GB/T 13821-2023《鋅合金壓鑄件》標準解讀

歐陽壯 文浩 羅斌

關鍵詞：GB/T 13821，鋅合金壓鑄件，標準

1 鋅合金壓鑄件產業現狀

近年來，我國壓鑄產業迅速發展，涌現出了一批高起點、高水平的企業，據相關資料報道，2009年壓鑄件年產量達148萬噸，每年都維持10%以上的穩定增長，到2016年產量超300萬噸，2022年突破500萬噸。壓鑄件幾乎涉及到所有工業領域，如：汽車、摩托車、儀表、通訊、航空等，其中汽車零部件壓鑄件應用最多［1］。鋅合金壓鑄件年產量僅次于鋁合金壓鑄件，位居壓鑄行業第二位，現已形成年產值數百億規模的需求量，實現了將鋅資源優勢轉化為經濟優勢的新興壓鑄產業發展愿望。

壓鑄是鋅合金零件生產制造的重要工藝，具有效率高、精度好、可回收利用等優點，鋅合金壓鑄件表面易處理，可以進行各色多樣化表面處理：電鍍、噴涂、烤漆等，外形美觀，廣泛應用于汽摩配件、建筑五金、航空航天、通訊電子、服飾五金、玩具、家居用品、醫療等行業，越來越被業界人士看好。

2 標準修訂意義

上一版國家標準GB/T 13821-2009已實施10余年，隨著科技工業的進步、工業生產設備的提升，標準技術指標已落后現有產品技術水平。GB/T 13821-2009修改采用ASTM B86-06《鋅和鋅鋁合金鑄件和壓鑄件標準規范》，目前ASTM B86-06已廢止，并更新了ASTM B86-10、ASTM B86-11、ASTM B86-13、ASTM B86-18、ASTM B86-22等多個版本；同時國家標準化管理委員會近年首次頒布實施了GB/T 26042-2010《鋅及鋅合金分析方法 光電發射光譜法》、GB/T 35388-2017《無損檢測 X射線數字成像檢測 檢測方法》、GB/T 36589-2018《鑄件 工業計算機層析成像（CT）檢測》等多項行業主流的先進方法標準。

為更好規范引領鋅合金壓鑄件市場發展和技術進步，引導企業生產更加安全可靠的優質產品，主編單位廣東省肇慶市質量計量監督檢測所聯合全國多家鋅合金壓鑄件相關生產企業、科研院所，在全國鑄造標準化技術委員會指導下共同對GB/T 13821標準進行修訂。本次標準修訂工作遵循“面向市場、服務產業、自主制定、適時推出”的原則，在確定主要技術指標時，綜合考慮國內生產企業的現狀，尋求最大的經濟、環境和社會效益，充分體現了標準在技術上的先進性、科學性，經濟上的合理性和環境上的可持續性，新標準GB/T 13821-2023已于2023年5月23日經國家標準化管理委員會發布、實施。新標準修訂順應行業技術及發展需求，提高了產品國際國內市場競爭力，完善了我國鋅合金標準體系。

3 新修訂標準技術要求、試驗方法及檢驗規則

3.1 技術要求、試驗方法確定

技術要求方面，完善了化學成分、力學性能、尺寸、表面質量、內部質量技術要求，增加了重量技術要求；檢驗方法方面，完善化學成分、表面質量的檢驗方法，增加尺寸、重量、內部質量的檢驗方法，形成鋅合金壓鑄件化學成分、力學性能、尺寸、重量、表面質量、內部質量等項目完整的方法標準，標準處于國內先進水平。

化學成分技術要求新增一個合金牌號YZZnAl3Cu5，因壓鑄技術的不斷進步，原材料壓鑄鋅合金在壓鑄過程中，燒損及流動性的影響變小，本次修訂參考ASTM B86縮小了部分元素的范圍，并采用電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES）對列入標準的8種鋅合金牌號進行化學成分的檢測，每種合金牌號采樣5個，以平均值作為驗證結果，通過檢測，5個樣本的平均值均符合標準的要求。試驗方法新增企業常用的直讀光譜法和電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES），對應的方法標準是GB/T 26042和GB/T 12689.12。直讀光譜法是一種直接檢測方法，分析速度快、精度高、靈敏度好，一次可測多個元素，是行業內通用的快速檢驗鋅合金化學成分的方法。ICP-AES法是以電感耦合等離子體為激發光源的光譜分析方法，具有準確度高和精密度高、檢出限低、測定快速、線性范圍寬、可同時測定多種元素等優點，是實驗室元素分析的理想方法。GB/T 13821-2009中對壓鑄鋅合金成分檢驗按照GB/T 16289.1、GB/T 16289.3、GB/T 16289.4GB/T 16289.5、GB/T 16289.6、GB/T 16289.7、GB/T16289.10等化學分析方法執行，化學分析方法雖是傳統的、準確度高的一種方法，但對檢驗人員的專業技術水平要求也高，而且分析時間較長，新標準仍保留化學分析方法，當對分析結果有爭議時作為仲裁檢驗方法。

