碳素钢铸件标准.docx
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碳素钢铸件标准
目次
碳素钢铸件
通用技术条件
1.范围
本标准规定了碳素钢铸件的牌号、要求、试验方法、检验规则、检验文件、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于产品的图样及技术文件中无特殊要求的低碳钢铸件，凡产品图样或技术文件中无特殊要求时，均应符合本标准的规定。
本标准适用于产品的设计、生产和验收，外协铸件签订技术协议时参照使用。
2.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本文件。
GB/T223钢铁及合金的化学分析方法
GB/T228金属材料室温拉伸试验方法
GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法
GB/T231.1金属布氏硬度试验第一部分：
试验方法
GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）
GB/T5677铸钢件射线照相及底片等级分类方法
GB/T6060.1-1997表面粗糙度比较样块铸造表面
GB/T6397金属拉伸试验试样
GB/T6414-1999铸件尺寸公差与机械加工余量
GB/T7233铸钢件超声探伤及质量评级方法
GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T8493-1987一般工程用铸造碳钢金相
GB/T9443-2007铸钢件渗透检测
GB/T9444-2007铸钢件磁粉检测
GB/T11352-1989一般工程用铸造碳钢件
GB/T15056铸造表面粗糙度评定方法
3.牌号
碳素钢铸件的牌号为：
ZG230-450；ZG270-500；ZG310-570。
4.技术要求
4.1机械性能
4.1.1碳素钢铸件的热处理，除在图样和有关技术文件中注明者外，均应进行正火或退火处理，经正火或退火后的机械性能功能应符合表4-1的规定。
4.1.2碳素钢铸件的机械性能，其中断面收缩率和冲击韧性如无特殊要求时检验断面收缩率。
4.1.3机械性能报告应包括试块硬度数据。
表4-1碳素钢铸件机械性能
牌号
最小值
屈服强度Rel/
抗拉强度Rm/
断后伸长率A/%
根据合同选择
端面收缩率Z/%
冲击韧性
/J
ZG230-450
230
450
22
32
25
ZG270-500
270
500
18
25
22
ZG310-570
310
570
15
21
15
4.2化学成分
4.2.1碳素铸钢的化学成分应符合表4-2的规定。
表4-2碳素铸钢的化学成分
牌号
化学成分（%）
C
Si
Mn
S
P
ZG230-450
0.22~0.30
0.20~0.50
0.50~0.90
≤0.04
≤0.04
ZG270-500
0.30~0.38
0.20~0.50
0.50~0.90
≤0.04
≤0.04
ZG310-570
0.40~0.50
0.25~0.60
0.50~0.90
≤0.04
≤0.04
注：
对上限减少0.01%的碳，允许增加0.04%的锰，但锰的总量不得高于1.2%以上。
4.2.2铸件残余元素的含量应符合表4-3的规定。
4.2.3铸件生产单位（即供方）不得在未与本公司（即需方）商定的情况下，在钢的熔炼过程中故意加入表4-3中未规定的元素。
表4-3残余元素最高含量
钢种
Ni
Cr
Mo
Cu
V
Al
B
∑
碳素
铸钢
