铜及铜合金状态表示方法编制说明征求意见稿一、 项目来源我国铜及铜合金加工业日益壮大，现已是世界最大的铜加工基地，也是世界最大的铜加 工产品出口国家之一各类铜加工产品与世界的交流日益增加，代表产品性能的各种表示方 法日益与世界接轨，交流更加方便产品的状态表示方法是个空白，至今我国没有系统的状态表示方法，国内交流使用的是 约定俗成的方法，对外交流则需要将国内的表示方法对应成国外的表示方法，十分不便；第 二，我国的状态表示方法只是针对平常使用率比较高的几种状态，并没有针对所有铜及铜合 金产品加工与铸造产生的状态，使用时不够全面；第三，随着世界经济一体化程度的日益增 大，就世界范围而言，也需要一个统一的交流方式，便于世界各国相互交流基于以上原因，国家标准化委员会提出了编制《铜及铜合金状态表示方法》的任务，经 我公司提议，将该任务下达给了本公司文件号为中色协综字[2009] 165号“关于下达2009 年第一批有色金属国家标准、行业标准制（修）订项目计划的通知二、 编制思路标准编制时，公司成立了标准编制小组编制小组查阅了大量相关资料，发现我国的状 态表示方法在相关产品标准中出现，直接使用；在《铜合金及其加工手册》附录中出现，书 中对各国状态表示方法进行了描述，通过对比发现，美国的状态类型最齐全，表示方法比较 系统、全面，有一定的发展空间，且是在国际（ISO）状态表示方法的基础上经过转变而来， 有一定的使用基础（各国状态表示方法对比见附录）；通过对比还发现，书中在对我国铜加 工技术进行阐述时，使用到加工状态时，如我国没有相应的状态表示，直接选用了美国的状 态表示方法，说明我国对美国状态表示方法的使用已有一定认可。
所以本标准在编制时修改采用了美国的表示方法，采用标准为ASTMB601-07《铜及铜合 金加工与铸造状态表示方法》三、 编制内容3.1编制原则铜及铜合金的铸造与加工产品一般分为有铸件、板、带、棒、管、线、型材等除铸件 采用铸造工艺外，加工产品采用的生产工艺又可分为两类：一类是不可热处理强化的铜及铜 合金采用热、冷加工及退火处理等工艺，另一类是可热处理强化的铜合金采用热、冷加工和 固溶处理、沉淀硬化、淬火及回火等强化热处理工艺铜及铜合金在生产过程中一般采用的 热处理工艺有：均匀化、退火、消除应力、固溶热处理、沉淀时效）硬化以及淬火硬化和回 火处理根据铜及铜合金铸造、热冷加工及各种热处理工艺根据以上工艺，本标准将铜及铜合金状态先设置几个基础状态（用英文字母表示），然后在 各基础状态上进行二次分类，成为二级状态，又在二级状态之后加上2〜3位数字，使其细 分为三级状态，即最终的产品状态3.2基础状态制造状态M ―通过铸造和热加工的初次制造操作，并由所采用的制造方法加以控制而 得到的状态冷加工状态H—是一种可控制的塑性变形,以此来改变产品的形状或断面，用于在低于再结晶温度下生产应变硬化的产品退火状态O--为满足机械性能及晶粒结构要求，在再结晶温度以上进行热处理而得到 的状态。
热处理状态T—是对可热处理强化的铜合金采用多种热处理方式进行强化处理所得的状 态一般包括固溶热处理、沉淀（时效）硬化以及淬火硬化和回火处理焊接管状态W—焊接管是由各种状态的带条生产的，除焊口及焊接热影响区外，焊接管 基本上具有和所用带条材相同的状态3.3各种状态细分要求3.3.1制造状态（M）以制造状态供货的主要是铸件和热加工产品，由于热加工是在再结晶温度以上进行的塑 性变形，一般不需要进一步的热处理铜及铜合金的制造状态和冷加工状态均系未经热处理的最终产品状态，因此其状态代号 中的数字（MXX与HXX）有着相关的联系，M或H字母后的第1位数字是随材料变形程度的加 