【冶金行业标准(YB)】 连铸结晶器铜板 技术规范

ICS 77. 180
中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T4119—2004
连铸结晶器铜板
技术规范
Specifications for mould plates of CC2004-06-17发布
2004-11-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
YB/T4119—2004
本标准与YB/T078《板坏结晶器技术条件》相互补充，相关专业术语参见GB/T11086--1989《铜及铜合金术语》。
本标准的附录A和附录B均为规范性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由冶金机电标准化技术委员会归口。本标准起草单位：宝钢机械广、中冶集团北京冶金设备研究设计总院、首钢机电有限公司。本标准主要起草人：姚书典、黄丽、钱振仑、季植范、孙力、任乔华。1范围
连铸结晶器铜板
技术规范
YB/T4119—2004
本标准规定了连铸结晶器用铜板材料、机械加工和镀层的技术要求、试验方法、检验规则和包装要求。
本标准适用于制造连铸结晶器用的铜-铬-锆、铜-银和铜-镍-铍板材及其铬、镍、镍铁、镍钻和钻镍等电镀层。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T228金属材料室温拉伸试验方法（eqvISO6892:1998）GB/T231.1金属布氏硬度试验第1部分：试验方法（eqvISO6506-1：1999）GB/T1804一2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差（eqvISO2768-1：1989）GB/T2040铜及铜合金板材
金属高温导热系数测量方法
GB/T3651
GB/T4339
GB/T4955下载标准就来标准下载网
金属材料热膨胀特征参数的测定（neqASTME228：1995）金属覆盖层覆盖层厚度测量阳极溶解库仑法（idtISO2177：1985）GB/T4956
磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性方法（eqvISO2178：1982）GB/T5121.1～5121.23铜及铜合金化学分析方法GB/T5270
GB/T8888
GB/T9790
金属基体上的金属覆盖层（电沉积层和化学沉积层）附着强度试验方法（eqvISO2819：重有色金属加工产品的包装、标志、运输和贮存金属覆盖层及其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验（neqISO4516：1980）产品几何技术规范表面结构轮廊法评定表面结构的规则和方法（eqvISO4288：GB/T10610
GB/T11379
GB/T12332
金属覆盖层工程用铬电镀层（neqISO6158：1984）金属覆盖层工程用镍电镀层（eqvISO4526：1984）GB/T12611全
金属零（部)件镀覆前质量控制技术要求GB/T17394金属里氏硬度试验方法JB/T10061A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件（eqVASTME750：1980）3技术要求
3.1化学成分
铜合金铸锭化学成分应符合表1的规定。1
YB/T4119—2004
CuCrZr
CuNiBe
o. 08~0.12
化学成分
化学元素（质量分数），%
Jo.08~~0.28
注：宽面、窄面根据生产实际可以选材不同，但须供需双方协商3.2
力学性能
板材的力学性能应符合表2的规定。表2
CuCrZr
CuNiBe
CuCrZr
物理性能
≥400
≥280
≥630
≥345
≥250
板材的物理性能应符合表3的规定。牌
CuCrZr
CuNiBe
尺寸及公差
比重，g/cm
室温力学性能（20℃）
≥280
≥265
≥510
≥235
≥200
电导率，%IACS