力學性能技術要求新增一個合金牌號YZZnAl3Cu5典型力學性能，根據工作組的試驗結果，修改了多個合金牌號的指標，并將GB/T13821-2009部分合金牌號拉伸性能指標由滿足某個范圍要求，統一改為最小值要求。對列入標準的8種鋅合金牌號進行力學性能的檢測，每種合金牌號采樣3個，試樣符合GB/T 13822規定的A型拉伸試棒，以平均值作為驗證結果，通過檢測，3個樣本的平均值均符合標準的要求。試驗方法無變化，拉伸試驗采用GB/T 228.1，布氏硬度試驗采用GB/T231.1。

尺寸技術要求將GB/T 13821-2009標準壓鑄件尺寸和加工余量進行結構調整，合并為新標準的尺寸一節，并進行編輯性修改。新增尺寸檢驗方法，幾何尺寸檢驗按照GB/T 3177、GB/T 34634的規定執行，幾何公差檢驗按照GB/T 1958的規定執行，也可以采用滿足精度的通用或專用量具進行檢驗，適用于使用游標卡尺、千分尺、三坐標測量機、比較儀、圖影儀等量具量儀檢驗光滑工件的幾何尺寸和公差。GB/T 13821-2009中未規定幾何尺寸及公差檢驗方法。

重量技術要求和試驗方法均為新增內容，當需方對鋅合金壓鑄件重量有要求時，其質量公差應符合GB/T 11351的MT4～MT6等級規定，重量檢驗按照GB/T 11351的規定執行。

表面質量技術要求進行了編輯性調整，將GB/T 13821-2009標準中允許存在的10種具體缺陷名稱按照缺陷類型進行分類，整理歸納為孔洞類、冷隔類、表面缺陷類、殘缺類共4類缺陷，與機械工業出版社2019年出版的《壓力鑄造缺陷、問題及對策實例集》中缺陷分類（共7類）對應，便于標準使用者對照比較。試驗方法新增加工表面粗糙度的儀器法，采用準確度高的粗糙度儀，按GB/T 10610規定執行。GB/T 13821-2009中加工表面粗糙度檢驗用GB/T 6060.3規定的比較樣塊進行測定，檢驗精度不高。

內部質量技術要求主要增加了鋅合金壓鑄件內部氣孔、夾雜、縮孔、疏松等缺陷應符合圖樣的規定。新增試驗方法，內部質量檢驗按GB/T 35388、GB/T 36589或GB/T 39638的規定執行，以上3項標準均為2017年以來首次制定、實施，是目前鑄件行業先進的內部質量檢驗標準。GB/T 13821-2009中未明確內部質量的檢驗方法，由供需雙方商定。

3.2 檢驗規則

將GB/T 13821-2009標準檢驗方法及規則進行結構調整，檢驗規則獨立為一個章節，新增檢驗類別，將檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗，型式檢驗需對化學成分、力學性能、尺寸、重量、表面質量及內部質量共6個全項目進行檢驗；出廠檢驗僅要求對尺寸、重量、表面質量共3個項目進行檢驗。新標準對組批、取樣及結果判定進行了詳細規定。通過以上規定，有利于提高檢驗水平，促進企業提高產品質量，提升企業質量管理水平。

4 新版標準對產業發展的意義

《鋅合金壓鑄件》標準作為鋅合金壓鑄件的分類、外觀質量、內在質量等內容的技術要求與檢驗規范的指導文件，是壓鑄企業產品質量的基礎，本次修訂，重點完善了標準中檢驗方法相關內容，將為企業產品設計、生產、檢驗人員提供指導，推動企業產品創新和質量提升，企業通過執行新標準，讓產品保證功能性的同時，更加安全環保，符合國家“重點制定關鍵零部件所需的有色基礎材料標準，鑄造綠色工藝及基礎制造裝備標準”的發展需要，有效保障鋅合金壓鑄工藝推廣應用，促進智能制造和裝備升級。此外，新標準大大提升了可執行性，第三方檢驗檢測機構可以更好地開展鋅合金壓鑄件政府質量監督抽查檢驗及企業委托檢驗，保障產品質量，規范市場秩序。