉末冶金钼合金顶头中主要合金元素Ti含量的要求，将Ti含量由“1.0%～2.0%”修改为“1.0%～1.8%”；增加了“稀土元素总量范围：1.0%～2.0%”（见3.2,2011版的3.2）。化学成本要求详见3.表3质量分数（%）Mo合金元素含量稀土元素总量杂质元素，不大于TiZrCCeYLaFeNiAlSiCaMgP余量1.0~1.80.2~0.60.2~0.81.0-2.00.00600.00300.00200.00300.00200.00200.0010注：稀土元素主要包括(但不限于)Ce、Y、La三种。1.2.1关于粉冶钼合金顶头化学成分中Ti含量的确定：依据相关文献以及试验结果，本文件调整了Ti、Zr、C的含量，主要理论依据是：钼合金顶头中的Ti、Zr与C可以形成细小的TiC和ZrC颗粒，这些弥散分布的质点能有效阻碍位错运动，对合金产生第二相强化，因此应将钼合金顶头机体中m(Ti+Zr)／m(C)的比例控制在3～5之间，其原因有以下两点：（1）C过多，除了生成TiC和ZrC外，还生成脆性相Mo2C，对改善钼顶头的塑性非常不利。C过少，影响弥散强化的第二相碳化物的生成，第二相粒子在钼基晶粒边界的钉扎作用减弱，对提高钼顶头的再结晶温度和高温强度影响较大。（2）在钼顶头的烧结过程中,钼粉所含的氧被碳还原,造成合金中碳含量的减少,尤其是氢气烧结还会发生碳的烧损。因此作为主要合金元素Ti，应将其含量上限2.0%调整到1.8%，从而将m(Ti+Zr)/m(C)的配比控制在3～5之间；否则m(Ti+Zr)/m(C)比例过大，影响弥散强化的第二相碳化物的生成，从而降低钼合金顶头的高温性能。1.2.2关于稀土元素添加量的确定：在钼合金基体中加入稀土元素，可有效细化基体晶粒，依据细晶强化的机理，可提高钼顶头的韧性，增加钼顶头的使用寿命，其主要原因有以下三点：（1）CeO2主要以纤维状存在与钼合金中，其塑性变形均匀，减轻了位错塞积，从而延缓裂纹形核过程因而可提高产品的塑性；（2）La2O3颗粒主要通过位错钉扎作用和晶粒细化作用，来实现在晶内和晶界的弥散分布，其晶粒细化和位错钉扎的作用效果都取决于La2O3颗粒的数量和在钼基体上弥散分布的均匀程度。相同杂质浓度下，单位晶界面上杂质含量少，弥散强化程度高,对合金的硬度提高较大。（3）Y203主要以球状颗粒钉扎在晶粒边界，并且硬度较高，在基体中阻碍了晶界的迁移和位错的滑移，可明显提高钼合金的高温强度。于此同时在钼合金基体中，稀土氧化物的颗粒周围会产生更大的应力集中，含量过多会促使空洞、裂纹的萌生和扩展，易发生局部断裂，导致钼合金顶头的塑性降低。因此本文件增加了“稀土元素总量范围：1.0%～2.0%”的要求。1.3产品型号及尺寸偏差随着不锈钢管穿管技术近二十年年的发展，YS/T245-2011标准中，产品规格已完全脱离市场的需求，已不能体现产品的基本信息，部分产品型号（DM20-DM55）已逐渐淘汰，同时市场需求向更大规格的钼顶头，原标准中未涉及。故本标准与YS/T245-2011相比，主要有以下变动：修订了产品型号及尺寸允许偏差，修改为“规格尺寸及其允许偏差：分别为烧结态产品的尺寸允许偏差和机械加工态产品的尺寸允许偏差”，并删除了表2，重新按照两类产品规定产品规格及尺寸允许偏差（见3.3,2011版的3.3）。（1）烧结态产品的尺寸允许偏差应符合表3的要求。表3烧结态产品的尺寸允许偏差单位为毫米规格直径D直径允许偏差长度L长度允许偏差DH50~DH10050≤D＜100+20125～220+3-1DH100~DH200100≤D＜200+30170～400+3-1DH200~DH300200≤D＜300+30300～500+2-2DH300~DH450300≤D＜450+50400～600+3-3（2）机械加工态产品的尺寸允许偏差应符合表4的要求。表4机械加工态产品的尺寸允许偏差单位为毫米规格直径D直径允许偏差长度L长度允许偏差DM40~DM4040≤D＜450+0.5-0.5105～600+1-11.4表面粗糙度钼合金顶头的表面质量对所穿制钢管内壁质量有直接的影响，因此本文件依据规范性引用文件“GB/T1031-2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面粗糙度参数极其数值”，规范了两类产品的表面粗糙度要求：烧结态产品的Ra值应不大于25μm，机械加工态产品的Ra值应不大于1.6μm。1.5外观质量原标准关于外观质量的描述未明确产品类型，并且关于孔洞尺寸的描述，无法进行测量，可操作性差；此外按原标准的描述，产品是可以有尺寸小于标准的孔洞缺陷，这一点与目前产品的使用现状不符。主要原因：钼合金顶头是在急冷急热下的恶劣环境下作业的，一方面钼顶头尾部与顶杆连接部分是有循环水冷却的，另一方面钼顶头需要给温度达1200℃的钢锭进行穿孔作业。因此任何细微的孔洞，在热胀冷缩的过程中都极易形成合金基体的裂纹源，从而影响产品的使用寿命。故此本文件修订了外观质量的描述：烧结态和机械加工态产品的表面都应符合：呈银灰色金属光泽，表面应光滑、洁净的要求；不得有过熔、鼓泡、分层、裂纹、孔洞和严重氧化等缺陷。主要试验（或验证）情况分析1.针对《粉冶钼合金顶头》产品，按本标准规定的，对主要技术化学成分进行了验证，验证数据结果见表5。