1、1生活饮用水系统零部件用易切削铜合金铸锭送审 稿编制说明一、工作简况根据中色协综字2010015 号关于下达 2009年第二批有色金属国家标准制(修)订项目计划的通知的要求，由路达（厦门）工业有限公司负责起草行业标准生活饮用水系统零部件用易切削铜合金铸锭 （项目序号 2009-2042-T-YS） 。通过对生活饮用水系统零部件用易切削铜合金铸锭应用状况的市场调查，我们发现目前由于各铜加工企业的规模、设备技术水平、质量意识不同，铸锭产品质量存在着较大的差别；同时市场上充斥着回收的各类铜合金废料，采用这些废料重熔生产的铜合金锭品质差异大；另外，由于铅黄铜在生产及使用过程中会污染环境，且铅在水中很容
2、易浸出，长期饮用含有铅的自来水将对人的神经系统、骨髓造血机能、消化系统、生殖系统及人体其它功能都有明显毒害作用，特别对老年人、孕妇、婴儿和儿童的健康危害较大（如铅中毒将阻碍儿童的智力发育和骨骼生长，出现贫血、急性铅肾病，免疫力下降，缺锌、缺铁、缺钙等症状） ，因此其应用受到严格的控制。美日欧等政府已经立法，将逐步在饮用水管道配件中禁止使用含铅产品，且美国 NSF/ANSI 61-2007a饮用水标准规定水中铅析出 Q值不能超过 5g，因此之前广泛应用的铅黄铜将逐步退出饮用水系统领域，取而代之的是无铅黄铜材料。随着我国成为世界铜加工中心，对铜及铜合金的需求量越来越大。虽然国内外都有一些的相应铜合
3、金铸锭标准作参考，但这些标准内容比较多，范围比较大，查阅相对困难；同时生活饮用水系统零部件用易切削铜合金铸锭作为铜合金铸锭需求的重要组成部份，目前国内外未见有相应的标准。如果有一个内容较为集中的标准，在客户定牌号及企业新产品试制时，就可以取得时间上的优势，增加竞争力。因此制定一个相应的行业标准十分必要。接到标准制定任务后，我们成立了生活饮用水系统零部件用易切削铜合金铸锭行业标准编制小组。编制小组成员根据标委会的制定精神，进行了全面的市场调研，全面准确地了解市场及客户的需求、我国当前厂家的生产情况。2接下来，编制小组开始了行业标准的起草工作，经多次讨论及征求意见，于2010 年 3 月起草形成了
4、该标准的征求意见稿，并于 2010年 4月 20日23 日由全国有色金属标准化技术委员会主持在武夷山市召开了本标准的第一次工作会议，在会议中对本标准的讨论稿进行了认真的讨论。根据第一次会议精神，起草了本标准的预审稿。2010 年 6月 30日7 月 2日由全国有色金属标准化技术委员会在黄山市主持召开了本标准的第二次工作会议，根据对预审稿的讨论，起草了本标准的送审稿，表 1为根据黄山标准会议讨论内容进行的修改和补充。表 1 根据黄山标准会议讨论内容进行的修改和补充条目 类型 依据 更新后内容2 规范性引用文件NSF/ANSI 61 和 EPA/Method 200.8删除引用的标准在正文中未出现
5、R 值的定义 增加 附录 A中有提及 对 R值进行了明确定义表 1 铜合金铸锭的牌号、状态和规格 补充铸态应明确具体的铸造方法补充了三种不同用途的铜合金铸锭铸造方法4.1.3 重量为 10 kg1.5kg 删除因铜为重金属，铸锭重量偏差不易控制，删除重量要求重熔用铜合金铸锭的形状应参考图 14.1.3 其形状应见图 1 修改 一般表述为“应参考” 其形状应参考图 1，后续类似表述也作同样的修改表 2 铜合金铸锭的化学成分 修改需明确其它杂质元素所指的具体元素名称将合金的成分按主要成分和杂质元素分别列出4.3.1 标题 删除 与 4.3.2并列4.3.2 修改 语句表达更明确 压力加工用或机加用