0.50
0.35
0.20
0.30
0.05
—
—
≤1.00
∑——Ni+Cr+Mo+Cu+V+Al+B
4.2.4在炉料发生变化或成批熔炼的首批件应做残余元素含量分析。
用于焊接结构的铸件应做残余元素含量分析；非焊接结构铸件应做Al、B两元素含量分析。
4.2.5技术协议无要求时表4-3中除Al、B外，其它残余元素不作为验收依据。
4.2.6用于焊接结构的铸件，当化学成分中两项指标均在上限或超出上限时，应计算碳当量（残余元素应计算在内）。
计算公式
式中C、Mn、Si、Cr、Mo、V、Ni分别为各元素的含量（%）。
4.3尺寸公差与机械加工余量
4.3.1图样中未标注的尺寸公差应符合本标准规定。
铸件的尺寸公差带应对称分布，但有特殊要求时，也可采用非对称分布，并在图样上注明或在技术文件中规定。
铸件尺寸公差应符合表4-4规定。
表4-4铸件尺寸公差
铸件基本尺寸（mm）
＞25~
40
＞40~
63
＞63~
100
＞100~160
＞160~250
＞250~400
＞400~
630
＞630~
1000
＞1000~1600
＞1600~2500
型砂
铸造
重要件CT9
±0.9
±1.0
±1.1
±1.3
±1.4
±1.6
±1.8
±2.0
±2.3
±2.7
非重要件CT11
±1.8
±2.0
±2.2
±2.5
±2.8
±3.1
±3.5
±4.0
±4.5
±5.0
熔模
铸造
CT7
±0.45
±0.50
±0.55
±0.6
±0.7
±0.8
±0.9
±1.0
±1.1
±1.3
4.3.2铸件的壁厚和筋厚的尺寸公差应符合表4-5的规定。
铸件的尺寸标注除壁厚标注外，应避免链式标注。
表4-5铸件壁厚和筋厚的尺寸公差
壁厚和筋厚
基本尺寸（mm）
≤16
＞16
~25
＞25
~40
＞40
~63
＞63
~100
＞100
~160
＞160
~250
＞250
~400
砂型铸造
重要件CT10
±1.1
±1.2
±1.3
±1.4
±1.6
±1.8
±2.0
±2.2
非重要件CT12
±2.2
±2.3
±2.5
±2.8
±3.0
±3.5
±4.0
±4.5
4.3.3铸件的错型应符合表4-6的规定。
表4-6错型值
公称尺寸（mm）
≤300
＞300~1000
＞1000
错型值（mm）
1.0
1.5
2.0
4.3.4铸件的机械加工余量一般按表4-7的数值选取。
特殊需要时与加工工序衔接确定。
表4-7铸件机械加工余量
铸件
最大尺寸
≤100
＞100
~160
＞160
~250
＞250
~400
＞400
~630
＞630
~1000
＞1000
~1600
＞1600
~2500
＞2500
~4000
型砂铸造（H）
2
3
4
5
6
7
8
9
10
熔模铸造（E）
0.7
1.1
1.4
1.4
2.2
2.5
2.8
3.2
3.5
注：
铸件最大尺寸是指最终机械加工后铸件的最大轮廓尺寸。
4.4铸件的几何形状
4.4.1铸件的弯曲、翘曲变形量，按被检查面的最大尺寸测定。
在非加工面上应不大于表4-8的规定。
在加工面上凹下处，应保证有不小于1.5mm的加工余量。
4.4.2铸件产生的变形可通过矫正的方法消除。
矫正通常在室温下进行，特殊情况可采用热矫正。
表4-8铸件表面变形量
被检查面的最大尺寸
≤1000
＞1000~1600
＞1600~2000
弯曲、翘曲变形量
2
3
4
4.5铸件表面与内部缺陷
4.5.1铸件的表面粗糙度：
树脂砂Ra25；水玻璃砂Ra50。
4.5.2铸件表面的凹凸量，在加工面上，凹下处应保证有1/3的加工余量，凸起部分不超过5mm。
