該標準適用于厚度處于 0.40mm - 2.00mm 之間,應用于計算機類、通訊類、消費類電子產品(即 3C 產品)的鎂合金薄板。對其要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸、貯存及合同內容等方面進行了規定。
標準編制過程中引用了一系列文件,這些文件的條款通過引用成為本標準的重要組成部分。對于注日期的引用文件,其后續修改單(不涵蓋勘誤內容)或修訂版通常不適用于本標準,但鼓勵協議各方探討使用最新版本的可能性;未注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。主要引用文件如下:
GB/T 228:《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》,用于測定鎂合金薄板在室溫環境下的拉伸性能,比如屈服強度、抗拉強度、延伸率等關鍵力學性能指標,是評估薄板力學性能的重要試驗依據。
GB/T 5153:《變形鎂及鎂合金牌號和化學成分》,明確了各類變形鎂及鎂合金的牌號命名規則和化學成分要求,為 3C 產品用鎂合金薄板的成分判定提供了標準參照,確保薄板的化學成分符合相應牌號的規定范圍。
GB/T 13748(所有部分):《鎂及鎂合金化學分析方法》,包含了多種用于分析鎂及鎂合金中各種元素含量的方法,從常量元素到微量元素的測定都有涉及,是準確確定鎂合金薄板化學成分的技術支撐。
GB/T 16865:《變形鋁、鎂及其合金加工制品拉伸試驗用試樣》,規定了變形鋁、鎂及其合金加工制品進行拉伸試驗時所采用試樣的形狀、尺寸、加工要求等,保證拉伸試驗的試樣制備符合規范,從而使試驗結果具有可比性和準確性。
GB/T 17432:《變形鋁及鋁合金化學成分分析取樣方法》,雖然針對鋁及鋁合金,但其中關于化學成分分析取樣的原則、方法和注意事項等內容,對于鎂合金薄板化學成分分析取樣具有一定的參考價值,有助于確保所取樣品能代表整批產品的化學成分。
三、要求
(一)產品分類
牌號、狀態和規格:板材的牌號、狀態和規格有明確規定,常見牌號如 AZ31B、AZ40M、ME20M、AZ41M、M2M 等。供應狀態包括 O(退火狀態)、H22(加工硬化后不完全退火狀態)、H14(加工硬化狀態,硬度適中)、H24(加工硬化后穩定化處理狀態)、H16(加工硬化狀態,硬度較高)、H18(加工硬化狀態,硬度最高)等。不同牌號和狀態的板材,其性能特點有所差異,以滿足 3C 產品多樣化的使用需求。厚度范圍為 0.40mm - 2.00mm,寬度在 100mm - 700mm 之間,長度為 300mm - 1500mm,具體數值根據牌號和狀態有所不同。當需要其他牌號、狀態、規格時,供需雙方可協商確定,并在合同中明確注明。
標記示例:產品標記按照產品名稱、牌號、狀態、規格和標準編號的順序表示。例如,用 AZ31B 合金制造的、供應狀態為 O、厚度為 0.6mm、寬度為 300mm、長度為 1000mm 的定尺板材,標記為:鎂板 AZ31B - O 0.6×300×1000 GB/T 24481—2009 。這種標記方式便于產品的識別、追溯和質量管控。
(二)化學成分
3C 產品用鎂合金薄板的牌號和化學成分必須嚴格符合 GB/T 5153 的規定。鎂合金中主要合金元素有鋁(Al)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鈰(Ce)等,這些元素的含量比例對鎂合金薄板的性能有著至關重要的影響。例如,鋁元素能提高鎂合金的強度和硬度,適量的鋅元素可以改善合金的加工性能和耐蝕性,錳元素有助于提高合金的耐蝕性和強度等。通過對化學成分的精準控制,確保鎂合金薄板具備良好的綜合性能,滿足 3C 產品在強度、韌性、耐蝕性、加工性能等方面的要求。