6、铜合金铸锭经精 整处理后的外形尺寸允许偏差表 3中1018， 18 30 修改一般表述为“1018， 1830”1018，1830 后续类似表述也作同样的修改表 5 截面的名义宽度 修改 表达要简洁明了 名义宽度表 6 合金的力学性能对应的铸造方法 修改合金的力学性能需明确对应的状态 将铸造方法更改为状态表 8 非铅金属最大允许析出量 修改“金属 ”应为“元素” ，且元素名称和元素符号只需选列一种将“金属”修改为“元素” ，并只列出元素符号3表 1 根据黄山标准会议讨论内容进行的修改和补充(续)二、编制原则、主要技术指标确定依据在调研、查阅了相应的国外、国内标准基础上，根据我公司近几年对铜合金
7、铸锭产品的性能测试、分析情况，决定使用重新起草的方法，参考NSF/ANSI 61-2007a饮用水系统部件 -健康影响 、EPA/Method 200.8 美国环保署/方法 200.8-电感耦合等离子体质谱仪检测水中痕量元素和 ASTM B30-2008铜合金铸锭编制，与 NSF/ANSI 61-2007a 和 ASTM B30-2008 的一致性程度为非等效。同时参考了 BS EN 1982-2008铜及铜合金-铸锭和铸件以及4.9和 4.10 修改 通常标准中将表面质量一 节放置最后 将 4.9和 4.10的顺序互换5.2 修改 语句表达更通顺 重熔用铜合金铸锭外形尺寸检测5.7和 5.8
8、 修改 与前面 4.9和 4.10的顺序对应 将 5.7和 5.8的顺序互换6.2 矩形铸锭 修改 遗漏了方形铸锭 方（矩）形铸锭6.3.1、6.3.3、6.3.4 修改 均为产品出厂检验所需内 容，可合并将 6.3.1、6.3.3、6.3.4 合并为6.3.1 出厂检验，并将“工艺性能”更改为“力学性能”6.3.2 修改 6.3.2中的“不定期抽检” 6.3.2 型式检验 ，并详细列出需进行型式检验的各种情况表 10 的表题“各检测项目的取样” 修改 表题应简洁明了 取样表 10中的章条号 修改 与前面的章条号对应 分别将 4.9与 4.10、5.7 与 5.8的顺序互换表 10中 残余应力
9、的取样规定 修改 应为“2 锭/批”任取 2锭/批，每锭取 1个长度大于150 mm试样6.5.1和 6.5.4 修改6.5.1和 6.5.4中的检测结果不合格时均无需复检，可合并将 6.5.1和 6.5.4的内容合并为6.5.17.1 “每锭” 修改 表达需精确 “每批”8 f)浸泡水金属析出量 增加 与前面要求中统一 f) 浸泡水金属析出量附录 A（规范性附录） 修改应为资料性附录，具体内容需按化学分析方法标准的编写规则进行撰写附录 A（资料性附录） ，具体内容详见附录 A4国家标准 GB/T 4423-2007铜及铜合金拉制棒 、行业标准 YS/T 544-2006铸造黄铜锭等国内外标准
10、的技术参数和技术内容，制订了本标准。2.1 牌号的确定本次制定特别注重提高标准的整体水平，主要宗旨是实现与国际先进标准的接轨。标准中多个合金牌号等效采用了美国 ASTM 标准牌号，以促进市场的应用及国际间的交流，消除贸易壁垒；同时考虑到各个国家的不同情况，在ASTM 牌号的基础上对合金中一些元素的含量范围控制作了修改，形成了新合金牌号。根据厂家对产品性能、使用情况的要求，同时根据我公司生产中的实际情况，并结合武夷山会议的讨论内容，对合金牌号名称进行了修改，我们确定了 11 个合金牌号，其中 ZHBi87-1.0-5-0.5、ZHBi86-1.9-5.5-1.0、ZHBi86-1.5-5-0.2
