灰球铸铁铸件检验标准完成版.docx

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灰球铸铁铸件检验标准完成版

液压铸铁铸件检验标准

1.围

本标准规定了用灰铸铁和球墨铸铁铸造的液压铸铁件的技术要求和验收规。

本标准适用于液压泵、液压马达、液压缸和液压阀等液压元件的铸造承压壳体或结构件的铸件。

本标准使用于砂型或导热性与砂型相当的铸型中铸造的灰铸铁件，使用其他铸型铸造的灰铸铁件也可以参考使用。

2.术语和定义

GB/T5611确立的术语以及下列术语和定义适用于本标准。

1）铸件的主要壁厚relevantwallthickness

铸件的主要壁厚是指用以确定铸件材料力学性能的铸件断面厚度，由供需双方商定。

2）石墨球化处理graphitespheroidizingtreatment

在铁液中加入球化剂，使铁液凝固过程析出的碳形成以球状石墨形态为主的工艺过程。

3.灰球铸铁件

3.1灰铸铁件

3.1.1灰铸铁牌号

本标准的材料牌号表示方法，符合GB/T5612的规定。

本标准中，单铸试棒是以直径Φ30mm的单铸试棒加工的标准试样所测得的最小抗拉强度。

附铸试棒（块）是根据铸件的实际壁厚，选择相应的截面尺寸与铸件一同冷却的附铸试棒（块）加工的标准拉伸试样。

本体试样为取自铸件本体材料制成的标准拉伸试样。

标准拉伸试样的形状和尺寸应按GB/T9439-2010的规定。

本公司常用的HT200、HT250、HT300及HT350灰铸铁件的力学性能及金相组织见表1。

3.1.2灰铸铁件的化学成分

若需方的技术条件中包含化学成分的验收要求时，按需方规定执行。

若需方对化学成分没有要求时，化学成分由供方自行确定，化学成分不作为铸件的验收依据。

但化学成分的选取必须保证铸件材料满足本标准所规定的力学性能和金相组织的要求。

化学成分的检测频次和数量，供需双方商定或由供方自行确定。

3.1.3灰铸铁的力学性能

在单铸试棒上还是在铸件本体或附铸试棒上测定力学性能，以抗拉强度还是以硬度作为性能验收指标，均必须在订货协议或需方技术要求中明确规定。

铸件的力学性能验收指标应在订货协议中明确规定。

本标准规定的力学性能指标和金相组织是铸件验收的主要指标。

3.1.3.1抗拉强度

1）单铸试棒的抗拉强度

本标准依据直径Φ30mm单铸试棒加工的标准拉伸试样所测得的最小抗拉强度值，本标准规定了本公司常用的HT200、HT250、HT300及HT350四个等级的铸铁件抗拉强度，各等级的最小抗拉强度值应符合表1的规定。