影响装配的不允许凸起。
非加工面有明显凸起，超过2mm时，允许修磨平整。
4.5.3铸件不允许有肉眼可以看见的裂纹、冷隔等缺陷存在。
4.5.4铸件应清理干净，修整飞边、毛刺，去除浇冒口、粘砂、氧化皮及内腔残留物等，铸件应进行抛丸处理，以改善表面质量。
4.5.5铸件表面残留痕迹应符合表4-9的规定。
表4-9铸件表面残留痕迹
类别
残留范围
型砂、芯砂、芯骨
不允许存在
粘砂
内表面，安装齿轮或存放润滑油处，不允许存在；其他内表面允许有少量难以铲除的残余粘砂存在，但其面积不超过内腔总面积的8%
拉、割筋
外表面：
清至尺寸公差范围内
内表面：
在不影响使用性能时允许保留
披缝
不允许存在
多肉
修磨平
切割、补焊后的氧化铁、熔渣
必须清除干净
热处理后的氧化皮及铁丸
必须清除干净
4.5.6在不影响使用寿命与使用性能的情况下，铸件非加工表面上允许存在的缺陷应符合表4-10的规定。
4.5.7铸造销轨的齿形部位，轨座两销孔外壁，特殊圆支座不允许存在肉眼可见的缺陷。
4.5.8在不影响铸件使用寿命和使用性能的情况下，加工表面存在的缺陷，应符合表4-11的规定。
表4-10非加工表面缺陷
缺陷种类
缺陷状况
缺陷大小
缺陷深度
缺陷个数
缺陷间距
砂眼
气孔
渣孔
缩孔
≤φ3mm
≤1/8所在壁厚
在φ50mm圆内不多于2个
≥20mm
＞φ3mm
~φ5mm
在φ50mm圆内不多于1个
—
结疤等
≤φ15mm
凸出≤1.5mm或残存凹坑≤2mm
在φ100mm圆内不多于1个
—
＞φ15mm或深度超差应补焊或修磨
皱皮
经修整后，壁厚应在尺寸偏差范围内
表4-11加工表面缺陷
缺陷种类
气孔、缩孔、砂眼、渣孔
应用场合举例
缺陷状况
缺陷大小
缺陷深度
缺陷个数
缺陷间距
A
不允许存在
密封面、摩擦面、重要螺纹孔等表面
B
≤φ3mm
≤1/8所在
壁厚
在φ50mm
圆内不多于2个
≥20
一般配合表面及结合面，如联接板、轴承座内表面
C
＞φ3mm
~φ5mm
在φ50mm圆内不多于1个
非配合的加工面，如箱体底面等
4.5.9加工面上的铸造缺陷如超过本标准表4-11的规定时，凹陷深度在铲净后不得超过该处加工余量的2/3。
4.5.10同一铸件上，出现不同种类缺陷，应分别计算。
4.5.11缺陷总面积应不超过缺陷所在面积的2%。
4.5.12重要的加工面、非加工面上的同一壁的同一截面两侧对称的位置上，不允许同时出现缺陷。
4.5.13允许存在的表面缺陷不得妨碍样板的检查。
4.5.14铸件检验前不得涂加会掩盖缺陷的涂层，但允许存在有其识别标识。
4.5.15内部缺陷：
a）超声波检测：
一般铸件内部缺陷应符合GB/T7233质量等级2~3级，重要的铸件内部缺陷质量等级应为1~2级。
b）目测：
重要部位剖切检测无缩孔。
4.6铸件的浇冒口
铸件的浇铸冒口一般在热处理前切割，其切割残留值应符合表4-12的规定，非加工面冒口影响外观质量时应修磨平整。
表4-12冒口切割残留值
冒口尺寸
≤φ250
＞φ250
加工面
+3
-2
+4
-3
非加工面
+2
-1
+3
-2
4.7焊补
当铸件存在缺陷，需方允许对铸件进行焊补但无要求时，供方可对铸件缺陷焊补，焊补应遵循：
4.7.1焊补不应影响铸件的机械性能和外观质量。
4.7.2焊补应在热处理前进行。
热处理后补焊的铸件是否需要再次热处理，由供需方商议确定。
4.7.3焊补之前，应把尚需焊补的缺陷全部清除干净，最后需经铲凿、打磨或其他机械加工方法露出密实金属表面。
4.7.4焊补用的焊条应与母材相同或相近，对不同形状或界面尺寸的铸件，为避免裂纹，其预热温度和工艺由供方确定。