11、、ZHBi86-1.4-4、ZHBi61-0.9-0.4、ZHBi60-0.5-0.6、ZHSi76-3、ZHSi63-0.7八个牌号合金为重熔用铜合金铸锭合金，ZHSi75-3、ZHSi62-0.6 为压力加工用铜合金铸锭合金，ZHBi62-2-1 为机加用铜合金铸锭合金。本标准牌号与国际同类标准对照表见表 2。表 2 与国际同类标准对照表本标准牌号 ASTM 牌号 备注ZHBi87-1.0-5-0.5 C89510 成分完全相同，等效采用ZHBi86-1.9-5.5-1.0 C89520 成分完全相同，等效采用ZHBi86-1.5-5-0.2 C89530 成分完全相同，等效采用ZHBi8
12、6-1.4-4 C89535 成分完全相同，等效采用ZHBi61-0.9-0.4 C89540 成分完全相同，等效采用ZHSi76-3 C87850 成分完全相同，等效采用ZHSi75-3 C69300 成分完全相同，等效采用ZHSi62-0.6 C68350 对一些元素的含量范围控制作了修改ZHSi63-0.7 C85550 对一些元素的含量范围控制作了修改52.2 形状的确定根据市场的实际情况，及参照相应的国内外标准，本标准确定了压力加工用铜合金铸锭圆形、方形、矩形三种形状。如客户需要，也可供应其它形状的铸锭。2.3 尺寸规格及其允许偏差的确定根据市场实际使用情况和我国原有铜及铜合金棒材的
13、有关标准，我们对压力加工用或机加用铜合金铸锭的外径（或对边距） 、长度、圆度、直度等作了相应的规定。其中外径定为 1080 mm，长度为 5005000 mm。同时根据客户加工设备或加工工艺的不同，我们把尺寸允许偏差分为两个级别：普通级与较高级，普通级适用于普通车床加工或锻造后车削加工，较高级适用于自动车床加工。2.4 状态的确定因铜合金铸锭是铸造成形的，状态为铸态。2.5 力学性能的确定由于重熔用铜合金铸锭需重新熔化，因此国外先进标准 ASTM B30 不对重熔用铜合金铸锭力学性能作出规定，行业标准 YS/T 544-2006铸造黄铜锭也未对铜合金铸锭力学性能作出要求。本标准参考相关国内外标
14、准，对重熔用铜合金铸锭力学性能不作出规定，同时根据我公司生产过程中实际的性能指标，以及客户的实际使用情况，对非重熔用铜合金铸锭的抗拉强度、断后伸长率、布氏硬度等力学性能指标作了规定。2.6 浸泡水金属析出限量的确定本标准参考相应国内外标准以及我公司生产过程中实际的性能指标和客户的实际使用情况，铜合金铸锭浸泡水金属析出量的检测修改采用了 NSF/ANSI 61饮用水系统部件-健康影响的标准要求。2.7 其它性能的确定用于需要抛光电镀产品的铜合金铸锭，应进行抛光质量检测。如需方要求，供方应进行耐脱锌腐蚀性能、耐应力腐蚀性能、切削性的测定。6三、与国内外同类标准水平的对比情况本标准与国外同类标准水平
15、总体对比情况见表 3：7表 3 与国内外同类标准总体对比情况表国内标准 国外标准本标准YS/T 544-2006 ASTM B30-08 BS EN 1982-2008合金牌号ZHBi87-1.0-5-0.5、ZHBi86-1.9-5.5-1.0、ZHBi86-1.5-5-0.2、ZHBi86-1.4-4、ZHBi61-0.9-0.4、ZHBi60-0.5-0.6、ZHSi76-3、ZHSi63-0.7、ZHSi75-3、ZHSi62-0.6、ZHBi62-2-1ZHSiD80-3 C87850 CB761S化学成分 详见表 4 详见表 5 详见表 6 详见表 7状态 F (铸态) F (铸态
16、) F (铸态) F (铸态)力学性能 详见表 8 尺寸及允许公差 详见图 1及表 9、表 10和表 11 详见图 1 耐脱锌腐蚀性能 表 12 浸泡水金属析出量 表 13 抛光质量 表 14 检测项目必做：化学成分、外形尺寸、力学性能（部分合金）含抗拉强度、断后伸长率、布氏硬度） 、浸泡水金属析出量、断口质量、表面质量选做：耐脱锌腐蚀性能、耐应力腐蚀性能、切削性、抛光质量必做：化学成分、表面质量、断口组织必做：化学成分、表面质量 选做：力学性能(屈服强度、屈服点伸长率、抗拉强度、伸长率和断面收缩率)、焊接性能(C96200、C96400)化学成分、力学性能（抗拉强度、屈服强度、伸长率、布氏硬