大而递增，从M状态到H状态后的第一位数字正好连起来成为0〜9,其每位数字的含义见 表1表1 制造状态和以强度水平为基础的冷加工状态基础状态二级状态分类第1位数字 含义三级状态 细分状态名称备注制造状态MM0X铸造态M01砂模铸造M08、M09 备用M02离心铸造M03石膏型铸造M04压模铸造M05永久模铸造M06蜡模铸造M07连续铸造M1X热锻M10M11热锻-空冷热锻-淬火M12-M19 备用M2X热轧M20热轧M21-M29 备用M25热轧+再孔M3X热挤压M30热挤压M31〜M39备用M4X热穿孔M40M45热穿孔热穿孔+再轧M41〜M44备用M46-M49冷加工状态HH5X拉拔H50挤压+拉拔H51、H33〜H57H59备用H52穿孔+拉伸H55轻拉、轻冷加工H58一般胜任拉拔H6X冷成型H60冷顶锻、成型H61、H62、H65H67-H69 备用H63铆接H64旋压H66冲压H7X冷弯H70冷弯H71-H79基础状态二级状态分类第1位数字 含义三级状态 细分状态名称备注H8X硬态拉制H80硬态拉制H81-H84H87-H89 备用H85中硬态拉制电线H86硬拉制电线H9X异型冷加工H90翅片状的（管）H91-H99 备用3.3.2冷加工状态（H）铜及铜合金冷加工通常采用的是冷轧和冷拉，个别也有冷顶锻和冷弯等冷加工工艺。
冷 加工后，有些还要进行热处理1.冷加工状态H冷加工状态分为可以用尺寸缩减（冷变形量）为基础来建立的状态等级和只能以强度水 平为基础来建立状态等级两类①用尺寸缩减（冷变形量）为基础建立的冷加工状态对于轧制和拉制的板、带、棒、线材，金属的冷加工变形程度愈大，其强度和硬度也随 之愈高，铜及铜合金冷轧或冷拉时产生的加工硬化现象使每一种冷加工产品都获得一个可适 用于多种用途的强度或硬度范围，对退火态金属，施予不同程度的冷加工变形，其强度大致 与冷变形量成比例关系变形量由Browne和Shape（B&S）尺度号数表示，在B&S尺度系统 中，每一个尺度和其它临近的两个尺度间有固定的比例关系，尺度号数每增加一级，厚度（直 径）缩减10%左右，它们的对应关系见表2, H后的数字与B&S尺度号数相一致表2 以冷减缩量（冷变形量）为基础的冷加工状态三级状态代号状态名称B&S尺度号数增量厚度或直径的减缩量，％H001/8硬--H011/4硬110.9%H021/2硬220.7%H033/4硬329.4%H04硬437.1%H06特硬650.1%H08弹性860.5%H10高弹性1068.6%H12特殊弹性1275.1%H13更高弹性--H14超高弹性1480.3%②以强度水平为基础建立的冷加工状态基于冷减缩变形的品级表示方法不能用于象管材、挤压件和铸件这些产品类型,并且铜 及铜合金有时采用一些特殊的冷加工，如：冷顶锻、铆接、螺钉和螺栓的加工，U型管材的 冷弯及翅片状管材的加工等，这些冷加工方法对抗拉强度和屈服强度，都有不同程度的影响， 但却不能用以冷缩减量相对应的1/8硬、1/4硬或1/2硬等来表示它的状态，它的状态分类 与制造状态M有一定的联系，表1已详细说明。
2. 冷加工后进行热处理的状态①消除应力状态HR铜及铜合金在低于再结晶温度以下进行冷加工产生的残余应力将导致某些铜合金产生 应力腐蚀和应力开裂（或“季裂”）通常消除应力采用的方法有：机械消除应力如弯曲或校 直）；加热消除应力，即在低于再结晶温度的某个温度下进行，常用于成品其状态表示见表3②有序强化HT对于合金元素能溶解入a相并接近于饱和的某些合金（如C61500、C63800、C68000、 C69000等）当承受大变形量冷加工并在相当低的温度下（低于再结晶温度）热处理时，通过减小 