几何尺寸及形位公差应符合图样要求，3.4. 1. 1
物理性能
含氧量×10-
0.004~0.015
导热率,W/(m·K)
≥320
≥377
≥290
弹性模量
10N/mm
≥128
≥125
≥128
杂质总和
≥110
软化温度，℃
≥450
图样应对宽面、窄面铜板工作面和窄面铜板两侧面提出相应的平面度和曲面的吻合度要求。图样应对宽面、窄面铜板的外形尺寸（尤其是窄面铜板宽度），水槽深度、宽度、直径和安装螺孔中心距、垂直度提出相应的公差要求。3.4.1.3
图样应对铜板水槽底面与浇钢工作面的最小距离提出相应要求。以上几何尺寸及形位公差具体数据由供需双方协商确定。图样未标注尺寸公差，不低于GB/T1804一2000规定的m级。3.5
粗糙度
宽面、窄面铜板的工作面（包括曲面和平面），其加工表面粗糙度R。≤0.8um。铜板水槽面及两侧加工表面粗糙度R≤3.2um。电镀层
铜板电镀前表面质量应符合GB/T12611的规定。3.6.2
铜板镀镍及其合金按GB/T12332的要求进行。铜板镀铬按GB/T11379的要求进行。镀层材料及其性能应符合表4要求。电镀工艺应按规程严格操作并做记录。表4争
镀层材料及其性能
硬度HV
热膨胀系数，×10-/℃
导热率，W/(m·K)
附着强度，N/mm2
厚度，mm
注：1.以Ni为基，称为Ni-Co镀层；2．以Co为基，称为Co-Ni镀层
3.7表面质量
3.7.1铜板
3.7.1.1板材压力加工后不应有分层。Ni
镀层材料
≥250
≥220
根据图样要求进行
3.7.1.2板材表面不应有裂纹、起皮、气孔、起刺、疏松、压折和夹杂。3.7.1.3
280370
≥240
镀层色泽均匀，目视检查不应有麻点、裂纹、气泡、脱皮、针孔、结晶粗大等缺陷。4
试验方法
板材化学成分分析方法
板材化学成分分析方法按GB/T5121.1～5121.23规定执行。4.2力学性能检验方法
铜板拉伸试验按GB/T228的规定进行。铜板硬度检测按GB/T231.1和GB/T17394进行。镀镍层、镍合金层硬度检测按GB/T17394执行。随镀试样镀铬层硬度按照GB/T9790执行。4.3表面粗糙度测量、评定
用触针式仪器测量表面粗糙度，测量规则和方法应符合GB/T10610的规定。4.4
镀层厚度测量
YB/T41192004
≥220
≥240
a）工程量具测量法：选定参考点，电镀前后在该处测量工件的尺寸，可得到厚度的直接读数；b）磁性法：无镍镀层作底层时，按GB/T4956的规定测量镀层厚度；c）库仑法：本方法属于破坏性厚度测量方法，可定期按GB/T4955规定的方法进行测量，以检验、控制工艺的稳定性。当镀层的厚度超过50μm时，建议不采用此方法。所用的方法均应保证测量相对误差在10%以下。4.5镀层结合强度
a）定性方法：结合层附着强度定性试验采用GB/T5270规定的锉刀、划线或划格方法进行，试验后镀层不应与基体有任何形式的分离，镀层的各层之间也不应有任何形式的分离；b）定量方法：采用剪切法，试样制备不作具体规定。4.6软化温度
YB/T4119—2004
试样在加热炉中以50℃的间隔温度分别升温，2h保温处理，出炉空冷，检测合金硬度，合金硬度达到室温硬85%时的热处理温度即为软化温度。4.7
无损检测
无损检测按附录A·和附录B的规定执行。4.8物理性能
4.8.1电导率
采用体积测量法直接测量电导率，退火态纯铜在20℃的最大体积电阻率为0.017241Q·mm2/m，相对标准退火纯铜电导率（简称IACS)的百分比作为其他铜的电导率的代表性指标。4.8.2其他物理性能
导热率和热膨胀系数的测试，参照GB/T3651、GB/T4339的规定进行。4.9尺寸测量
板材的外形尺寸应用相应精度的测量工具进行测量。4.9.1
铜板为空间曲面时，加工尺寸应使用三坐标测量设备检验。4.9.2
表面质量检验
板材的表面质量应用目视进行检验。5检验规则
检查和验收
按GB/T2040的规定进行。
5.2组批
每批应由同一炉号和同热处理状态所组成。5.3检验项目
5.3.1每件铜板应进行常规检验项目：a）板材化学成分（氧、杂质总量除外）：b）几何尺寸、形位公差、粗糙度和镀层厚度；c）常温力学性能；
d）物理性能：导电率；