焊补最低操作温度为10℃。
4.7.5重大补焊
4.7.5.1铸件的重要部位为焊补而准备的坡口深度超过壁厚的10%或坡口面积超过25
时；铸件的非重要部位为焊补而准备的坡口深度超过壁厚的20%或坡口面积超过50
时，认为是重大焊补。
4.7.5.2重大焊补应有焊补位置和范围记录，焊补后均应按照检查铸件的同一标准进行检查。
4.7.5.3重大焊补应经需方技术部门同意，并在检验人员监督下进行。
4.7.6不允许焊补的铸件缺陷
a）铸件有蜂窝状气孔者；
b）图纸或技术文件明确规定的成品试压渗漏且补焊后无法保证质量者；
c）技术文件中明确规定的某些产品或重要部位不允许补焊的缺陷。
4.7.7补焊的具体操作按JB/T5000.7-1998的规定执行。
4.8热处理
4.8.1各牌号的铸件均需热处理，除非另有规定，热处理工艺由供方确定。
4.8.2通常采用的热处理工艺有：
退火、正火、正火+回火、调质和表面淬火。
4.8.3铸件浇注后应冷却到相变温度范围以下方可进行热处理。
4.9无损探伤
无损探伤检验按各产品的某部位需要及根据公司的要求，铸件可经液体渗透探伤，以探测表面缺陷；或磁粉探伤，以探测其表面和近表面的缺陷；还可经超声波探伤和射线照相检查铸件内部缺陷。
所需探伤方法、部位及验收由质检部门与技术部门商定。
5试验方法
5.1化学分析试验
5.1.1化学分析用试块，应在浇铸中途制取。
5.1.2化学分析用试样的取样和制样方法按GB/T20066的规定执行。
5.1.3化学成分分析方法按GB/T223、GB/T4336和GB/T20125的规定执行。
5.1.4化学成分分析用附铸试块，其位置、形状、尺寸和成品取样位置及方法由供需双方协商确定。
5.1.5熔炼分析取样、制样
a）手工分析：
片样和块样钻取钢屑。
化验钻样前应去除氧化皮和脏物，钻头应尽可能大，不得小于φ6mm。
b）光谱分析：
制样应磨平、磨光，表面无任何缺陷，检验后样块需保存供复检用。
5.1.6成品分析取样
成品分析用于检验化学成分，可在附铸试块或铸件某一双方约定的代表性部位钻屑取样，屑状试样应自铸件表面6mm以下取得，钻头不得小于φ6mm。
化学成分分析应按每一熔炼炉次进行化学成分分析，每炉分析结果应符合表4-2、表4-3的规定。
成品的化学成分，按检验部门规定的检验规范检验，检验结果应符合表4-2、表4-3的规定。
5.2试块和试样制备
5.2.1试块
机械性能试验用试块在可能的条件下，应尽量采用附铸试块来取样测定机械性能。
如铸件结构不适于附铸试块，则采用单铸试块。
5.2.2附铸试块
5.2.2.1当试块附铸在铸件上时，附铸的位置、形状、尺寸和取样位置及方法由供需双方协商确定。
5.2.2.2除另行规定外，附铸试块与其代表的铸件用相同的方法进行热处理。
5.2.2.3外协厂家在铸件热处理之前，应将提供给需方复检用的试块进行切割（不完全切掉附铸试块）。
5.2.3单铸试块
5.2.3.1单铸试块的形状尺寸和试样的切取位置应符合GB/T11352-2009中图1的要求。
5.2.3.2除另行规定外，单铸试块与其代表的铸件用相同方法进行热处理，并作标记。
5.2.4本体试块
当备用试块不足时，允许从铸件上取样，取样部位及性能指标由供需双方商定。
5.2.5拉伸试样
拉伸试验应符合GB/T6397的规定。
5.3机械性能检验
5.3.1拉力试验
拉力试验按GB/T228的规定执行。
5.3.2冲击试验
冲击试验按GB/T229-2007的规定执行。
5.3.3布氏硬度
布氏硬度试验按GB/T231.1的规定执行。
5.3.4检验频次