点阵中位错聚集点的应力集中，改善应力松驰特性，提高了屈服强度低温的有序强化处理也 可用于消除应力处理③尾端退火HE管材经硬态拉制后,需要在管材的端部进行退火,以便进行扩口试验其状态表示见表3表3 冷加工后热处理状态二级状态三级状态细分（代号）状态名称冷加工+消除应力HRHR011/4硬和应力消除HR02半硬和应力消除HR04硬和应力消除HR08弹性和应力消除HR10高弹性和应力消除HR12特殊弹性和应力消除HR20翅片状的应力消除HR50拉制和应力消除冷加工+有序强化HTHT04HT08硬态+有序强化弹性状态+有序强化冷加工+尾端退火HEHE80硬态拉制+尾端退火3.3.3退火状态（O）退火状态（O）包括均匀化与退火两种热处理工艺。
1. 均匀化O铜合金的均匀化系指是采用高温和相对长的时间以消除或减少合金在铸造中所产生的 晶内偏析，主要针对凝固范围较宽的青铜和白铜铸锭和铸件ASTMB601规定用O10来表示 该状态2. 退火 O把冷加工的金属加热到引起再结晶的温度，随之通过保温、冷却使其软化的过程，称之 为退火按其目的又可分为以满足公称平均晶粒尺寸的退火和以满足机械性能的退火①以满足公称平均晶粒尺寸的退火OS对于纯铜和黄铜,晶粒大小是评价再结晶退火程度的标准,退火温度超过再结晶温度越高 其再结晶后的晶粒尺寸相应越大，ASTMB601用OS来表示具有晶粒尺寸要求的退火状态, 各状态表示方法见表4表4 以满足晶粒尺寸要求的退火状态（OS）状态代号公称平均晶粒尺寸mm状态代号公称平均晶粒尺寸mmOS0050.005OS0600.060OS0100.010OS0650.065OS0150.015OS0700.070OS0250.025OS1000.100OS0300.030OS1200.120OS0350.035OS1500.150OS0450.045OS2000.200OS0500.050从表4不难看出,"OS"后的数字即表示晶粒尺寸。
②以满足机械性能的退火O对于那些存在细小弥散相的铜合金，如C19200、C19400和C19500等铜铁合金,C61500、 C63800、C68800和C69000等含铝的黄铜和青铜，它们在远超过再结晶温度的高温下仍保持 着极细的晶粒尺寸，直到最后达到第二相溶解或粗化的温度，晶粒才继续长大在不同的温 度下退火,材料性能有很大变化，但对于晶粒尺寸十分稳定的铜合金，显然不适于用晶粒尺寸 作为评定材料性能的指标，而是通过各退火等级（控制退火温度、保温时间、炉内气氛及冷却 速度）来达到不同的机械性能，如O50（光亮退火）、O60（软化退火）、O70（完全软化退火）虽然特定性能通常是通过控制冷加工变形程度而获得的（如H01、H02等），但有些时候， 受加工设备的限制，通过退火使材料达到某种特定性能，更为有益为了达到某种特定性能， 对退火制度进行合理设计，使其达到加工硬化和完全退火状态之间的任一硬度和抗拉强度， 可获得接近于1/8、1/4、1/2等冷加工状态的抗拉强度和硬度的水平见表5中的O8X系列对于某些铜合金,其热加工产生的强度,可能超过退火状态的强度，因此出现了热加工后 再进行退火的状态，见表5中的O2X、O3X、O4X系列。