e）无损检测：铜板；镀层与基体、镀层与镀层结合状态；f）表面质量。
5.3.2抽样检验项目：
a）化学成分：氧、杂质总量：
b）物理性能：除导电率外的其他项目；c）镀层附着强度。
5.4取样位置和取样数
5.4.1化学成分
按GB/T2040的规定进行。
5.4.2尺寸检验
几何尺寸、形位公差符合供需双方订货时提供的图样及相关的技术文件要求。5.4.2.2铜板工作面为空间曲面时，尺寸检测的坐标点数不得少于100个点，其数值应符合图样要求。5.4.3外观检验
每件铜板应进行尺寸测量和质量检验。5.4.4拉伸试验
每件铜板按GB/T228的规定进行。4
5.4.5硬度
YB/T4119—2004
测定位置应在距两边部不小于100mm处，每处相距不小于100mm，测定5次，取平均值。5.4.6电导率
在工作表面任何位置测量，测量点相距不小于100mm，测量3点，取平均值。5.4.7镀层厚度
在主要表面上的任何位置测量，测量点沿周边均布，不少于6点。若采用工程量具测量法，测定位置应在距两边部不小于10mm。
5.4.8镀层附着强度
可随产品另制备试样。
5.4.9无损检测
沿铜板两面，对铜板、镀层与铜板界面结合状态用超声波全面探伤。5.4.10其他物理性能
精加工前取样，位置、数量无限制。5.5检验结果判断
化学成分、力学性能检验不合格时，则整批判为不合格。尺寸、表面质量不合格时，按件判为不合格。铜板内部质量不符合附录A中的规定，按件判为不合格。镀层与铜板结合状态不符合附录B中的规定，按件判为不合格。各项试验即使有一个试样的试验结果不合格，也应从该批中再取双倍试样进行该不合格项目的复验，复验结果仍有一个试样不合格，则仍为不合格。包装、标志、运输、贮存和质量证明书6
6.1标志
每个包装箱上都应有明显牢固的标志，内容包括：a）产品名称；
b）制造厂；
c）产品外形尺寸（长×宽×高，mm）；d）合同号；
e）产品重量；
f）数量（或件数）；
g）生产日期。
6.2质量证明书
6.2.1每批产品应附有质量证明书和合格证，质量证明书上注明：a）需方名称或代号；
b）产品名称及合同号；
c）批号：
d）数量（件数或净重）；
e）供方名称或编号；
f）各项分析检验结果和技术监督部门检印；g）标准编号；
h）生产日期（或包装日期）。
6.2.2质量证明书应用塑料袋封装，以防损坏，并装人箱内。6.3包装、运输、贮存
YB/T4119--2004
包装、运输、贮存应符合GB/T8888的规定。其他
用户有特殊要求时，可在订货协议中补充说明，并按订货协议执行。A.1范围
附录A
（规范性附录）
结晶器铜板超声波探伤规定
YB/T4119—2004
本标准规定了连铸结晶器铜板的超声波探伤方法、缺陷评估及产品验收的条件。适用材质：CuCrZr、CuAg、CuNiBe。A.2术语、代号
F：缺陷波或缺陷波高，以仪器满屏高为100%。B：底波或底波高。
单个缺陷：按6dB法测定缺陷指示尺寸，当探头中心移动距离在20mm以内时，称为单个缺陷。连续缺陷：按6dB法测定缺陷指示长度，当探头中心移动20mm以上，均测出缺陷波时，或相邻缺陷间距小于所用探头晶片直径时称为连续缺陷。密集缺陷：在铜板工件中，当50mm×50mm×50mm体积内有3个及3个以上缺陷时，称为密集缺陷。A.3技术要求
A.3.1仪器与探头
A.3.1.1采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其技术性能应符合JB/T10061的要求。A.3.1.2采用标称频率为2MHz，Φ10mm~24mm的直探头。A.3.2耦合剂：20～40号机油。
探伤位置：在铜板两主表面上进行100%的探伤。A.3.3
探伤面粗糙度：R≤12.5um。
A.3.5探头扫查速度：不大于150mm/s。A.3.6探头扫迹重叠宽度：不大于探头直径的10%。A.3.7探伤灵敏度