检验频次由产品检验部门根据铸件生产质量的稳定情况并按其规定的检验规范确定。
5.3.5检验
5.3.5.1机械性能试验，每一批量抽取一个拉力试样，试验结果应符合表4-1的规定。
5.3.5.2做冲击试验时，每一批量抽取三个冲击试样进行试验，三个试样的平均值应符合表4-1的规定，其中有一个试样的值可低于规定值，但不得低于规定值的2/3。
5.3.5.3表面硬度检验，槽帮逐件进行，其他铸件的检验数量由质量检验部门确定。
检验的位置由质量检验部门根据铸件的几何形状来确定。
5.3.6因下列原因而不符合规定的试验结果试无效的，此时重新进行检验。
a）试样安装不当或试验机功能不正常；
b）拉伸试样断在标距之外；
c）试样加工不当；
d）试样中存在铸造缺陷。
5.4铸件几何形状和尺寸公差
铸件的几何形状和尺寸检验应选择相应的精度的检验工具，量规样板或划线检验。
铸件圆柱形与圆角形检验可用半径样板与外半径样板测量，圆角半径还可用半径规测量。
5.4.1新产品或新制模型的老产品，批量生产前必须进行首件检验验证。
5.4.2对铸件的尺寸、几何形状、尺寸公差和加工余量，首批、重要件和单件生产的，应逐件检查。
5.4.3经常性批量生产和工艺稳定的铸件只需抽检，抽检的件数一般为批量的20%，（或按技术协议中的规定比例）但不得少于三件，抽检中如发现不合格的铸件时，则该批应逐件检查。
5.5铸件表面与内部缺陷
5.5.1铸件表面质量的检验一般以目视方法进行。
5.5.2铸造表面粗糙度检验方法按GB/T6060.1-1997和GB/T15056的规定执行。
5.5.3铸件重要部位的表面及近表面裂纹等缺陷采用液体渗透或磁粉探伤进行检验。
5.5.4铸件内部缺陷检验无损探伤可按5.5的相关标准进行检验，特殊需要可以剖切自测，也可采用GB/T8493-1987的方法辅助分析。
5.5.5内部缺陷检测考核铸件的密实度。
重要铸件的初次生产，检验一个样品，以确定供方是否具有满足密实度要求的能力。
批量较少的产品不做该项试验。
每当铸件工艺有重大改变时，铸件也需要做检验。
5.5.6铸件表面质量及内部缺陷根据产品的重要程度采用适当的方法进行检验，无损探伤检验级别及部位由技术检验部门确定。
5.6无损探伤试验
5.6.1铸件在外观检查合格后进行无损探伤。
5.6.2渗透探伤的试验按GB/T9443-2007的规定执行。
5.6.3磁粉探伤的试验按GB/T9444-2007的规定执行。
5.6.4超声波探伤的试验按GB/T7233的规定执行。
5.6.5射线照相检查的试验按GB/T5677的规定执行。
6检验规则
6.1检验权利
6.1.1外协厂家生产的铸件验收前由其自行检验，验收时公司产品质量检验部门按本标准或技术协议及质检部门的相关规定进行抽检或全检。
6.1.2需方代表有权进入铸造和存放待查产品的地点，并可提出要选取的样品。
有权随时参加样品的选取，试块、试样的制备（加工和热处理）及进行检验。
有权查看供方生产过程记录及实验记录，但不得干涉供方的工作程序。
6.1.3需方产品质量检验部门对外协厂家提供的检验记录进行审核并保存。
6.2检验地点
6.2.1除商定只能在需方做检验外，铸件的检验应在供方进行。
对验收复检的铸件，其检验地点由需方确定。
6.2.2如供方不具备必须的检验能力，可委托需方进行检验。
6.3批量划分
6.3.1按炉次分：
铸件为同一类型，由同一炉次浇铸或在同一炉做相同热处理的为同一批。
6.3.2按数量或重量分：
同一牌号在熔炼工艺稳定的条件下，几个炉次浇铸并经相同工艺多炉次热处理后，以一定数量或一定重量的铸件为一批。
6.3.3按件分：
指某些铸件在技术上有特殊要求时，以一件或几件为一批。
