目前我國鎂及鎂合金領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作基本情況

2008年，我國成功接任ISO/TC79/SC5鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處，經(jīng)過10年的努力，我國已成功維護(hù)鎂及鎂合金國際標(biāo)準(zhǔn)化秘書處平臺(tái)，并以我國為主完成國際標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，在研國際標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，在國際標(biāo)準(zhǔn)舞臺(tái)唱響中國聲音，引導(dǎo)國際標(biāo)準(zhǔn)化工作者共同開展鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)化工作。ISO/TC79/SC5鎂及鎂合金國際標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)成立于1980年，目前委員會(huì)主席由我國中國工程院院士、國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心主任潘復(fù)生教授擔(dān)任，并擁有中國、法國、德國、意大利、日本、韓國、俄羅斯、西班牙和英國等9個(gè)積極（P）成員國，以及奧地利、捷克、芬蘭、希臘、匈牙利、印度、伊朗、波蘭、葡萄牙、羅馬尼亞、沙特阿拉伯、塞爾維亞、瑞士、土耳其和烏克蘭等15個(gè)觀察（O）成員國。

目前鎂及鎂合金領(lǐng)域共發(fā)布國際標(biāo)準(zhǔn)24項(xiàng)（含由ISO/TC79負(fù)責(zé)歸口的16項(xiàng)鎂及鎂合金分析方法國際標(biāo)準(zhǔn)）、在研國際標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。主要包括原生鎂錠、鑄造鎂合金、鎂合金犧牲陽極等重要國際標(biāo)準(zhǔn)及配套16項(xiàng)分析方法國際標(biāo)準(zhǔn)。

鎂及鎂合金領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)雖然經(jīng)歷了10年的升級(jí)，并已覆蓋從原生鎂錠到鑄造鎂合金、變形鎂合金、鎂合金犧牲陽極等重要國際標(biāo)準(zhǔn)并配套16項(xiàng)分析方法標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)體系仍不夠完善，比如缺少鎂及鎂合金狀態(tài)代號(hào)等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，以及鎂及鎂合金板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、鑄件、鍛件等產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn)，此外，分析方法標(biāo)準(zhǔn)多以化學(xué)分析為主且標(biāo)齡較長，多為八九十年代的產(chǎn)物，雖然“搖瓶子”的分析方法精密度較好，但由于實(shí)驗(yàn)過程耗時(shí)相對(duì)較長并有可能使用有毒有害化學(xué)試劑，容易對(duì)操作人員造成傷害，所以我們還缺少一批鎂及鎂合金的儀器分析方法以滿足現(xiàn)代化分析領(lǐng)域的實(shí)際需求。

目光回到國內(nèi)，我國鎂及鎂合金國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)過20多年的積累，目前已經(jīng)發(fā)布了67項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并有7項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已完成報(bào)批工作待發(fā)布，3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正在研制中，形成了以基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、分析標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為主線的相對(duì)完善的標(biāo)準(zhǔn)體系（見表2）。隨著近年來鎂及鎂合金在新材料領(lǐng)域應(yīng)用的推廣，鎂合金產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車輕量化、軌道交通、城市基礎(chǔ)建設(shè)（多媒體顯示屏）、民用醫(yī)用（如自行車、擔(dān)架）等領(lǐng)域，制定跨行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，存在歸口管理的問題，所以在申報(bào)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃時(shí)存在困難，但現(xiàn)實(shí)問題則是這些特殊領(lǐng)域?qū)Ｓ玫逆V及鎂合金產(chǎn)品無法標(biāo)準(zhǔn)化，不能及時(shí)滿足供需雙方標(biāo)準(zhǔn)需求。

二、目前鎂及鎂合金領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作存在的不足

全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)成立于1999年，ISO/TC79/SC5鎂及鎂合金國際標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)成立于1980年，這兩個(gè)覆蓋鎂及鎂合金領(lǐng)域國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的技術(shù)機(jī)構(gòu)，經(jīng)過20年和近40年的努力，建立了現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系，滿足了我國及全球鎂及鎂合金貿(mào)易需求，但隨著鎂及鎂合金的應(yīng)用拓展，目前國際標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)均存在不足。