2）附铸试棒（块）的抗拉强度

附铸试棒的抗拉强度值应符合表1的规定。

3）铸件本体试样的抗拉强度

铸件本体试棒的抗拉强度值应符合表1的规定。

表1灰铸铁件的牌号和力学性能

牌号

铸件壁厚（mm）

最小抗拉强度Rm

（min）

弹性模量（min）

GPa

硬度

HBW

主要

基体组织

＞

≤

单铸试棒

MPa

附铸试棒

MPa

本体试棒

MPa

HT200

5

10

200

—

205

88

170～210

珠光体

10

20

—

180

20

40

170

155

40

80

150

130

80

150

140

115

HT250

5

10

250

—

250

103

180～220

10

20

—

225

20

40

210

195

40

80

190

170

80

150

170

155

150

300

160

—

HT300

10

20

300

—

270

108

190～230

20

40

250

240

40

80

220

210

80

150

210

195

150

300

190

—

HT350

10

20

350

—

315

123

200～250

20

40

290

280

40

80

260

250

80

150

230

255

150

300

210

—

3.1.3.2硬度等级及铸件硬度

灰铸铁的硬度等级分为六个等级,见表2。

各硬度等级的硬度是指主要壁厚t＞40mm且壁厚t≤80mm的上限硬度值。

如果需方要求将硬度作为验收指标时，硬度的检测频次和数量由供需双方商定，并选用如下之一的验收规则：

1）铸件本体的硬度值应符合表2的规定；

2）在单铸试棒加工的试样上测定材料的硬度时，应符合表1的规定。

若需方对铸件本体的测试部位及硬度值有明确规定时，应符合需方图样及技术要求。

注1：

硬度等级分类适用于以机械加工性能和以抗磨性能为主的铸件。

注2.对于主要壁厚t＞80mm的铸件，不按硬度进行分级。

表2灰铸铁的硬度等级及铸件硬度

硬度等级

铸件主要壁厚/mm

铸件上的硬度围/HBW

＞

≦

Min

Max

H155

5

10

—

185

10

20

—

170

20

40

—

160

40

80

—

155

H175

5

10

140

225

10

20

125

205

20

40

110

185

40

80

100

175

H195

4

5

190

275

5

10

170

260

10

20

150

230

20

40

125

210

40

80

120

195

H215

5

10

200

275

10

20

180

255

20

40

160

235

40

80

145

215

H235

10

20

200

275

20

40

180

255

40

80

165

235

H255

20

40

200

275

40

80

185

255

注1：

硬度和抗拉强度的关系见附录A,硬度和壁厚的关系见附录B。

注2：

在供需双方商定的铸件某位置上，铸件硬度差可以控制在40HBW硬度值围。

3.1.3.3金相组织

灰铸铁金相组织中的石墨以片状为主，其分布形态应符合GB/T7216-2009的规定，以A型为主，少量D型和E型（见图1和表3所示）。

石墨的长度应符合GB/T7216-2009规定的4～6级（见表4所示），特殊要求由供需双方商定。

基体组织应符合表2的规定，其中碳化物数量和磷共晶数量应符合或严于GB/T7216-2009规定的“碳1”和“磷1”的要求，即按大多数视场中，碳化物数量和磷共晶数量约占1%，（试样用2～5%硝酸酒精溶液浸蚀，放大100倍）。