探伤灵敏度可按下述三种方法之一来校定：a）将带有150mm声程$2.8mm平底孔的钢质标准试块的平底孔第1次回波调至50%屏高。此时，仪器的探伤灵敏度即校定完毕；b）利用具有两个相互平行表面的通用锻钢试块，例如ⅡW，V1，CSK-IA，CSK-ⅢA等标准试块的底波来校定。将试块的第1次大平底波高调至50%屏高，再根据所用探头的DGS曲线图表和所用试块的厚度，查出试块大平底声压与150mm声程处2.8mm平底孔的回波声压dB数差值N，然后将仪器增益N(dB），灵敏度郎校定完毕；c）利用具有两个相互平行表面且其间距大于所用探头近场长度3倍的锻钢块作校定用试样，要求该试样内无2当量以上缺陷。将试样的第1次完好底波调至50%屏高，再增益G(dB)即可。增益量G按下式计算：
G=201g 300X2: 95X150
式中D一试样厚度，单位为mm。
A.3.8仪器的水平校定可在所探铜板上按1：1的比例进行。A.4缺陷的评定和记录
A.4.1全面探伤后，根据探伤检出的单个缺陷波高、连续缺陷指示长度及密集缺陷波高和数量进行缺陷评定。当正反两面检查结果不同时，以缺陷较严重的一面为对象进行评定。A.4.2
CuCrZr材质铜板的缺陷图示和标记7
YB/T4119—2004
无论单个缺陷、连续缺陷或密集缺陷，均按其在规定的探伤灵敏度下的回波高度，根据表A.1，在铜板探伤面上进行图示标记。
缺陷图示标记
缺陷波高及其图示标记
缺陷回波高度，%
60F100
CuCrZr铜板按连续缺陷指示长度的判据见表A.2。表A.2
连续缺陷的标记
按指示长度对连续缺陷的判据
连续缺陷的最大允许指示长度
CuCrZr铜板按缺陷个数的判据如下：单位为毫米
对连续缺陷，当探头中心移动距离每超过20mm（或一个探头直径）即增加一个缺陷个数；对密集缺陷，按情况最差的部位计缺陷个数。铜板长度L乘以200mm的区域称为检测单位。根据检测单位上数得的“”和“△”的个数来进行缺陷判定。对于宽面铜板，当每个检测单位内“○”和“△”记号的个数在50个以内时，可判为合格；对于窄面铜板，当“O”和“△”记号的总数在N个以内时为合格，N按下式计算：W
X50（个）
式中W窄面铜板宽度，单位为mm。无论单个缺陷、连续缺陷，还是密集缺陷，“义”是不允许存在的缺陷。A.4.5CuCrZr材质铜板按缺陷面积率的判据缺陷指示面积占单面探伤面面积的比值称为缺陷面积率Q。对单个缺陷，每一个“○”或“△^”记号的面积按-一个探头晶片单位面积计。例如对$20mm的探头，其单位面积为314mm2。对于连续缺陷，当探头中心移动距离每超过20mm(或一个探头直径）即增加一个单位面积。按面积率Q的判据见表A.3。表A.3
缺陷标记
按缺陷面积率的判据
合格的判据，%
CuAg及CuNiBe材质铜板按检出的缺陷波高在铜板探伤面上进行图示标记和进行点数评值。缺陷波高度、标记及评值点数如下表A.4。表A.4
缺陷波高度，%
25F≤50
50F≤100
100缺陷波高、标记及评值点
评值点数
按缺陷评值点数的判据如下表A.5。表A.5：
按缺陷评值点数的判据
铜板等级
无×，无△缺陷
无×，无11点以上连续缺陷
无×，无16点以上连续缺陷
有×缺陷
关于连续缺陷和密集缺陷的判据A.4.8：
评值点数
11～21
21～31
YB/T4119-—2004
供需双方协议
不合格
CuAg及CuNiBe铜板的连续缺陷按每超过20mm指示长度，即增加一处评值点进行评值点数合计，再乘以1.5的权重系数作为累计评值点数。CuAg及CuNiBe铜板的密集缺陷按缺陷总数进行评值点数合计，再乘以1.2的权重系数作为累计评值点数。根据连续缺陷和密集缺陷的累计评值点数，按表A.5进行判定。
A.5底波反射次数的测定及判据
A.5.1按图A.1和图A.2所示测定点，在规定探伤灵敏度下，使用规定频率的探头来测试底波反射次数。
测试点
图A.1宽面铜板
测试点
图A.2窄面铜板
A.5.2多次底波超过100%的回波次数用整数表示；其后一次底波未满100%时，可用小数表示（例如第5次底波B超过满屏高，第6次B=70%，可记做5次或5.7次）。A.5.3对于CuCrZr材质铜板，各测定点的底波次数在探伤灵敏度下均满1次及1次以上时即可判为合格。对于CuAg、CuNiBe铜板，各测定点的底波次数在探伤灵敏度下均满2次及2次以上时即为合格。A.5.4当CuAg、CuNiBe铜板的半数以上测定点的底波次数为2次及2次以上，其余测定点的底波次数未满2次时，则须由供需双方协议确定。当半数以上测定点的底波次数未满2次时，则判为不合格。9