首先，從國際標(biāo)準(zhǔn)來看，鎂及鎂合金領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)雖然經(jīng)歷了10年的升級(jí)，并已覆蓋從原生鎂錠到鑄造鎂合金、變形鎂合金、鎂合金犧牲陽極等重要國際標(biāo)準(zhǔn)并配套16項(xiàng)分析方法標(biāo)準(zhǔn)。但標(biāo)準(zhǔn)體系仍不夠完善，比如缺乏鎂及鎂合金狀態(tài)代號(hào)等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，以及鎂及鎂合金板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、鑄件、鍛件等產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn)，此外，分析方法標(biāo)準(zhǔn)多以化學(xué)分析為主且標(biāo)齡較長，多為八九十年代的產(chǎn)物，雖然“搖瓶子”的分析方法精密度較好，但由于實(shí)驗(yàn)過程耗時(shí)相對(duì)較長并有可能使用有毒有害化學(xué)試劑，容易對(duì)操作人員造成傷害，因此還缺乏鎂及鎂合金的儀器分析方法以滿足現(xiàn)代化分析領(lǐng)域的實(shí)際需求。

其次，從國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)來看，雖然我國的標(biāo)準(zhǔn)體系較為完善，但也缺乏鎂及鎂合金狀態(tài)代號(hào)、鎂及鎂合金行業(yè)的環(huán)保、安全、能耗等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。隨著鎂及鎂合金的大規(guī)模應(yīng)用，行業(yè)對(duì)鎂及鎂合金的腐蝕防護(hù)性能提出了各種需求，因此，鎂及鎂合金的表面處理方法及其對(duì)應(yīng)的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)體系也極需構(gòu)建并完善。同時(shí)在制定跨行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，存在歸口管理的問題，所以在申報(bào)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃時(shí)存在困難，但現(xiàn)實(shí)問題則是這些特殊領(lǐng)域?qū)Ｓ玫逆V及鎂合金產(chǎn)品無法標(biāo)準(zhǔn)化，不能及時(shí)滿足供需雙方對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的需求。

三、未來鎂及鎂合金領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的設(shè)想

現(xiàn)有鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系是有待補(bǔ)充和完善的，筆者眼中的鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系，將是國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）和國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB+YS+TB）兩套體系“雙軌并行”的，這與近兩年全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出的有色金屬領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作的“雙輪驅(qū)動(dòng)”是完全吻合的。國際標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)擺脫了若干年前的對(duì)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)工作進(jìn)行點(diǎn)綴和補(bǔ)充的角色，慢慢走向舞臺(tái)的C位，與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)工作具有同等重要的角色，同時(shí)，我國還是ISO/TC79/SC5鎂及鎂合金國際標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的秘書處，是我國有色金屬領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的排頭兵，因此，筆者認(rèn)為未來的鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)工作仍將是“雙軌并行”的，標(biāo)準(zhǔn)體系也將是基礎(chǔ)（術(shù)語、牌號(hào)、熱處理狀態(tài)等）標(biāo)準(zhǔn)、分析（化學(xué)分析方法、物理性能檢測）標(biāo)準(zhǔn)和管理（節(jié)能、環(huán)保、安全等）標(biāo)準(zhǔn)為支撐，通用（原生鎂錠、鑄造鎂合金、變形鎂合金、板/帶/箔/管/棒/型/線/鍛件/鑄件）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)分領(lǐng)域（汽車用、高鐵用、3C產(chǎn)品用、自行車骨架用）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為主體的結(jié)構(gòu)。

（ 下）

通過上文國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀和不足，基于鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的設(shè)想，筆者對(duì)鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的梳理及完善如下：

1、鎂及鎂合金領(lǐng)域基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)略顯不足。熱處理是合金加工過程中重要的一道工序，目前鎂合金熔鑄采用的是鋁合金的熱處理狀態(tài)，而鎂和鋁是有本質(zhì)區(qū)別的，其熱處理狀態(tài)也不盡相同，因此制定鎂及鎂合金熱處理狀態(tài)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)是很有必要的。同時(shí)從工業(yè)生產(chǎn)角度考慮，環(huán)保、安全、能耗等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的研制也將是未來工作的一個(gè)方面。