17、度、电导率（部分合金） ） 、金相组织（部分合金） 、晶粒度（部分合金）、耐脱锌腐蚀性能（部分合金） 、表面质量8表 4 本标准铜合金铸锭的化学成分化学成分（质量分数）/%主要成分分类 序号 牌号Cu Bi Si Sn Al Ni P Se ZnZHBi87-1.0-5-0.51C8951086.088.0 0.51.5 4.06.0 0.350.75 余量ZHBi86-1.9-5.5-1.02C8952085.087.0 1.62.2 5.06.0 0.81.1 余量ZHBi86-1.5-5-0.23C8953084.089.0 1.02.0 3.56.0 0.10.3 余量ZHBi86-1
18、.4-44C8953584.089.0 0.82.0 2.55.5 0.31.0 余量ZHBi61-0.9-0.45C8954058.064.0 0.61.2 0.10.6 余量6 ZHBi60-0.5-0.6 57.062.0 0.11.0 0.40.8 余量ZHSi76-37C8785074.078.0 2.73.4 0.050.2 余量重熔用8 ZHSi63-0.7 59.064.0 0.21.2 余量ZHSi75-31C6930073.077.0 2.73.4 0.040.15 余量压力加工用2 ZHSi62-0.6 59.064.0 0.21.2 0.20.6 0.050.4 余量机
19、加用 1 ZHBi62-2-1 59.064.0 0.62.5 0.61.4 余量9表 4 本标准铜合金铸锭的化学成分 （续）化学成分（质量分数）/%杂质含量，不大于分类 序号 牌号Si Mn Sn Al Ni P Se Fe S Pb As SbZHBi87-1.0-5-0.51C89510 0.005 0.005 1.0 0.05 0.2 0.08 0.25 0.25ZHBi86-1.9-5.5-1.02C89520 0.005 0.005 1.0 0.05 0.2 0.08 0.25 0.25ZHBi86-1.5-5-0.23C89530 0.01 0.01 1.0 0.05 0.3 0
20、.2 0.2ZHBi86-1.4-44C89535 0.01 0.01 0.4 0.5 0.3 0.25 0.2ZHBi61-0.9-0.45C89540 1.2 1.0 0.1 0.5 0.1 0.26 ZHBi60-0.5-0.6 0.1 0.1 0.4 0.1 0.1 0.1 0.1 0.02 0.1ZHSi76-37C87850 0.1 0.3 0.2 0.1 0.09 0.1重熔用8 ZHSi63-0.7 0.2 0.3 0.2 0.15 0.2 0.02 0.1ZHSi75-31C69300 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 压力加工用2 ZHSi62-0.6 0.3 0.2
21、 0.15 0.2 0.02 0.1机加用 1 ZHBi62-2-1 1.0 0.5 0.3 0.1 1.0 0.1 0.02 0.1注：需方对化学成分有特殊要求时，可由供需双方协商确定。10表 5 YS/T 544-2006 中 ZHSiD80-3 铸锭的化学成分化学成分，%牌号Cu Bi Si Mn Sn Al Ni P Fe Pb Sb Zn 杂质总和ZHSiD80-3 79.081.0 2.54.5 0.5 0.2 0.1 0.02 0.4 0.1 0.05 余量 表 6 ASTM B30-08 中 C87850 铸锭的化学成分表 7 BS EN 1982-2008 中 CB761S
