《微合金钢锻件 通用技术条件》GB/T 40883-2021国家标准解读
一、标准立项背景
微合金钢锻件通过在钢中加入钛、钒、氮等微量元素，采用控制锻造及锻后冷却工艺的方式，使各种元素析出硬化而获得锻件所需的综合力学性能。微合金钢锻件由于省去了热处理工序，不仅节约了能源消耗，同时由于简化了生产工序，减少了热处理过程的废次品率，降低了生产成本。
本标准所涉及的“微合金钢”属于《中国制造2025》中重点支持的新材料领域。本标准是国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）中明确提出的“重点领域”中的工业标准化重点中的“新材料”标准，也是《装备制造业标准化和质量提升规划》和《促进装备制造业质量品牌提升专项行动指南》中大力重点支持发展的新材料标准。
本标准《微合金钢锻件 通用技术条件》由原材料制造、锻件制造、整车制造等全产业链上多家龙头企业组成起草工作组，工作组在全国锻压标准化技术委员的组织下开展调研及试验工作，为本标准技术指标的确定积累了大量基础数据。
二、标准适用范围
本标准规定了微合金钢锻件的技术要求、试验方法、检验规则、标志、随行文件、包装、运输及贮存。本标准适用于最大截面厚度不大于200 mm的微合金钢锻件。
三、标准主要内容
本标准的第一起草单位湖北三环锻造有限公司拥有30余年汽车底盘关键零部件转向节及转向节臂等产品的模锻生产经验，公司自2015年开始进行微合金钢锻件的模锻工艺研发，先后完成了汽车转向节、转向节臂、平衡轴等汽车底盘微合金钢锻件的研发和生产。标准起草单位进行了大量试验，通过在生产过程中控制锻造工艺、锻后控温冷却等工艺方法，使微合金钢锻件达到所需力学性能要求。
1、在微合金钢材料的要求方面：规定了对材料的脱碳层和晶粒度等方面的要求。联合大冶特殊钢有限公司和西宁特殊钢股份有限公司等国内知名钢材制造厂家，对原材料的组织在《GB/T 15712 非调质机械结构钢》的基础上提出进一步要求，即要求“锻件所用钢材为铁素体-珠光体微合金钢时，材料金相组织中的铁素体-珠光体含量不应低于90%。锻件所用钢材为贝氏体微合金钢时，材料金相组织中的贝氏体不应低于90%”。
2、在微合金钢锻件所用钢材成分控制、力学性能要求、产品质量等方面：本标准不仅广泛采纳了大冶特殊钢有限公司和西宁特殊钢股份有限公司等国内知名钢材制造厂家的意见，同时与陕西汉德车桥有限公司、中国一拖集团有限公司等国内知名整车制造企业进行深入研究探讨，将钢材制造企业、锻造企业以及整车制造企业对微合金钢锻件的各项要求进行了整合，并与华中科技大学、北京机电研究所有限公司等科研院所展开理论验证与总结，保证了本标准内容从原材料到零件制造再到产品使用整个产业链上合理有效。
3、在强度等级划分方面：在标准中根据微合金钢锻件强度等级的不同，对微合金钢锻件进行了分类，并在试验验证的基础上分别给出了不同强度等级下锻件的屈服强度、抗拉强度、伸长率、布氏硬度值。锻件强等级的划分充分考虑了微合金钢锻件的不同使用环境和工作条件，针对微合金钢锻件伸长率难以有效控制的难题，本标准在进行强度分级时，进行了大量的力学性能验证试验，并结合了国内大部分微合金钢锻件制造企业的微合金钢锻件伸长率控制水平，给出了有效、可量化的数值。
4、在微合金钢锻件的材料成分、组织、性能、探伤等检测方法方面：本标准严格执行现行国家/行业标准，从而保证了标准规定的各项产品质量指标都能得到有效验证。标准起草工作组不仅充分考虑了国内各大主机厂对微合金钢锻件的各项指标要求、整合了锻造企业微合金钢锻件生产制造条件/工艺控制能力、微合金钢钢材生产企业质量保证能力，同时团队广泛收集了国际客户对微合金钢锻件的要求。在标准附录部分增加了补充要求，对限制性化学成分、限制性附带元素、非金属夹杂物、去应力要求、切口韧性试验、清理等进行了统一规范。这些特殊要求的补充说明，使标准在发布实施后，能正确引导广大微合金钢锻造企业与钢厂、客户之间形成统一的技术规范。
四、标准实施意义
标准制定过程中，通过广大参与标准工作的专家和企业的共同努力，规定了微合金化元素钒、铌、钼、钛等的化学成分要求，国内首次对微合金钢锻件微合金化元素成分给出了明确规定，解决了微合金钢微合金化元素成分控制的难题；对锻件制造过程的工艺控制提出了明确的要求，解决了微合金钢锻件力学性能稳定性的技术难题；对生产制造企业的微合金钢锻件质量验收提供了标准规范，从产品设计、生产制造、检验验收全流程给出了参考依据。
微合金钢锻件采用控锻控冷技术取代了传统锻件的热处理工序，实现了我国锻造企业绿色、短流程的生产制造，符合新时代“碳达峰、碳中和”的国家战略。本标准发布实施后，必将大力推动微合钢金锻件成形技术的发展和应用，降低钢质锻件的综合制造成本，标准的实施与推广具有显著的经济效益和社会效益。