当需方对金相组织及其各检测项目的数值、分布、级别及取样位置有明确要求时，应按需方提供的图样及技术要求执行。

表3石墨的分布形态

名称

符号

说明

图号

片状

A

片状石墨均匀分布

1-a

菊花状

B

片状与点状石墨聚集成菊花状分布

1-b

块状

C

部分带尖角块状、粗大片状初生石墨及小片状石墨

1-c

枝晶点状

D

点、片状枝晶间石墨呈无向分布

1-d

枝晶片状

E

短小片状枝晶间石墨呈有方向分布

1-e

星状

F

星状（或蜘蛛网状）与短片状石墨混合均匀分布

1-f

表4石墨长度分级

级别

名称

石墨长度mm

级别

名称

石墨长度mm

1

石长100

＞100

5

石长9

＞6～12

2

石长75

＞50～100

6

石长4.5

＞3～6

3

石长38

＞25～50

7

石长2.5

＞1.5～3

4

石长18

＞12～15

8

石长1.5

≤1.5

注：

评定时，用未浸蚀的试样，在放大100倍的显微镜下观察，选择有代表性的视场，按其中最长的三条以上的石墨长度的平均值评定。

图1石墨分布形状图（100×）

3.2球墨铸铁件

3.2.1球墨铸铁牌号

铸件材料牌号是通过测定下列试样的力学性能而确定的：

—单铸试样：

从单铸试块上截取加工而成的试样。

单铸试样可以采用U形单铸试块或Y形单铸试块，本公司采用Y形单铸试块。

单铸试块的形状和尺寸见图3。

—附铸试样：

从附铸在铸件或浇注系统上的试块截取加工而成的试样。

—本体试样：

从铸件本体上截取加工而成的试样。

铸件材料号等级是依照从单铸试样、附铸试样、本体试样测出的力学性能而定义的。

表5球墨铸铁件单铸试样的力学性能及主要基体组织

材料牌号

抗拉强度Rm/MPa（min）

屈服强度Rp0.2/MPa（min）

伸长率

A/%

（min）

弹性模量

GPa

（min）

硬度围

HBW

主要基体组织

QT350-22L

350

220

22

169

≤160

铁素体

QT350-22R

350

220

22

169

≤160

铁素体

QT350-22

350

220

22

169

≤160

铁素体

QT400-18L

400

240

18

169

120～175

铁素体

QT400-18R

400

250

18

169

120～175

铁素体

QT400-18

400

250

18

169

120～175

铁素体

QT400-15

400

250

15

169

120～180

铁素体

QT450-10

450

310

10

169

160～210

铁素体

QT500-10

500

360

10

169

170～230

铁素体+珠光体

QT500-7

500

320

7

169

170～230

铁素体+珠光体

QT550-5

550

350

5

172

180～250

铁素体+珠光体

QT600-3

600

370

3

174

190～270

珠光体+铁素体

QT700-2

700

420

2

176

225～305

珠光体

QT800-2

800

480

2

176

245～335

珠光体或索氏体

QT900-2

900

600

2

280～360

回火马氏体或

屈氏体+索氏体

注1：

字母“L”表示该牌号有低温（-20℃或-40℃）下的冲击性能要求；字母“R”表示该牌号有室温（23℃）下的冲击性能要求。

注2：

伸长率是从原始标距

上测得的，

是试样上原始标距处的直径。

其他规格的标距见6.1.2。

表6球墨铸铁件附铸试样和本体试样的力学性能及主要基体组织

材料

牌号

铸件壁厚

（mm）

抗拉强度

Ra/MPa

（min）

屈服强度

Rp0.2/MPa

（min）

伸长率（min）

弹性模量

GPa

（min）

硬度

HBW

主要基体组织

＞

≤

QT350-22A

30

350

220

22

169

≤160

铁素体

30

60

330

210

18

60

200

320

200

15

QT400-15A

30

400

250

15

169

135～175

铁素体

30

60

390

250

14

60

200

370

240

11

QT400-18A

30

400

250

18

169

135～175

铁素体

30

60

390

250

15

60

200

370

240

12

QT450-10A

30

450

310

10

169

170～210

铁素体

30

60

420

280

9

60

200

390

260

8

QT500-7

30

500

320

7

169

180～220

铁素体+

珠光体

30

60

450

300

7

60

200

420

290

5

QT500-10A

30

500

360

10

169

180～220

铁素体+

