1.背景：本标准涉及的盾构机主轴承环锻件，主要应用于挖掘隧道的盾构机，是盾构机主轴承的关键零部件。近年来随着我国新建铁路隧道、越江隧道、城市管网及采矿工程的快速发展，盾构机的需求量持续增加，对设备的要求也不断提高。目前，我国正处于地铁建设的高峰期，盾构机需求量大。除了地铁隧道，在2015年8月的国务院办公厅印发《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》，将城市建造用于集中敷设电力、通信、广电、给排水、热力、燃气等市政管线的地下综合管廊，作为国家重点支持的民生工程，其基建领域将有效拉动盾构机、小型工程机械设备等需求，预计未来5-8年，用于市政排水管道施工的φ3.5-4.5m的小型盾构机将会成为市场热点，盾构机市场潜力十分巨大。同时，随着国家“一带一路”战略全面铺开，沿线国家隧道建设需求急速增长，各类隧道施工装备的需求快速上升，也给盾构机带来更广阔的市场。
目前，我国盾构机95%以上的部件已实现自主研制，但主轴承几乎100%依赖进口，其研制技术是我国盾构机全面自主化的“卡脖子”问题。盾构机主轴承是掘进机的心脏，承受刀盘开挖破岩过程中的地层压力、重载偏载、振动冲击、强时变负荷等复杂恶劣地质工况载荷，开挖洞径往往达数米乃至数十米，由于装配于主驱动内部，它不具备洞内拆机更换条件，使用性能和工作寿命完全决定着整机运行状态和寿命，因此要求盾构机主轴承尺寸规格大、精度水平高、承载性能好、使用寿命长，具备安全、可靠、稳定使用性能。一般来说，盾构机设计寿命10000h，TBM设计寿命15000h，围绕盾构机主轴高性能使用要求，其核心技术难点主要集中在材料难、设计难、制作难、试验难四个方面。近两年，各政府部门转变思路，积极鼓励盾构机主机企业牵头盾构机主轴承技术攻关，初见成效，已完成5m以下多种规格系列的盾构机主轴承样机设计制造，积极研制多种规格主轴承。随着盾构机主轴承的国产化推进，盾构机设备用主轴承环锻件的需求也逐步增加，对其原材料订购要求，锻件力学性能、无损检测的要求不断提高。2019年，制定了重型机械行业团体标准T/CHMIA 0406—2019 《盾构机主轴承环锻件 技术条件》，标准应用于盾构机主轴承环锻件设计、制造和检验。目前该产品技术成熟，团体标准应用效益明显，具备制定行业标准条件，因此，为使盾构机主轴承环锻件产品产业化、国际化，指导同类行业的生产、制造及应用，急需制定本标准。
2.目的和意义：随着国际形势日趋严峻，我国部门领域关键技术的“卡脖子”问题越发突出。主轴承作为盾构机最关键零部件之一，其关键技术一直被瑞典斯凯孚、德国蒂森克虏伯等国外厂商垄断。一旦国外进行全面封锁，将造成掘进机生产链中断，产能骤降甚至是项目延期等严重后果，风险巨大。盾构机主轴承环锻件是保障主轴性能的关键零部件之一，为避免造成其产品质量良莠不齐，严重影响主机工作性能，需要对全断面隧道掘进机主轴产品进行规范化、标准化。标准号为T/CHMIA0406-2019的团体标准升级为行业标准，本标准制定将填补盾构机主轴承环锻件关键材料标准的空白，反映材料、制造和检验方面的新技术，指导同类行业的生产、制造及应用，提高标准的引导性，为盾构机全面国产化提供支撑，也有利于盾构机主轴承环锻件产品参与国际化竞争。
3.本标准是大型铸锻件标准体系中的重点项目。
急迫性：《装备制造业标准化和质量提升规划》提出以海洋工程装备、大型成套技术装备、工程机械等对关键原材料和核心基础零部件的需求为重点，推进新工艺、新材料、新技术的应用，提高装备质量水平。《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2019版）》提到“7、大型施工机械-7.1掘进机械，14、重大技术装备关键配套基础件-14.2.5-盾构机轴承”。本标准属于规划提到的盾构机主轴承环锻件材料标准。
创新性：本标准规定的材料42CrMo4V，该材料我国可自主生产。为满足标准中的性能，延长产品寿命，采用了异形辗环成形制造的方式进行生产，最大程度保证了盾构机主轴承环锻件的金属流向状态，提高其综合力学性能，达到了优异的使用性能。
国际性：本标准达到国内先进水平，主要技术指标优于同类标准EN 10083-3：2006《淬火钢和回火钢 第3部分：合金钢的交货技术条件》的42CrMo4，GB/T 17107—1997《锻件用结构钢牌号和力学性能》中的42CrMo，ASTM A29/A29M-2004《热锻及冷加工碳素钢和合金钢棒》材料，相当于国外样品相关材料的技术指标，有利于提升盾构机主轴承环锻件的国际竞争力。