1、 引言

新中国成立以来，经过改革开放 30 多年的发展，我国的标准化工作取得了令人瞩目的成绩。到 2017年底，我国共有现行国家标准 33547 项，行业标准、地方标准高达 11 万项。另外，还有企业标准数百万项。

这些标准，构成了中国的技术标准体系，对规范和指导我国企业生产，提高产品质量，降低生产成本，规范市场秩序，开展国内外贸易，从而促进我国经济发展和社会进步起到了重要作用。

但是，目前我国的标准体系仍然面临着许多问题。我国标准依照 2017 年新修订的《中华人民共和国标准化法》分为国家标准、行业标准、地方标准和团体标准、企业标准五个层次。其中，除了强制性国家标准以外，其余均为推荐性标准。各标准体系间没有严格的业界划分，领域交叉混乱，内容繁杂重复，同一产品往往存在大量标准。这些标准质量参差不齐，规范程度极低，对标准的选择和使用造成了极大的障碍和困难。

例如，全国人大代表孙宪忠举例说，在他的调研过程中发现，仅汽车燃用油标准就有 6000 多个，标准的实施难度可想而知。

钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，因具有强度高、耐蚀性好、密度小，耐热性好等特点，被广泛用于航空、航天、汽车、造船、能源等领域。第一个实用的钛合金是 1954 年美国研制成功的Ti-6Al-4V（TC4）合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的 75%~85%。本次研究选择 TC4 钛合金铸件作为研究对象，通过对比国标、航标和 ASTM 体系下有关 TC4 钛合金铸件的标准，分析各标准体系的相通和差异处，希望对我国标准化工作的精简改进有所启示。

2 、对比分析

本次研究选择sqr的四项关键试验标准作为对比项，相应的标准编号列于表 1。

2.1 化学成分

针对钛合金材料中可能出现的元素，对国标，ASTM 和航标体系下每种元素的检测方法，检测范围进行了对比，并以某几种元素为例，比较了各标准体系下精密度的要求，列于表 XXXXX 附件。

从检测方法看，国标以元素为出发点，针对不同元素分别设立标准，并在标准中给出不同检测方法，包括化学检验法和仪器检验法，方法多样，元素涵盖范围广。另外，GB/T 4698.21 中提供的发光光谱法可同时检测多元素。

ASTM 除了碳，氢，氧、氮非金属元素外，其他元素（金属元素和硼、硅）检测标准全部列在 X 射线荧光光谱法以及耦合等离子体原子发射光谱法中，元素涵盖范围广，方法统一，系统性，整合性强。

航标的元素检测标准偏化学方法（容量法，重量法）和分光光度法，在常见元素的基础上，测重针对单独元素（铝、钒、铬、钼、铜、锆等）提供多种化学分析方法。

从检测范围看，航标由于化学检测方法较多，其检测下限略高于国标和 ASTM。国标的部分元素检测范围与 ASTM 相当，但部分元素检测下限与 ASTM 相差一个数量级。

国标和航标体系中，元素检测的精确度以不同元素含量区间内允许差范围来表示，对于某些元素（例如铁）有时直接提供允许差经验计算公式。ASTM 选取特定含量的试验样本送至多个实验室进行测试，记录样本含量，实验室数量，从实验室结果计算 SM，SR，R 等一系列数据。因此，ASTM 的允许差计算结果仅针对选取样本的特定元素含量，而不是明确给出某一元素含量区间的通用允许差。受归一性影响，这些计算获得的数据在实际使用中可能不如国标和航标直接，但优势是思路和流程清楚，数据来源和结果均有据可查。

对主要元素碳、氢、氧、氮、铜、铁在不同标准体系下的精确度进行了对比，总体来看，国标和航标的允许差与ASTM的规定基本保持一致，部分元素存在差异，但影响基本可以忽略（国标的允许差要求有时比ASTM更严格）。值得一提的是，ASTM 的元素检测范围下限往往稍低于国标和航标，可见 ASTM 更注重痕量元素的检测。

2.2 室温拉伸

国标、航标和 ASTM 对于室温拉伸的试验标准对比结果见表 2。依有关单位请求，GB/T 228 中的 R7号试样被用作主要对比物。

通过对比可知，ASTM 的试样规格与国标和航标接近，拉伸速率无明显区别。拉伸强度的修约，ASTM与航标接近；伸长率和收缩率，航标的修约标准比 ASTM 和国标细致。

2.3 冲击功

国标、航标和 ASTM 对于冲击功的试验标准对比结果见表 3。

对比可知，国标的锤刃半径比 ASTM 多了 2mm 选项，而航标的锤刃半径范围在 2~2.5mm。试验参数上，国标提供了过冷度（过热度）的补偿方法，且气态高温低温介质保温时间和 ASTM 有一定区别。结果修约及有效性方面，国标的规定较 ASTM 更为详细。

2.4 断裂韧性

国标、航标和 ASTM 对于断裂韧性的试验标准对比结果见表 4。

通过对比可知，试样规格上，ASTM 添加了山形缺口类型，尺寸要求较国标较为简单。参数方面，GB/T4161 要求断裂韧性试验的拉伸速率应为 0.5~3MPa.sqrt(m)/s； ASTM E399 要求应力强度因子的加载速率在0.55~2.75MPa.sqrt(m)/s 。 HB 5142 的应力强度因子速率与 ASTM E399 相同。结果修约及判定方面，对于KIC实验无效的判定，国标比 ASTM 多出了试样厚度和裂纹长度规定，而航标未规定韧带尺寸。

3、 结论

国家标准 GB 大部分修改采用的 ISO 标准，根据 ISO 国际标准的制修订情况完成相应的国标制修订工作，最新版本更新相对较晚发布。 HB 是由原中航工业的研究所制定的航空工业标准，版本基本以 1996 年的版本为主，目前更新较少，因此，在本次对比中，航标的存在感明显弱于国标和 ASTM 。 ASTM 是美国材料与试验协会制定的团体标准，标准更新频率相对较高。

总体看来，国标和 ASTM 的标准各有优点。以化学成分分析为例，国标更注重方法的可用性，基本所有的仲裁方法都是化学检测法，试验流程和结果分析也更加理论化；而 ASTM 标准注重系统性和普适性，整体结构清晰，尤其是将绝大部分元素并入光谱检测标准，有效地简化了标准的复杂程度，降低了管理难度，使标准能够更好地履行规范市场的作用。

另外，在本次对比中，发现国标和航标存在着许多交叉重复的内容，这对我国标准推广和管理工作造成了极大的阻碍，这种现象在笔者进行的另一项研究工作中也有体现。为此，应该尽快展开我国标准系统精简工作，通过对比现有标准体系的内容，完整性，适用性，科学依据，规范性，更新频率等因素，取其精华，除其繁冗，形成一个综合完善的标准体系，一个真正有实力参与国际标准化竞争的标准体系。

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