批量划分的具体要求由质量检验部门确定，外协产品由供需双方商定。
6.4检验项目
化学成分、机械性能、表面硬度、表面质量、尺寸公差和形状变形为常规检验项目；无损探伤根据产品使用要求和检验需要确定。
6.5复检
当机械性能试验结果不符合要求，而不是由6.2.2中所列的原因引起的可以复检一次。
从同一批量中取备用拉力试样进行试验，如试验结果均符合表4-1、表4-2的规定，则该批量铸件的拉力性能仍为合格。
若复检中试样仍不合格，则按6.6处理。
6.6重新热处理
当机械性能复检结果仍不符合表4-1、表4-2的规定时，可将铸件和试块重新进行热处理，然后按试验要求重新进行试验，但热处理次数不得超过2次（回火除外）。
6.7试验结果的修约
化学成分和机械性能试验结果，可按GB/T8170规定的原则加以修约。
尺寸测量结果不能修约。
6.8判定规则
6.8.1铸件经过化学成分、机械性能、尺寸、几何形状和表面质量检验，其各检验项目均符合要求时为合格品。
6.8.2成品化学成分检验超出表4-1、表4-2，机械性能全部符合要求，通过评审处理，但应做好详细记录存档备查。
6.8.3铸件的几何形状、表面质量经修复后均符合要求时，均判其合格。
6.8.4因为下列原因而不符合要求的判为不合格：
a）不可修复的裂纹；
b）产品关键部位出现裂纹、重大缺陷（不允许修复）；
c）机械性能通过两次热处理均不符合要求；
d）尺寸超差不能修复。
7检验文件
7.1检验文件按GB/T11352-2009的8.10检验文件所要求的内容执行。
7.2检验文件包括合格证（外协件）和试验报告。
7.2.1外协入厂的铸件应附有检验合格证，合格证应包括：
a）供方名称；
b）铸件名称；
c）铸件图号（或编号）和铸件跟踪号（制造厂代号、生产年月日、铸造顺序或炉号）。
7.2.2合格证内容说明所提供的铸件符合定货协议，不必说明试验结果。
7.2.3供方提供的试验报告里说明所提供的铸件符合定货协议，并提供铸件检验结果。
7.2.4试验报告应为其代表的铸件提供必需的可追溯性。
7.3试验报告中应有标准（或技术协议）的要求数据，试验结果应与其一一对应，见标准附录。
试验报告存档备查，报告文件存档不少于5年。
8标志、包装、运输和贮存
8.1每个铸件应在非加工面上（不影响配合的面）做下列标志或其中一部分。
a）厂标（公司）；
b）铸件跟踪号；
c）公司要求的其它标志。
8.2标志的位置应经需方认可，标志应清晰，标志不清晰时应采用手工电弧焊修复。
8.3当无法在铸件上做出标志时，标志可打印在附于每批铸件的标签上。
8.4外协铸件应附有检验文件。
8.5铸件检验合格后应进行防护处理或包装。
8.6外协铸件表面防护、运输和贮存应符合定货协议。
注：
本标准与Q/JMJ7-2009《铸件通用技术条件及验收规定》有不符之处，按新标准执行。
附录
化学成分和机械性能试验报告
报告编号
送检日期
制造厂名称
报告日期
铸件跟踪号
材料
铸件图号
铸件名称
化学成分（%）
残余元素（%）
元素
C
Mn
Si
P
S
Ni
Cr
Mo
Cu
V
Al
B
规定值
0.26~
0.34
0.60~
0.80
1.1~
1.4
≤0.04
≤0.04
0.3
0.3
0.15
0.25
0.05
0.05
0.002
实测值
1
2
3
4
5
6
机械性能
性能
代号
Rel
N/
Rm
N/
A
%
Z
%
J
J
HB
热处理方式
规定值
≥345
≥590
≥14
≥25
—
≥30
180~220
正火
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