(三)尺寸允許偏差
厚度偏差:板材厚度允許偏差依據厚度范圍和寬度范圍而定。當厚度在 0.40mm - 0.8mm 之間,寬度≤600mm 時,厚度允許偏差為 ±0.05mm;寬度>600mm 時,厚度允許偏差為 ±0.07mm。當厚度在>0.8mm - 2.00mm 之間,寬度≤700mm 時,厚度允許偏差為 ±0.08mm。若厚度允許偏差僅為單向偏差,其數值為上述規定的兩倍。厚度偏差直接影響薄板的重量、強度以及后續加工性能等,嚴格控制厚度偏差能保證產品質量的一致性和穩定性。
寬度偏差:對于定尺寬度的板材,當寬度≤500mm 時,寬度允許偏差為 +3mm,0mm;寬度>500mm 時,寬度允許偏差為 +5mm,0mm。寬度偏差影響薄板在 3C 產品組裝過程中的適配性,確保寬度尺寸符合標準,有利于提高產品的裝配精度和生產效率。
長度偏差:定尺長度的板材,長度允許偏差為 +5mm,0mm。長度偏差控制對于 3C 產品生產過程中的材料利用率和產品尺寸精度有著重要意義,合適的長度偏差能減少材料浪費,保證產品的整體質量。
(四)力學性能
室溫拉伸性能:不同牌號和狀態的鎂合金薄板室溫拉伸性能要求不同。例如,AZ31B - O 狀態下,抗拉強度≥220MPa,屈服強度≥100MPa,斷后伸長率≥15%;AZ31B - H24 狀態下,抗拉強度≥260MPa,屈服強度≥200MPa,斷后伸長率≥8% 。室溫拉伸性能反映了薄板在常溫下承受拉伸載荷的能力,是衡量其力學性能的關鍵指標,直接關系到 3C 產品在使用過程中能否承受一定的外力作用而不發生破壞。
彎曲性能:部分鎂合金薄板需進行彎曲試驗,彎曲半徑根據板材厚度和狀態確定。例如,厚度在 0.40mm - 1.00mm 的 AZ31B - O 板材,彎曲半徑為 2t(t 為板材厚度);厚度在>1.00mm - 2.00mm 的 AZ31B - O 板材,彎曲半徑為 3t 。彎曲性能體現了薄板的塑性變形能力,對于需要進行彎曲加工的 3C 產品零部件,良好的彎曲性能能保證加工過程中板材不開裂,確保產品的成型質量。
(五)表面質量
外觀要求:板材表面應光滑、清潔,不允許有裂紋、起皮、腐蝕、氣泡、夾雜等影響使用的缺陷。表面應平整,無明顯的波浪形、瓢曲等變形。微小的擦傷、劃傷、壓痕等缺陷,其深度不得超過板材厚度允許偏差的一半,且不允許密集存在。良好的外觀質量不僅影響 3C 產品的美觀度,還關系到產品的耐蝕性和使用壽命。
表面處理:根據需要,板材表面可進行陽極氧化、化學轉化膜等表面處理。經表面處理后的板材,表面膜層應均勻、致密,無明顯的色差、脫落等現象。表面處理能提高板材的耐蝕性、耐磨性和裝飾性,滿足 3C 產品對鎂合金薄板表面性能的多樣化需求。
四、試驗方法
(一)化學成分分析
采用光譜分析儀進行化學成分分析,通過檢測鎂合金薄板中各元素的特征光譜,確定其元素種類和含量。也可采用化學分析方法,利用化學反應對各元素進行定量分析。例如,對于鋁合金元素的測定,可采用滴定法、分光光度法等化學分析手段,以確保分析結果的準確性。分析時,按照 GB/T 13748(所有部分)規定的方法進行操作,從樣品的采集、制備到分析過程,都嚴格遵循標準流程,保證所測化學成分能真實反映產品質量。
(二)尺寸測量
厚度測量:使用千分尺、測厚儀等測量工具,在板材的不同部位進行測量,測量部位不少于 5 處,取平均值作為板材的厚度。測量時,測量工具的測量面應與板材表面垂直,確保測量結果準確。對于厚度不均勻的板材,需記錄最大厚度和最小厚度,與標準規定的厚度允許偏差進行對比,判斷產品是否合格。
