灰球铸铁铸件检验标准 完成版 - 图文

液压铸铁铸件检验标准

1. 范围

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范。

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/T 5611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 relevant wall thickness

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 graphite spheroidizing treatment

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/T 5612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/T 9439-2010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

1

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

铸件壁厚（mm） 牌 号 ＞ 5 10 HT200 20 40 80 5 10 HT250 20 40 80 150 10 20 HT300 40 80 150 10 20 HT350 40 80 150

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。

2

最小抗拉强度Rm （min） 单铸试棒 MPa 附铸试棒 MPa — — 200 170 150 140 — — 250 210 190 170 160 — 250 300 220 210 190 — 290 350 260 230 210 本体试棒 MPa 205 180 155 130 115 250 225 195 170 155 — 270 240 210 195 — 315 280 250 255 — ≤ 10 20 40 80 150 10 20 40 80 150 300 20 40 80 150 300 20 40 80 150 300 弹性模量（min） GPa 硬度 HBW 主要 基体组织 88 170～210 103 180～220 珠光体 108 190～230 123 200～250

表2 灰铸铁的硬度等级及铸件硬度 铸件主要壁厚/mm ＞ 5 H155 10 20 40 5 H175 10 20 40 4 5 H195 10 20 40 5 H215 10 20 40 10 H235 20 40 H255 20 40 ≦ 10 20 40 80 10 20 40 80 5 10 20 40 80 10 20 40 80 20 40 80 40 80 铸件上的硬度范围/HBW Min — — — — 140 125 110 100 190 170 150 125 120 200 180 160 145 200 180 165 200 185 Max 185 170 160 155 225 205 185 175 275 260 230 210 195 275 255 235 215 275 255 235 275 255 硬度等级 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硬度值范围内。

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/T 7216-2009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/T 7216-2009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/T 7216-2009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

3

技术要求执行。

表3 石墨的分布形态

名称 片状 菊花状 块状 枝晶点状 枝晶片状 星状 符号 A B C D E F 说明 片状石墨均匀分布 片状与点状石墨聚集成菊花状分布 部分带尖角块状、粗大片状初生石墨及小片状石墨 点、片状枝晶间石墨呈无向分布 短小片状枝晶间石墨呈有方向分布 星状（或蜘蛛网状）与短片状石墨混合均匀分布

表4 石墨长度分级

级别 1 2 3 4 名称 石长100 石长75 石长38 石长18 石墨长度mm ＞100 ＞50～100 ＞25～50 ＞12～15 级别 5 6 7 8 名称 石长9 石长4.5 石长2.5 石长1.5 石墨长度mm ＞6～12 ＞3～6 ＞1.5～3 ≤1.5 图号 1-a 1-b 1-c 1-d 1-e 1-f 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。

4

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

5

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。

在某一时间间隔内，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。

16

图7 B型试样

17

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：

L0?5.65S0 或L0?5d

式中：

L0—试样原始标距长度； S0—试样原始截面积； d—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，L0=4d见表17，伸长率可以转换为L0=5d时的伸长率。

注1：试样夹紧的方法及夹持端的长度lt，可由供需双方商定。

18

注2：L0—原始标距长度；这里L0=5d; d—试样标距长度处的直径；

Lc—平行段长度；Lc＞L0（原则上，Lc-L0＞d）； Lt—试样总长（取决于Lc和lt）。

表17中：标距L0?4d时伸长率的计算式 应符合：

AL0?4d?AL0?5d?1.047?0.39

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/T 229的规定执行。 6.3 硬度试验

布氏硬度试验应按GB/T 231.1~231.3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/T 7216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/T 9441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，如需方技术要求中无规定时，化学成分有供方自行确定。

19

光谱化学分析按GB/T 4336的规定执行。

光谱化学分析试样见图5所示。光谱化学分析试样取样频率由供需双方商定。如需方无要求，供方自行确定。目前每包铁液做一次。 6.6 缺陷

1）铸件表面缺陷，以目视方式或磁粉检测的方式进行检查，也可采用辅助性的尺寸测量手段。 2）铸件内腔及内表面的缺陷，可用内窥镜检查。 3）铸件内部缺陷，可用X射线、超声波等方式检查。