微合金钢锻件通过在钢中加入钛、钒、氮等微量元素，采用控制锻造及锻后冷却工艺的方式，使各种元素析出硬化而获得锻件所需的综合力学性能。微合金钢锻件由于省去了热处理工序，不仅节约了能源消耗，同时由于简化了生产工序，减少了热处理过程的废次品率，降低了生产成本。
本标准所涉及的“微合金钢”属于《中国制造2025》中重点支持的新材料领域。本标准是国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）中明确提出的“重点领域”中的工业标准化重点中的“新材料”标准，也是《装备制造业标准化和质量提升规划》和《促进装备制造业质量品牌提升专项行动指南》中大力重点支持发展的新材料标准。
本标准《微合金钢锻件 通用技术条件》由原材料制造、锻件制造、整车制造等全产业链上多家龙头企业组成起草工作组，工作组在全国锻压标准化技术委员的组织下开展调研及试验工作，为本标准技术指标的确定积累了大量基础数据。
二、标准适用范围
本标准规定了微合金钢锻件的技术要求、试验方法、检验规则、标志、随行文件、包装、运输及贮存。本标准适用于最大截面厚度不大于200 mm的微合金钢锻件。
三、标准主要内容
本标准的第一起草单位湖北三环锻造有限公司拥有30余年汽车底盘关键零部件转向节及转向节臂等产品的模锻生产经验，公司自2015年开始进行微合金钢锻件的模锻工艺研发，先后完成了汽车转向节、转向节臂、平衡轴等汽车底盘微合金钢锻件的研发和生产。标准起草单位进行了大量试验，通过在生产过程中控制锻造工艺、锻后控温冷却等工艺方法，使微合金钢锻件达到所需力学性能要求。
1、在微合金钢材料的要求方面：规定了对材料的脱碳层和晶粒度等方面的要求。联合大冶特殊钢有限公司和西宁特殊钢股份有限公司等国内知名钢材制造厂家，对原材料的组织在《GB/T 15712 非调质机械结构钢》的基础上提出进一步要求，即要求“锻件所用钢材为铁素体-珠光体微合金钢时，材料金相组织中的铁素体-珠光体含量不应低于90%。锻件所用钢材为贝氏体微合金钢时，材料金相组织中的贝氏体不应低于90%”。
2、在微合金钢锻件所用钢材成分控制、力学性能要求、产品质量等方面：本标准不仅广泛采纳了大冶特殊钢有限公司和西宁特殊钢股份有限公司等国内知名钢材制造厂家的意见，同时与陕西汉德车桥有限公司、中国一拖集团有限公司等国内知名整车制造企业进行深入研究探讨，将钢材制造企业、锻造企业以及整车制造企业对微合金钢锻件的各项要求进行了整合，并与华中科技大学、北京机电研究所有限公司等科研院所展开理论验证与总结，保证了本标准内容从原材料到零件制造再到产品使用整个产业链上合理有效。
3、在强度等级划分方面：在标准中根据微合金钢锻件强度等级的不同，对微合金钢锻件进行了分类，并在试验验证的基础上分别给出了不同强度等级下锻件的屈服强度、抗拉强度、伸长率、布氏硬度值。锻件强等级的划分充分考虑了微合金钢锻件的不同使用环境和工作条件，针对微合金钢锻件伸长率难以有效控制的难题，本标准在进行强度分级时，进行了大量的力学性能验证试验，并结合了国内大部分微合金钢锻件制造企业的微合金钢锻件伸长率控制水平，给出了有效、可量化的数值。
4、在微合金钢锻件的材料成分、组织、性能、探伤等检测方法方面：本标准严格执行现行国家/行业标准，从而保证了标准规定的各项产品质量指标都能得到有效验证。标准起草工作组不仅充分考虑了国内各大主机厂对微合金钢锻件的各项指标要求、整合了锻造企业微合金钢锻件生产制造条件/工艺控制能力、微合金钢钢材生产企业质量保证能力，同时团队广泛收集了国际客户对微合金钢锻件的要求。在标准附录部分增加了补充要求，对限制性化学成分、限制性附带元素、非金属夹杂物、去应力要求、切口韧性试验、清理等进行了统一规范。这些特殊要求的补充说明，使标准在发布实施后，能正确引导广大微合金钢锻造企业与钢厂、客户之间形成统一的技术规范。
四、标准实施意义
标准制定过程中，通过广大参与标准工作的专家和企业的共同努力，规定了微合金化元素钒、铌、钼、钛等的化学成分要求，国内首次对微合金钢锻件微合金化元素成分给出了明确规定，解决了微合金钢微合金化元素成分控制的难题；对锻件制造过程的工艺控制提出了明确的要求，解决了微合金钢锻件力学性能稳定性的技术难题；对生产制造企业的微合金钢锻件质量验收提供了标准规范，从产品设计、生产制造、检验验收全流程给出了参考依据。
微合金钢锻件采用控锻控冷技术取代了传统锻件的热处理工序，实现了我国锻造企业绿色、短流程的生产制造，符合新时代“碳达峰、碳中和”的国家战略。本标准发布实施后，必将大力推动微合钢金锻件成形技术的发展和应用，降低钢质锻件的综合制造成本，标准的实施与推广具有显著的经济效益和社会效益。