珠光体

30

60

490

360

60

200

470

350

QT550-5A

30

550

350

5

172

190～240

铁素体+

珠光体

30

60

520

330

4

60

200

500

320

3

QT600-3A

30

600

360

3

174

200～250

珠光体+

铁素体

30

60

600

360

2

60

200

550

340

1

QT700-2A

30

700

420

2

176

250～300

珠光体

30

60

700

400

2

60

200

650

380

1

QT800-2A

30

800

480

2

176

260～320

珠光体

或

索氏体

30

60

由供需双方商定

60

200

注1：

牌号后的字母A表示附铸试样。

3.2.2球墨铸铁件的生产方法和化学成分

球墨铸铁的生产方法和化学成分由供方自行决定，生产方法和化学成分的选取必须要保证铸件材料满足本标准所规定的性能指标。

球墨铸铁的化学成分不作为铸件验收的依据。

当需方对铸件由特殊要求时，材料的化学成分和热处理方式由供需双方协商确定。

3.2.3球墨铸铁的力学性能

3.2.3.1球墨铸铁单铸试样的力学性能

1）总则

单铸试样可以采用U形单铸试块或Y形单铸试块，本公司采用Y形单铸试块。

单铸试块的形状和尺寸见图3。

球墨铸铁单铸试样的力学性能见表5。

如需方有要求时，冲击性能应符合表7的规定。

球墨铸铁件的力学性能以抗拉强度和伸长率两个指标为验收指标。

除特殊情况外，一般不做屈服强度试验。

但当需方对屈服强度有要求时，经供需双方商定，屈服强度也可作为验收指标。

抗拉强度和硬度是相互关联的，当需方认为硬度性能对使用很重要时，硬度指标也可作为检验项目。

硬度的检验按附录C的规定执行。

2）冲击试验

表7给出了室温和低温下的冲击功。

3.2.3.2球墨铸铁附铸试样的力学性能

1）总则

球墨铸铁附铸试样的力学性能见表6，如需方要求，冲击功应符合3.2.3.22）及表8的规定。

2）冲击试验

3）表8给出了室温和低温下的冲击功。

如果需方要求时，可以做冲击试验。

3.2.3.3铸件本体试样性能

取样部位及达到的性能指标，由供需双方商定。

本体试样的屈服强度的参考值见附录D。

注1：

铸件本体的性能值无法统一一致，因其决定于铸件的复杂程度以及铸件壁厚的变化。

注2：

表5~表8用于铸件力学性能的指导值，铸件本体性能值也许等于或低于表5~表8所给定的值。

3.2.4球墨铸铁硬度等级

如果需方要求将硬度作为验收指标时，硬度的检测频次和数量由供需双方商定，并选用如下之一的验收规则：

1）在单铸试棒加工的试样上测定材料的硬度时，应符合表5的规定；

2）铸件本体的硬度值应符合表6的规定。

若需方对铸件本体的测试部位及硬度值有明确规定时，应符合需方图样及技术要求。

只有供需双方协商一致后，才可按硬度进行分类。

球墨铸铁硬度等级见附录C。

如果需方将硬度作为重要要求，则硬度的检验方法按附录C的规定执行。

3.2.5金相组织

石墨以球状为主，球化级别（见表9所示）应符合GB/9441-2009规定的1级~3级（见图2.1所示）。

石墨大小（见表10所示）应符合GB/9441-2009规定的4级~7级（见图2.2所示）的要求。

特殊要求由供需双方商定。

基体组织应符合表5或表6的规定，其中碳化物数量和磷共晶数量应符合或严于GB/9441-2009规定的“碳1”和“磷1”要求。

当需方对金相组织及其各检测项目的数据、分布、级别及取样位置有明确要求时，应按需方提供的图样及技术要求执行。

表9球化分级

球化级别

说明

图号

1级

石墨呈球状，少量团状，允许极少量团絮状，球化率不低于95%

2.1-a

2级

石墨大部分呈球状，余为团状和极少量团絮状，球化率90%～95%

2.1-b

3级

石墨大部分呈团状和球状，余为团絮状，允许有极少量蠕虫状，球化率80%～90%

2.1-c

4级

石墨大部分呈团絮状和团状，余为球状和少量蠕虫状，球化率70%～80%

2.1-d

5级

石墨呈分散分布的蠕虫状和球状、团状、团絮状，球化率60%～70%

2.1-e

6级

石墨呈聚集分布的蠕虫状和片状及球状、团状、团絮状

2.1-f

表10石墨大小分级

级别

石墨直径（100×）

图号

级别

石墨直径（×）

图号

3级

＞25～50

2.2-a

6级

＞3～6

2.2-d

4级

＞12～25

2.2-b

7级

＞1.5～3

2.2-e

5级

＞6～12

2.2-c

8级

≤1.5

2.2-f

4.技术要求

4.1几何形状和尺寸

铸件的几何形状和尺寸应符合图样或技术要求。

4.2尺寸公差

铸件尺寸公差应符合需方图样或技术要求。

若需方无特殊要求时，按表11规定的CT8-CT10执行。

4.3铸件加工余量

铸件加工余量应符合需方图样或技术要求。

若需方无特殊要求时，按表12的规定执行。

4.4重量偏差

铸件重量偏差应符合需方图样或技术要求。

若需方无特殊要求时，按表13的规定执行。

4.5铸件表面质量