寬度和長度測量:用卡尺、卷尺等測量工具,測量板材的寬度和長度。寬度測量在板材的兩端和中間部位進行,長度測量在板材的兩側進行,取平均值作為板材的寬度和長度。測量過程中,測量工具應與板材邊緣平行,保證測量數據的可靠性。
(三)力學性能試驗
室溫拉伸試驗:按照 GB/T 228 規定的方法,制備標準拉伸試樣,試樣的形狀、尺寸和加工精度應符合 GB/T 16865 的要求。將試樣安裝在拉伸試驗機上,以規定的拉伸速度進行拉伸,直至試樣斷裂。通過拉伸試驗機記錄的力 - 位移曲線,計算出抗拉強度、屈服強度和斷后伸長率等力學性能指標。試驗過程中,要確保試驗機的精度和穩定性,以及試驗環境的溫度、濕度符合標準要求。
彎曲試驗:根據板材的厚度和狀態,選擇合適的彎曲壓頭和支座,將板材放置在彎曲試驗機上,按照規定的彎曲半徑和彎曲角度進行彎曲試驗。彎曲過程中,觀察板材表面是否出現裂紋等缺陷,以判斷板材的彎曲性能是否合格。試驗結束后,測量彎曲后的試樣尺寸,檢查是否符合標準要求。
(四)表面質量檢查
通過目視檢查板材表面的外觀質量,觀察是否存在裂紋、起皮、腐蝕、氣泡、夾雜等缺陷。對于微小的擦傷、劃傷、壓痕等缺陷,使用量具測量其深度和尺寸,判斷是否符合標準規定。對于表面處理后的板材,檢查表面膜層的均勻性、致密性和附著性,可采用劃痕試驗、鹽霧試驗等方法對膜層質量進行評估。劃痕試驗通過在膜層表面劃刻一定深度的劃痕,觀察膜層是否脫落,評估膜層與基體的結合力;鹽霧試驗將板材置于特定濃度的鹽霧環境中,經過一定時間后,觀察板材表面是否出現腐蝕現象,以此評估膜層的耐蝕性。
五、檢驗規則
(一)檢查和驗收
產品應由供方質量檢驗部門進行檢驗,保證產品質量符合本標準的規定,并填寫質量證明書。需方有權對收到的產品按本標準的規定進行檢驗,如檢驗結果與本標準或訂貨合同的規定不符時,應在收到產品之日起三個月內提出,由供需雙方協商解決。如需仲裁,仲裁取樣在需方由供需雙方共同進行。
(二)組批
產品應成批提交驗收,每批應由同一牌號、狀態、規格和同一熱處理爐次(爐號)的產品組成,批重不限。
(三)檢驗項目
每批產品均應進行化學成分、尺寸偏差、力學性能和表面質量的檢驗。
(四)取樣數量和取樣方法
化學成分:每批產品取 1 個試樣進行化學成分分析,取樣方法按 GB/T 17432 的規定進行。當需方對化學成分有特殊要求時,可增加取樣數量和檢驗頻次。
尺寸偏差:逐張檢查板材的尺寸偏差,對于不合格的板材,應進行標識和隔離,分析原因并采取相應的糾正措施。
力學性能:每批產品取 2 個試樣進行室溫拉伸試驗,取 2 個試樣進行彎曲試驗。試樣應從板材的不同部位截取,保證試樣能代表整批產品的力學性能。
表面質量:逐張檢查板材的表面質量,對于表面質量不合格的板材,應進行分類處理,如降級使用、返工或報廢等。
(五)檢驗結果判定
化學成分:化學成分不合格時,判該批產品不合格。但允許供方對不合格批進行重新取樣檢驗,若重新檢驗結果合格,則該批產品合格;若仍不合格,則該批產品報廢。
尺寸偏差:尺寸偏差不合格時,判該張板材不合格。當不合格板材數量超過規定比例時,判該批產品不合格。但允許供方對不合格板材進行挑選,挑選后重新檢驗,合格的板材可重新組批提交驗收。
力學性能:力學性能試驗結果如有一項不合格,應從該批產品中另取雙倍數量的試樣進行該不合格項目的復驗。復驗結果仍有一項不合格時,則判該批產品不合格。但允許供方對該批產品進行重新熱處理,重新取樣檢驗,若檢驗結果合格,則該批產品合格;若仍不合格,則該批產品報廢。
表面質量:表面質量不合格時,判該張板材不合格。當不合格板材數量超過規定比例時,判該批產品不合格。但允許供方對不合格板材進行表面處理或修復,處理后重新檢驗,合格的板材可重新組批提交驗收。
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