表5钼合金顶头化学成分验证试验质量分数（%）型号批次合金元素含量稀土元素总量杂质含量≤质量分数/%TiZrCFeNiAlSiCaMgDH0826-20191.3590.260.3591.120.00600.00100.00200.00300.00200.00200911-20191.3420.370.4851.280.00270.00090.00120.00220.00120.00091012-20191.4510.320.5801.570.00380.00070.00150.00240.00170.00120515-20201.5830.280.6601.720.00490.00060.00110.00170.00140.00100708-20201.6760.410.7501.850.00210.00080.00140.00210.00090.0014检测标准：差减法GB/T4325GB/T4325GB/T4325GB/T4325GB/T4325GB/T4325GB/T4325GB/T4325GB/T4325GB/T43252.针对客户需求，按本标准规定的方法，对主要技术指标密度和使用寿命进行了验证，数据结果见表6。表6钼顶头密度和使用寿命型号批次顶头规格（mm）密度(g/cm3)顶头数量（件）总穿管重量（吨）平均穿管量（吨/个）穿管量要求（吨/个）DH0826-2019Φ54×1459.52640.86.86.00911-2019Φ54×1459.47649.58.256.01012-2019Φ54×1459.35646.27.76.00515-2020Φ54×1459.316396.56.00708-2020Φ54×1459.28644.47.46.0从表6的数据分析，标准中规定的产品密度是科学合理的。3.针对客户需求，并经协商，结合当前国内订单的要求，按本标准对钼合金顶头进行表面粗糙度验证，数据结果见表7表7钼合金顶头表面粗糙度型号批次表面Raμm标准值（不大于）μmDH0820-201912.5250915-201912.5250325-202012.525DM0930-20191.61.60705-20200.81.61025-20200.81.6检测标准GB/T1031GB/T1031从表7的数据分析，标准中规定的粉冶钼合金顶头表面粗糙度是科学合理的。四、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。五、预期达到的社会效益等情况（一）项目的必要性简介随着产品生产技术的发展，原标准YS/T245-2011的相关要求对产品使用性能判定已失去指导意义，已不能引导产品的持续改进。因此本项目通过相关试验验证及大量的生产实际情况，对原标准进行修订，提升标准对产品用途的适应性；统一影响产品质量的关键指标，能有效提高产品整体的质量水平，促进产品在国内外市场的推广。（二）项目的可行性简介随着不锈钢管技术近20年的发展，原标准中的产品型号已逐渐淘汰，现目前行业内的许多产品型号（尤其是大规格钼顶头）在标准中未有体现，且对钼合金顶头的质量提出更高的要求。因此《粉冶钼合金顶头》标准修订时机已成熟，标准的实施将会进一步提高粉冶钼合金顶头的质量。（三）标准的先进性、创新性、标准实施后预期产生的经济效益和社会效益。本文件的修订，可以及时解决标准中产品牌号表述不一致、最新研制产品无标准可依等存在的各项问题，以便充分发挥国家标准之间的相互协调性和一致性。本文件的修订，规范了国内粉冶钼合金顶头的生产和销售市场，便于生产方和需求方的正常生产和销售，有力推动行业的正常有序发展。按照本标准文件生产出的粉冶钼合金顶头能够满足用户的使用要求，从技术经济角度看，提高了成品率和生产效率。从整体预期效果来看，本文件在技术指标上是先进的，应用合理。六、采用国际标准和国外先进标准的情况现未查询到国外相关标准。七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性国家标准的协调配套情况本文件的修订符合现行法律、法规的要求，本文件与其他强制性国家标准无矛盾与不协调之处。新修订的《粉冶钼合金顶头》从技术上保证了产品使用的安全性和可靠性，条文精炼，表述清楚，技术要求全面、准确、科学、合理；标准的格式和表达方式等方面完全执行了现行的国家标准和有关法规，符合GB/T1.1-2020的有关要求。八、重大分歧意见的处理经过和依据暂无重大分歧意见。九、标准性质的建议说明鉴于本文件规定的粉冶钼合金顶头，不涉及人身及设备安全的内容，其属产品标准，不属于安全性标准。依据标准化法和有关规定，建议本标准作为推荐性行业标准。十、贯彻标准的要求和措施建议1.首先应在实施前保证标准文本的充足供应，使每个制造厂及检测机构等都能及时获取本标准文本，这是保证新标准贯彻实施的基础。2.本项目制定的《粉冶钼合金顶头》，不仅与生产企业有关，而且与使用单位、检测机构等相关。对于标准使用过程中容易出现的疑问，起草单位有义务进行必要的解释。3.可以针对标准使用的不同对象，如制造厂、质量监管等相关部门，有侧重点地进行标准的培训和宣贯，以保证标准的贯彻实施。4.建议本标准批准发布6个月后实施。十一、废止现行有关标准的建议在本标准发布实施之日起，代替YS/T245—2011《粉冶钼合金顶头》。十二、其他应予说明的事项经对本标准YS/T245—2011进行修订后，规定的产品品种更具普遍性、广泛性和适用性，修订后的本标准更加先进、合理。本文件的实施，将为粉冶钼合金顶头的生产和采购提供指导，在满足国内需求的同时提高在国际市场上的竞争实力；同时可促进该行业的健康、可持续发展，并对我国不锈钢管行业的发展会产生重要积极的影响。《粉冶钼合金顶头》标准编制组