2、鎂及鎂合金分析方法標(biāo)準(zhǔn)有待修訂。隨著鎂及鎂合金產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，下游用戶對(duì)原材料的要求越來越高，原有的鎂及鎂合金的雜質(zhì)元素及化學(xué)成分限制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求，比如現(xiàn)行版本的GB/T 13748只規(guī)定了20個(gè)元素的分析方法，雖然ICP和直讀光譜法對(duì)其進(jìn)行了一些補(bǔ)充，但仍無法滿足要求，并且如銅、鎳等元素的高含量測定沒有相應(yīng)的分析方法，所以有必要對(duì)GB/T 13748《鎂及鎂合金化學(xué)分析方法》進(jìn)行修訂和完善。

3、鎂及鎂合金領(lǐng)域大宗通用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本覆蓋，深加工產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，尤其是細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)欠缺。鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料。用于航空、航天飛行器中可減輕結(jié)構(gòu)重量，用于高速運(yùn)行的零件可減小慣性。且鎂合金相對(duì)鋼、鋁合金材料而言具有更高的比強(qiáng)度和比高度。在許多鋁及鋁合金已經(jīng)成熟應(yīng)用的領(lǐng)域，鎂及鎂合金都可以作為替換材料。比如汽車、軌道交通、航空航天、3C產(chǎn)品、自行車、戶外電子屏等領(lǐng)域，目前都有鎂及鎂合金產(chǎn)品的試用與使用，這些領(lǐng)域也將是鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的重點(diǎn)之一。

目前，鎂合金材料主要用于汽車變速箱殼體、頂蓋、輪轂、車門內(nèi)襯、方向盤、座椅、中央控制平臺(tái)（CCP）、車內(nèi)裝潢件等，在高鐵車廂上也有結(jié)構(gòu)型材和內(nèi)飾型材的使用，同時(shí)全鎂自行車、戶外運(yùn)動(dòng)器械等也是應(yīng)用廣泛。對(duì)于使用環(huán)境的不同，對(duì)鎂及鎂合金材料的要求自然不同，所以我們不能簡單采用鎂及鎂合金鑄件、板材、型材等通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)和供貨，也就是說有必要根據(jù)下游應(yīng)用的具體情況來開展細(xì)分領(lǐng)域的鎂合金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

4、鎂及鎂合金表面處理標(biāo)準(zhǔn)急需制定。鎂合金材料耐蝕性能相對(duì)較低，這在一定程度上限制了鎂合金產(chǎn)品的推廣和在結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。影響鎂合金耐蝕性的一重要因素是合金成分中的雜質(zhì)含量，因而一種行之有效的方法是通過提高鎂合金材料純度的途徑來提高材料的耐蝕性能；另一種可行的方法是通過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚韥硖岣哝V合金材料的耐蝕性。鎂及鎂合金表面改性常用方式有化學(xué)轉(zhuǎn)化、陽極氧化、微弧氧化、電鍍、熱噴涂等。

微弧氧化，又稱等離子體電解氧化或者微等離子體氧化，是指通過電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合，在鎂及鎂合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓作用，原位生長出陶瓷結(jié)構(gòu)膜層，實(shí)現(xiàn)鎂合金產(chǎn)品表面強(qiáng)化的目的。微弧氧化的表面處理方式可以大幅提高鎂合金產(chǎn)品的表面硬度，使其具有良好的耐磨損性能、良好的耐熱性及抗腐蝕性能、良好的絕緣性能等，從根本上克服了鎂合金材料在應(yīng)用中的缺點(diǎn)，具有較好的應(yīng)用前景。 對(duì)照鋁及鋁合金表面膜層標(biāo)準(zhǔn)，鎂及鎂合金領(lǐng)域也應(yīng)該根據(jù)自身特點(diǎn)研制一系列鎂及鎂合金表面膜層的標(biāo)準(zhǔn)。 初步設(shè)想鎂及鎂合金表面膜層標(biāo)準(zhǔn)將分3個(gè)部分，即陽極氧化膜、陽極氧化復(fù)合膜、有機(jī)聚合物涂膜，應(yīng)用最廣的微弧氧化膜層屬于陽極氧化膜，而電泳屬于陽極氧化復(fù)合膜，其他的則屬于有機(jī)聚合物膜，當(dāng)然這種劃分方式也有可能在后期研制過程中做出細(xì)微調(diào)整，不過鎂及鎂合金表面處理的標(biāo)準(zhǔn)化工作是下一步鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的重點(diǎn)之一。