表5以满足机械性能的退火状态（O） 二级状态分类后第一位数字含义三级状态细分状态名称备注O1X铸造态+热处理O10铸造+退火（均匀化）O12〜O19备用O11铸造+沉淀热处理O2X热锻压+热处理O20热锻+退火O21 〜O24O26〜O27备用O25热轧+退火O3X热挤压+热处理O30O31热挤压+退火热挤压+沉淀热处理O32〜O39备用O4X热穿孔+热处理O40热穿孔+退火O41〜O49备用O5X调质退火O50轻软退火O51〜O59备用O6X退火O60软化退火O62〜O69备用O61退火O6X退火O65拉伸退火O62〜O69备用O68深拉退火O7X完全软化退火O70完全软化退火O71〜O79备用O8X退火到特定性能O80O81O82退火到1/8硬 退火到1/4硬 退火到1/2硬O83〜O89备用3.3.4热处理状态（T）可热处理强化的铜合金，通常采用强化热处理工艺进行强化，其有两种类型：一类是以 高温淬火通过马氏体型反应而硬化的类型，即淬火硬化和回火；另一类是通过从高温淬火软 化并随之进行较低温处理硬化类型，包括沉淀硬化和亚稳解硬化铜及铜合金热处理状态分 类及表示见表6表6 热处理状态（T） 热处理状态分类二级状三级状状态名态代号态代号淬火硬化TQTQ00淬火硬化TQ30淬火硬化与回火TQ50淬火硬化与调质退火TQ55淬火硬化与调质退火、冷拉与应力消除TQ75中间淬火固溶热处理TBTB00固溶热处理固溶+沉淀硬化TFTF00沉淀硬化TF01沉淀热处理板一低硬化TF02沉淀热处理板一高硬化固溶+亚稳硬化TXTX00亚稳硬化固溶热处理+冷加工TDTD00固溶热处理和冷加工（1/8硬）TD01固溶热处理和冷加工（1/4硬）TD02固溶热处理和冷加工（1/2硬）TD03固溶热处理和冷加工（3/4硬）TD04固溶热处理和冷加工（硬）固溶+冷加工+沉 淀硬化THTH011/4硬和沉淀硬化TH021/2硬和沉淀硬化TH033/4硬和沉淀硬化TH04硬和沉淀硬化固溶+冷加工+亚 稳硬化TSTS001/8硬和亚稳硬化TS011/4硬和亚稳硬化TS021/2硬和亚稳硬化TS033/4硬和亚稳硬化热处理状态分类二级状态代号三级状态代号状态名固溶+冷加工+亚 稳硬化TSTS04硬和亚稳硬化TS06特硬和亚稳硬化TS08弹性和亚稳硬化TS10高弹性和亚稳硬化TS12特殊弹性和亚稳硬化TS13更高弹性和亚稳硬化TS14超高弹性和亚稳硬化固溶+沉淀或亚稳 硬化+冷加工TLTL00沉淀或亚稳硬化和1/8硬TL01沉淀或亚稳硬化和1/4硬TL02沉淀或亚稳硬化和1/2硬TL04沉淀或亚稳硬化和硬TL08沉淀或亚稳硬化和弹性TL10沉淀或亚稳硬化和高弹性固溶+沉淀或亚稳 硬化+冷加工+应 力消除TRTR01沉淀或亚稳硬化和1/4硬及应力消除TR02沉淀或亚稳硬化和1/2硬及应力消除TR04沉淀或亚稳硬化和硬及应力消除轧制余热淬火硬TMTM00加工工艺代号:AM淬火硬化和回火主要用于铜一铝合金产品的热处理方式，即将产品加热到0相转变温度 以上，接着淬火以产生硬的马氏体结构。
主要用于铝青铜及镍铝青铜合金（含Al在9.5〜16% 的双相铝青铜）2. 固溶热处理TB对可沉淀硬化或可亚稳分解硬化的合金，将其加热到固溶温度范围，使添加的合金元素 溶入到基体金属中，然后快速冷却使之保持过饱和固溶状态3. 沉淀硬化TF沉淀硬化是通过固溶处理并由高温淬火得到一种过饱和固溶状态，然后在适当温度下时 效一定时间（通常不超过3h），使某些组成物从过饱和固溶体中沉淀析出，产生沉淀硬化，从 而达到硬化、强化及提高导电率等目的最典型的沉淀硬化合金就是铍青铜类在美国标准 中可沉淀硬化的铜合金是采用升温处理硬化,而不采用以环境温度（自然的）时效硬化进行4. 亚稳分解硬化TX亚稳硬化是对固溶热处理产品的一种热处理方式，通过高温固溶处理随后淬火而产生软 的和延性的亚稳分解组织，在这种状态下，材料可以冷作或成型较低温度的亚稳分解处理 是用来提高硬度和强度它的硬化机理是由于固溶体中的溶混性间隙，即非常小的化学偏析 结果，而不是沉淀的结果这种硬化机理，也能达到硬化、强化和提高导电率的目的具有 亚稳分解硬化的合金有C71900、C72800等5. 固溶热处理并冷加工状态TD对锻造铜铍合金轧制产品，通常是经过固溶处理或固溶处理和冷加工后提供。