铸件的表面质量包括外表面和表面质量。

铸件的铸造表面粗糙度应符合GB/T6060.1的规定或需方的图样和技术要求。

铸件应清理干净，修整多余部分，去除浇冒口残余、粘砂及腔残余物等。

铸件允许的浇冒口残余、披缝、飞边残余、腔清洁度等，应符合需方图样、技术要求双方订货协定。

除另有规定外，铸件均以铸态交货。

4.6铸件的缺陷

不允许有影响铸件使用性能的缺陷存在，如裂纹、冷隔、缩孔等。

铸件加工面上允许存在加工围的表面缺陷。

铸件非加工面上及铸件部允许存在的缺陷种类、围、数量应符合需方图样、技术要求或供需双方的订货协定。

4.7特殊要求

需方对磁粉探伤、超声波检验、射线检验等有要求时，由供需双方商定。

5.取样

5.1拉伸试样

5.1.1单铸试棒

单铸试棒应在与铸件相同的铸型或导热性能相当的铸型中单独铸造。

试棒的落砂温度一般不应超过500℃。

单铸试棒的形状和尺寸见图3.1和图3.2。

单铸试棒的形状和尺寸也可由供需双方商定。

单铸试棒应与它所代表的铸件用同一批次的铁液浇注，并在该批次铁液的后期浇注。

图3单铸试棒试样

5.1.2附铸试样

当铸件重量等于或超过2000，而且壁厚大于200时，优先采用附铸试块，……。

附铸试块的尺寸和位置由供需双方商定。

附铸试块在铸件上的位置应考虑到铸件形状和浇注系统的结构形式，以避免对邻近部位的各项性能产生不良影响，并以不影响铸件的结构性能、铸件外观质量以及试块致密性为原则。

如铸件需热处理，附铸试样应在铸件热处理后再从铸件上切开。

除非供需双方另有特殊规定，附铸试样的形状和尺寸如图4.1和4.2。

5.1.3本体试样

若需方对铸件本体取样位置、试样尺寸和抗拉强度值有明确规定时，应按需方图样、技术要求执行。

需方应向供方指明铸件本体取样位置，如果需方没有指明铸件本体取样位置，供方应依据铸件的重要截面厚度自行选择本体试样的直径。

本体试样的直径可以等于或小于1/3壁厚且大于1/5壁厚。

本体取样的位置、铸件本体力学性能、检测频次和数量，由供需双方商定。

本体取样的位置也可以是铸件的平均壁厚处。

5.2硬度试块

硬度试块一般取自单铸试棒试样上。

硬度也可以在供需双方商定的铸件某位置上测试。

如果铸件需要热处理，硬度试块应在铸件热处理后切取。

5.3光谱化学分析试样

光谱化学分析试样形状和尺寸见图5。

5.4冲击试块

球墨铸铁件需要做冲击试样时，冲击试块的

形状和尺寸见图6所示。

5.5取样批次的构成和检验数量

5.5.1取样批次的构成

由同一包处理过的铁液浇注的铸件作为一个批量，构成一个取样批次。

连续浇注时，2小时浇注的铸件作为一个批次。

经供需双方同意，取样的批次可以变动。

在某一时间间隔，如发生炉料的改变、工艺条件的变化或要求的化学成分有变化时，在此期间连续熔化的铁液浇注的所有铸件，无论时间间隔有多短，都作为一个取样批次。

5.5.2取样次数

每个取样批次应至少取一次拉伸试样。

取样批次和数量也可以由供需双方商定。

6.试验方法

6.1拉伸试验

6.1.1灰铸铁试样的拉伸试验

拉伸试验按GB/T228的规定执行。

拉伸试样的类型有A型和B型两种，试样的两端可加工成螺纹状或圆柱状，以适应夹持装置的需要。

本公司使用的拉伸试样采用B型试样。

其型式见图7，尺寸见表14，经供需双方商定，也可以采用表15所列的其他规格的拉伸试样。

拉伸试样平行段直径的最低测量精度为0.05mm。

注：

对同一种材料，A型试样的实验结果可能会略高于B型试样的实验结果。

图7B型试样

6.1.2球墨铸铁试样的拉伸试验

拉伸试验按GB/T228的规定执行。

拉伸试样应优先采用直径Φ14mm的试样，如果因技术原因，或者从铸件本体上取样，也可以采用其他直径的试样（见图8、表16）。

采用其他直径的试样，其原始标距长度应符合系列公式：

或

式中：

—试样原始标距长度；

—试样原始截面积；

—试样原始标距直径。

经供需双方协商，也可以采用不同的标距长度。

对拉伸试样，

=4

见表17，伸长率可以转换为

=5

时的伸长率。

注1：

试样夹紧的方法及夹持端的长度

，可由供需双方商定。

注2：

—原始标距长度；这里

=5

;

—试样标距长度处的直径；

—平行段长度；

＞

（原则上，

-

＞

）；

—试样总长（取决于

和

）。

表17中：

标距

时伸长率的计算式

应符合：

注：

表17所给的计算式是从单铸试样测得

值得回归统计计算式。

6.2冲击试验

球墨铸铁冲击试验用3个V形缺口试样（见图6），

冲击试验按GB/T229的规定执行。

6.3硬度试验

布氏硬度试验应按GB/T231.1~231.3的规定执行。

检测硬度时，应在铸造表面1.5mm以下执行。

铸件硬度试验的部位、频次和数量按5.2和5.5执行。

6.4金相检验

灰铸铁铸件金相检验按GB/T7216的规定执行。

铸件金相组织的取样部位和检测频率按5.2和5.5执行。

灰铸铁铸件金相组织的检验应在铸件表面1.5mm以下处取样检测。

目前每包铁液做一次。

球墨铸铁铸件金相检验按GB/T9441的规定执行。

铸件金相组织的取样部位和检测频率按5.2和5.5执行。

目前每包铁液做一次。

6.5化学成分分析

当需方对铸件化学成分有要求时，则应按需方技术要求的规定执行，如