22、铸锭的化学成分化学成分，%牌号Cu Bi Si Mg Sn Al Ni P Fe Pb Sb Zn 杂质总和C87850 7478 2.7-3.4 0.1 0.3 0.2 0.05-0.2 0.1 0.1 0.1 余量 化学成分，%牌号Cu Bi Si Mn Sn Al Ni P Fe Pb Sb Zn 杂质总和CB761S 78.5-82.0 3.0-5.0 0.2 0.25 0.1 1.0 0.02 0.5 0.6 0.05 余量 11表 8 本标准铜合金铸锭的力学性能牌号 状态抗拉强度，RmMPa断后伸长率，A%布氏硬度HBZHSi75-3 450600 1535 105170ZHSi6
23、2-0.6 350480 2040 95130ZHBi62-2-1铸态330460 1535 85125注 1：表 6规定之外的状态或牌号的性能由供需双方协商确定。注 2：布氏硬度试验力-压头球直径平方的比率 0.102F/D2=10。单位为毫米图 1 重熔用铜合金铸锭的形状、规格和尺寸允许偏差表 9 铜合金水平连铸锭直径或对边距尺寸偏差 单位为毫米直径或对边距尺寸偏差直径或对边距较高级 普通级1018 0.11 0.141830 0.18 0.213050 0.25 0.3050 80 0.30 0.35注 1：经双方协议，可供其他允许偏差的铜合金水平连铸锭。注 2：铜合金水平连铸锭直径或对
24、边距允许偏差等级，应在合同中注明，否则按普通级精度供货。12表 10 铜合金圆、方（矩）形铸锭的直度 单位为毫米圆锭1020 2080方（矩）锭长度全长直度 每米直度 全长直度 每米直度 全长直度 每米直度1000 2 - 1.5 - 5 -10002000 3 - 2 - 8 -20003000 6 3 4 3 12 53000 12 3 8 3 15 5表 11 铜合金方（矩）形铸锭的圆角半径 单位为毫米对边距 1018 1830 3050 5080圆角半径 2.5 3.0 3.5 4.0注：此项供方可不检验，但应保证。表 12 铜合金铸锭的耐脱锌腐蚀性能 单位为毫米脱锌层深度，不大于试剂
25、及装置温度时间h 横向 纵向最大深度 平均深度 最大深度 平均深度恒温水浴或油浴槽 752 240.5 0.3 0.5 0.3表 13 浸泡水金属最大允许析出量序号 元素 最大允许析出量 g/L 序号 元素 最大允许析出量 g/L1 Al 2000 13 Mo 42 Sb 0.6 14 Ni 203 As 1 15 Se 54 Ba 200 16 Ag 105 Be 0.4 17 Tl 0.26 Bi 50 18 Sn 7907 Co 3 19 Ti 38 Cd 0.5 20 V 39 Cr 10 21 Zn 30010 Cu 130 22 Sr 40011 Mn 30 23 Li 30012 Hg 0.2 24 W 10铅析出检测统计 Q 值不大于 5g13表 14 铜合金铸锭横截面抛光夹渣和硬质点最大允许数量横截面积cm2 5 520 2030 30夹渣和硬质点最大允许数量个 0 1 2 3四、评语本标准是根据我国生活饮用水系统零部件用易切削铜合金铸锭的实际生产及使用情况，参照 NSF/ANSI61-2007a饮用水系统部件-健康影响和 ASTM B30-2008铜合金铸锭进行制定的。本标准的主要技术指标与国外先进标准相当，检测项目则更多，标准整体内容达到国际先进水平。建议作为推荐性行业标准发布实施。生活饮用水系统零部件用易切削铜合金铸锭编写组2010 年 8 月 18 日