由于固溶 热处理本来就在再结晶温度以上进行，处理后材料已得以软化，塑性提高，可以进一步冷成 型，通过控制冷变形量，以满足一定的强度和硬度要求6. 固溶热处理、冷加工和沉淀硬化状态TH为增加某些合金沉淀硬化的强度，通过预先冷加工，再控制随后的沉淀硬化以达到最大 的强度该状态TH由TD状态加沉淀硬化处理所得，材料冷轧到TD04状态可以得到时效的最 大效果，超过TD04级的加工硬化，其成型性变得很差，而要获得最大强度的沉淀硬化处理 需要精确地控制，因此TH状态只到TH04另外，沉淀处理之前进行冷加工，还可以降低沉淀硬化处理温度7. 固溶热处理、冷加工和亚稳硬化状态TS这种热处理状态和TH状态是一个目的，只是它是针对亚稳强化合金进行的，而TH是 针对沉淀强化合金进行8. 固溶处理，沉淀硬化或亚稳硬化并冷加工状态TL可沉淀硬化的合金材料在沉淀硬化处理中，其硬度随着溶质原子的凝聚、附着、沉淀而 达到最高点，然后随时间的延续而减低而导电率随时间的延续而继续增加，直至达到某种 最大限度，一般是在完全沉淀的情况下达到最大限度对于较低强度的合金（如C18200和C15000铜一铬合金)，可以牺牲某些热处理硬度以达到导电率的增加，然后通过冷加工来提 高硬度和强度。
9. 固溶热处理、沉淀硬化或亚稳硬化并冷加工和消除应力状态TR固溶热处理、沉淀硬化或亚稳硬化后通过冷加工来提高硬度和强度，但发生了加工残余 应力，通过对TL状态的产品消除应力处理即为本状态TR10. 轧制余热淬火硬化TM某些可热处理强化的合金，在热轧完后的温度仍处于再结晶温度之上，对此可进行快速 冷却(淬火)，达到过饱过固溶体状态，然后再进行冷加工和沉淀硬化或亚稳硬化经过此工 艺所得的状态为TM状态3.3.5焊接管状态(W)焊接管是各种状态的带条材生产的，除焊接热影响区外，焊接管基本上具有带条材同样 的状态各状态分类见表7表7焊接管状态(W) 二级状态二级状态代号三级状态代号状态名称焊接状态WMWM50由退火带材焊接WM00由1/8硬带材焊接WM01由1/4硬带材焊接WM02由1/2硬带材焊接WM03由3/4硬带材焊接WM04由硬带材焊接WM06由特硬带材焊接WM08由弹性带材焊接WM10由高弹性带材焊接WM15由退火带材焊接、消除应力WM20由1/8硬带焊接、消除应力WM21由1/4硬带焊接、消除应力WM22由1/2硬带焊接、消除应力焊接后退火 状态WOWO50焊接+轻软退火WO60焊接+软退火WO61焊接+退火焊接后轻冷 加工WCWC55焊接+轻冷加工焊接后冷拉 状态WHWH00焊接+拉拨：1/8硬WH01焊接+拉拨：1/4硬WH02焊接+拉拨：1/2硬WH03焊接+拉拨：3/4硬WH04焊接+拉拨：硬WH06焊接+拉拨：特硬WH55焊接+冷轧或轻拉WH58焊接+冷轧或一般拉伸WH80焊接+轧或硬拉焊接管+冷WRWR00由1/8硬带焊接+拉拨+应力消除二级状态二级状态代号三级状态代号状态名称拉+应力消 除WR01由1/4硬带焊接+拉拨+应力消除WR02由1/2硬带焊接+拉拨+应力消除WR03由3/4硬带焊接+拉拨+应力消除WR04由硬带焊接+拉拨+应力消除WR06由超硬带焊接+拉拨+应力消除焊接管完全 精制0、OS、H——1 .焊接状态WM生产管材时，经成型和焊接所得的状态。