应逐件目测检查铸件的外观缺陷，但对几何形状、内腔形状复杂的铸件的内在缺陷检查，可按双方商定的检测频次、检测数量、检测方式进行抽检。

磁粉探伤按GB/T 9444的规定执行。 超声波检测按GB/T 7233的规定执行。 射线检测按GB/T 5677的规定执行。 6.7 检验规则

6.7.1 检验权利

铸件由供方质量部门检查和验收。 需方在必要时可以要求对铸件进行复检。

供方对检验结果的真实性负责，在需方要求时提交生产记录文件。

6.7.2 检验地点

除供需双方商定在需方检验外，最终检验一般在供方进行。

供需双方对铸件质量发生争议时，检验可在通过实验室资格认定的第三方进行。 6.8 复验

6.8.1 复验的条件

如果首次测试的结果不能满足材料的力学性能要求，允许进行重复试验。 6.8.2 试验的有效性

如果不是由于铸件本身的质量问题，而是由于下列原因之一造成试验结果不符合要求时，则试验无效。

1) 试样在试验机上的装卡不当或试验机操作不当；

2）试样表面有铸造缺陷或试样切削加工不当（如试样尺寸、过度圆角、粗糙度不符合要求等）； 3）拉伸试样在标距外断裂；

4）拉伸试样断口上存在明显的铸造缺陷。

在上述情况下，应在同一试块上重新取样或从同一批次浇注的试块上重新取样再试验，复试的结果代替无效试样结果。

复验的结果作为最终试验结果。

6.8.3 试验结果的评定汉语复验

1）检验力学性能时，先用一根拉伸试样进行试验，如果符合要求，则该批铸件在材质上即为合格；若试验结果达不到要求，且不是由于6.8.2所列原因引起的，则可从同一批的试样中另取两根进行复验。

2）复验结果都达到要求，则该批铸件的材质仍为合格。

若复验结果中仍有一根达不到要求，则该批铸件初步判为材质不合格。这时，可从该批铸件中任取一件，

20

附 录 C

按硬度分类

注：当供需双方同意时才能使用本附录。

C.1 总则

对硬度有要求时，布氏硬度值见表C.1。

除了对抗拉强度有要求外还对硬度有要求时，布氏硬度值应符合表C.1，硬度的测定见C.3。

C.2 分类

材料的硬度等级见表C.1。

表C.1 按硬度分类

经供需双方同意。可采用较低的硬度范围，硬度差范围在30～40可以接受，但对铁素体加珠光体的球墨铸铁，其硬度差应小于30～40。

C.3 确定满足抗拉强度性能要求的球墨铸铁的硬度范围

对于批量生产的铸件，表C.1的材料牌号，按以下程序来确定符合表1或表3各抗拉强度性能要求的硬度范围。

a）从表C.1中选择硬度等级

b）按表C.1中各硬度牌号所列出的抗拉强度和屈服强度，在表1或表3中选择相应的材料牌号。 c）只保留硬度值符合表C.1规定的硬度范围试样。

d）围绕相差最接近10HBW的硬度值，测定每一个试样的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度。当供需双方为获得希望的统计置信度，对应于每个HBW值，为得到一个最小抗拉强度，可以进行多次试验。

26

e）绘制抗拉强度性能柱状图，作为硬度的函数之一。

f）对每一个HBW值，选取对应的最小抗拉强度值作为过程能力的指标。 g）逐一列出满足表1和表3抗拉强度和屈服强度值的各牌号材料的最小硬度值。 h）逐一列出满足表1和表3伸长率的各牌号材料的最大硬度值。 最大和最小HBW值得硬度范围按以上步骤确定。

C.4 取样要求

每一种硬度测试可以在试棒上测试，也可以在供需双方商定的铸件本体位置上测试。如双方没有协议时，由供方选择在铸件有代表性的位置上取样。

C.5 测试方法

硬度的试验方法按GB/T 231.1～231.3的规定执行。

如果不能在铸件本体上测试硬度，经供需双方商定，也可以在附铸试块或单铸试块上测试硬度。 如果铸件需要热处理，附铸试棒（块）应在铸件热处理后再切下。

如果从单铸试块上切取试样测试硬度，当逐渐有任何热处理要求时，试块则应和它所代表的的铸件一起进行热处理。

C.6 硬度测试的频次和数量

硬度测试的频次和数量由供需双方商定。

C.7 金相组织

铁素体基体具有最低硬度，硬度随着基体中珠光体数量的增加而增加。

共晶碳化物可以增加硬度，但通常不希望出现共晶碳化物，或者只允许出现少量的共晶碳化物。

27

附 录 D

从铸件本体上切取试样的屈服强度指导值

表D.1 铸件本体屈服强度

28

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ui0f.html