5、鎂及鎂合金國際標(biāo)準(zhǔn)仍是重點(diǎn)。良好的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作基礎(chǔ)是我國鎂及鎂合金行業(yè)能夠在國際標(biāo)準(zhǔn)舞臺(tái)綻放光彩的根本，經(jīng)過十年的國際標(biāo)準(zhǔn)秘書處運(yùn)營，我國鎂及鎂合金國際標(biāo)準(zhǔn)工作已經(jīng)取得了長足發(fā)展，目前在研標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目也在向著產(chǎn)業(yè)鏈下游發(fā)展，板帶箔、管棒型、線材、鍛件和鑄件標(biāo)準(zhǔn)都將被列入下一步工作計(jì)劃當(dāng)中。

四、下一步工作思路

通過前文的分析，結(jié)合現(xiàn)有的鎂及鎂合金工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，筆者認(rèn)為下一步應(yīng)該做好以下幾方面的工作：

1、修訂一批現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。比如GB/T 13748《鎂及鎂合金化學(xué)分析方法》、GB/T 26495-2011《鎂合金壓鑄轉(zhuǎn)向盤骨架坯料》、GB/T 24488-2009《鎂合金犧牲陽極電化學(xué)性能測試方法》、GB/T 24481-2009《3C產(chǎn)品用鎂合金薄板》等，根據(jù)現(xiàn)有需求對(duì)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行提高。

2、制定一批標(biāo)準(zhǔn)?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)：鎂及鎂合金熱處理狀態(tài)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)等；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：如軌道交通車輛用鎂合金型材標(biāo)準(zhǔn)、散熱器用鎂合金擠壓型材標(biāo)準(zhǔn)、汽車車門用鎂合金板材標(biāo)準(zhǔn)、汽車內(nèi)飾用鎂合金裝飾件坯料標(biāo)準(zhǔn)、自行車骨架用鎂合金壓鑄件坯料標(biāo)準(zhǔn)、醫(yī)療器械用鎂合金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等；表面處理標(biāo)準(zhǔn)：如鎂及鎂合金陽極氧化膜與有機(jī)聚合物膜標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)應(yīng)的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)等。

3、做好鎂及鎂合金國際標(biāo)準(zhǔn)在研項(xiàng)目。日前，我國申請(qǐng)立項(xiàng)的鎂及鎂合金板材、鎂及鎂合金擠壓管/棒/型材等兩項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)提案獲立項(xiàng)投票通過。為此，ISO/TC79/SC5成立工作組（WG9）并任命東北輕合金有限責(zé)任公司的高新宇擔(dān)任變形鎂合金產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn)工作組召集人，在未來三年時(shí)間里開展一系列鎂合金產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn)研制工作。

4、繼續(xù)加強(qiáng)國內(nèi)外企業(yè)調(diào)研工作。調(diào)研是標(biāo)準(zhǔn)工作的靈感與靈魂，只有親身走在生產(chǎn)和加工現(xiàn)場才能夠深刻體會(huì)到標(biāo)準(zhǔn)研制過程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)與細(xì)節(jié)。通過2018年底的密集調(diào)研工作，筆者深切的感受到調(diào)研工作在標(biāo)準(zhǔn)研制過程中的重要性，未來也將繼續(xù)延續(xù)這種工作思路，為鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)挖掘更多更好的項(xiàng)目。

習(xí)近平同志強(qiáng)調(diào)，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略，是一項(xiàng)重要和緊迫的任務(wù)，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有長遠(yuǎn)的意義。他還指出，標(biāo)準(zhǔn)決定質(zhì)量，有什么樣的標(biāo)準(zhǔn)就有什么樣的質(zhì)量，只有高標(biāo)準(zhǔn)才有高質(zhì)量。誰制定標(biāo)準(zhǔn)，誰就擁有話語權(quán)；誰掌握標(biāo)準(zhǔn)，誰就占據(jù)制高點(diǎn)。雖然鎂及鎂合金標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)過多年的積累，已經(jīng)建立了適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系，但未來我們還要在現(xiàn)有體系的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，通過一系列國際標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，為全球鎂及鎂合金領(lǐng)域發(fā)展助力，為我國鎂及鎂合金工業(yè)“大國”向“強(qiáng)國”的轉(zhuǎn)變提供標(biāo)準(zhǔn)支撐。

有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院    席歡