2. 焊接退火状态WO生产管材时，经成型，焊接和退火所得以状态3. 焊接冷加工状态WH生产管材时，经成型、焊接并冷加工的状态4. 焊接、冷加工和应力消除状态WR生产管材时，经成型、焊接冷加工和应力消除所得的状态5. 焊接和完全精制状态——，OS，H将焊接并冷加工管材进行退火，或将退火冷加工管材和退火管材再次冷加工所得的状 态，这样处理后，焊接区已变成加工结构，并可采用一般的状态代号四、各国状态表示方法对比表4.1中国状态表示方法名称代号热加工R退火（焖火）M轻软M2淬火C淬火后冷轧（冷作硬化）CY淬火（自然时效）CZ淬火（人工时效）CS硬Y3/4 硬、1/2 硬、1/3 硬、1/4 硬Y1、丫2、丫3、Y4特硬T弹硬TY淬火后冷轧、人工时效CYS热加工、人工时效RS淬火、自然时效，冷作硬化CZY淬火、人工时效，冷作硬化CSY4.2美国与ISO标准状态表示方法美国铸造与加工铜及铜合金状态分类及代号体系以其分类细、设置全而自成一体，但 它并未忽略采用国际标准ISO的铜加工状态分类体系，可以说它是以ISO为基础而得以细 化和建全的，并尽量与之一致，二者的对比见下表基础状态基础状态细分ASTM二级状 态代号ISO二级状态 代号制造状态M制造状态MM退火状态为满足机械性能的退火OO为满足晶粒度的退火OSOS冷加工状态H冷加工HHA、HB、HC冷加工+应力退火状态HRHAR、HBR冷加工+有序强化HT冷加工+尾端退火HE热处理状态T固溶热处理TBTB固溶+冷加工TDTD固溶+沉淀硬化TFTF固溶+冷加工+沉淀硬化THTH固溶+沉淀+冷加工TLTL高温成形+冷却+自然时效—TA高温成形+冷却+冷加工+自然时效—TC高温成形+冷却+沉淀硬化TMTE高温成形+冷却+冷加工+沉淀硬化TG高温成形+冷却+沉淀硬化+冷加工TK热处理状态T淬火硬化TQ—固溶+亚稳硬化TX固溶+冷加工+亚稳硬化TS固溶+沉淀或亚稳硬化+冷加工+消除 应力TR基础状态基础状态细分ASTM二级状 态代号ISO二级状态 代号焊接管状态W焊接状态WM—焊接+退火WO焊接+冷加工WH焊接+冷加工+应力消除WR从表中可看出ASTM是以ISO状态为蓝本来确定自己的状态代号体系：① ASTM与ISO对基础状态的设置基本一致，只是ASTM多了一个焊接管状态；② ASTM与ISO的基础状态与二级状态代号采用的英文字母基本一致；③ ASTM比ISO对冷加工和热处理状态分得更细；④ 在热处理状态(T)中,ISO设定的二级状态代号为T(A、B、C、D、E、F、G、H、K、 L),ASTM把与高温成形相关的TA、TC、TE、TG、TK统归为“轧制余热淬火状态TM”， 除美国不采用自然时效过程外，其余与ISO相一致。
⑤ ISO只停留在二级状态之下,ASTM采用在二级状态的英文字母之后，加上2〜3位数 字，使二级状态再次细分为三级状态，并且三级状态代号还留有很多可供发展的空间4.3各国状态对比表各国状态表基础状态基础状态细分美国二级状态 代号ISO二级状态代号制造状态M制造状态MM———退火状态为满足机械性能的退火OO为满足晶粒度的退火OSOS退火与时效处理的——冷加工状态H冷加工HHA、HB、H冷加工+应力退火状态HRHAR、HBI冷加工+有序强化HT—冷加工+尾端退火HE热处理状态T固溶热处理TBTB固溶+冷加工TDTD固溶+沉淀硬化TFTF固溶+冷加工+沉淀硬化THTH固溶+沉淀+冷加工TLTL高温成形+冷却+自然时效—TA高温成形+冷却+冷加工+自然时 效—TC高温成形+冷却+沉淀硬化TMTE高温成形+冷却+冷加工+沉淀硬 化TG高温成形+冷却+沉淀硬化+冷加 工TK淬火硬化TQ—固溶+亚稳硬化TX—固溶+冷加工+亚稳硬化TS—固溶+沉淀或亚稳硬化+冷加工+ 消除应力TR—焊接管状态W焊接状态WM—焊接+退火WO—焊接+冷加工WH—焊接+冷加工+应力消除WR—。