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
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。
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。
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。
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
—
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
铸件上的硬度范围/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硬度值范围内。
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）
硬度范围
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，
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
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。
1）总则
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。
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
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内表面质量。
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、粘砂及内腔残余物等。
铸件允许的浇冒口残余、披缝、飞边残余、内腔清洁度等，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范围内的表面缺陷。
铸件非加工面上及铸件内部允许存在的缺陷种类、范围、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。
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。
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，如需方技术要求中无规定时，化学成分有供方自行确定。
光谱化学分析按GB/T4336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
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