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铝合金压铸件综合技术条件拉力

1 主题内容与适用范围

　本标准根据GB1173及GB9438的相关内容，规定了铝合金铸件的分类和铸件的外观质量、内在质量以及铸件修补等内容的技术要求与检验规则等。

　本标准适用于铝硅系合金铸件的砂型铸造、特种铸造（不含压力铸造）。

2 一般规定

2．1合金牌号

2．1．1铸造铝合金牌号由铝及主要合金元素的化学成分符号组成。

主要合金元素后面跟有表示其名义百分含量的数字（名义百分含量为该元素的平均百分含量的修约化整值）。

如果合金化元素的名义百分含量不小于1，该数字用整数表示；如果合金化元素的名义百分含量小于1，一般不标数字，必要时可用一位小数表示。

　在合金牌号前面冠以字母“Z”（“铸”字汉语拼音第一个字母）表示属于铸造合金。

2．1．2若合金化元素多于两个，除对表示合金的本质特性是必不可少的外，不必把所有的合金化元素都列在牌号中。

2．1．3杂质含量较一般合金低、性能高的优质合金，在其牌号后面附加字母“A”。

2．1．4在牌号中主要合金化元素按名义百分含量的递减次序排列，当名义百分含量相等时，按其化学符号字母顺序排列。

2．2合金代号

　本标准中合金代号由字母“Z”、“L”（它们分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母）及其后面的三个阿拉伯数字组成。

“ZL”后面第一个数字表示合金系列，其中“1”表示铝硅系列合金，第二、三两个数字表示顺序号。

优质合金，在其代号后面附加字母“A”。

引用顾客提供的材料标准时，其代号按原用代号不变。

2．3合金铸造方法、变质处理代号

　 S——砂型铸造

　 J——金属型铸造

　 R——熔模铸造

　 K——壳型铸造

　 B——变质处理

2．4合金状态代号

　 F——铸态

　 T1——人工时效

　 T2——退火

　 T4——固溶处理＋自然时效

　 T5——固溶处理＋不完全人工时效

　 T6——固溶处理＋完全人工时效

　 T7——固溶处理＋稳定化处理

T8——固溶处理＋软化处理

2．5数字修约规则

　合金牌号中合金化元素的名义百分含量、合金化学成分、合金性能等数字修约按GB1.1中附录C规定。

3 铸件分类

　根据工作条件、用途以及在使用过程中如果损坏，所能造成的危害程度，来确定铸件的类别。

3．1铸件分三类，其定义及检验项目见表1：

表1 铸件分类的定义及检验项目

类别

定义

检验项目

Ⅰ

承受重载荷，工作条件复杂，用于关键部位，铸件损坏将危及整机安全运行的重要铸件

外观质量（表面粗糙度、表面缺陷、尺寸等），内在质量（化学成分、机械性能、内部缺陷等）及其他补充要求

Ⅱ

承受中等载荷，用于重要部位，铸件损坏将影响部件的正常工作，造成事故

外观质量（表面粗糙度、表面缺陷、尺寸等），内在质量（化学成分、机械性能、内部缺陷等）及其他补充要求

Ⅲ

承受轻载荷，用于一般部位

外观质量（表面粗糙度、表面缺陷、尺寸等），内在质量（化学成分或机械性能）

3．2铸件类别由顾客在图样或有关文件中规定。

对于未注明类别的铸件，视为Ⅲ类铸件。

　材料标记包括：

所用的合金牌号或代号、铸造方法、铸件的供应状态、铸件的类别以及所执行的标准号等。

标记示例：

　 ZL104-SB-T6

　　　　　　　　 Ⅱ-GB9438—95

4 技术要求

4．1化学成分

合金的化学成分根据GB1173的规定，应符合表2及表3的规定。

4．1．1在海水环境中使用时，ZL101合金中铜含量不大于0.1%。

4．1．2ZL105合金中当铁含量大于0.4%时，锰含量应大于铁含量的一半。

4．1．3为提高机械性能，在ZL101、ZL102合金中允许含钇（Y）0.08%～0.20%。

此时，它们的铁含量应不大于0.3%。

4．1．4与食物接触的铝合金制品，不允许含有铍（Be）；砷含量不大于0.015%；锌含量不大于0.3%；铅含量不大于0.15%。

4．1．5当使用杂质总和来表征杂质含量时，如无特殊规定，其中每一种未列出的元素含量不大于0.02%。

4．2状态

4．2．1铸件的供应状态，由顾客在图样中规定。

4．2．2铸件按表4的规定，呈铸态或热处理状态供应。

表2 铸造铝合金化学成分

合金牌号

合金

代号

主要元素%

其它

ZAlSi7Mg

ZL101

6.5～7.5

0.25～0.45

余量

ZAlSi7MgA

ZL101A

6.5～7.5

0.25～0.45

0.08～0.20

ZAlSi12

ZL102

10.0～13.0

ZAlSi9Mg

ZL104

8.0～10.5

0.17～0.35

0.2～0.5

ZAlSi5Cu1Mg

ZL105

4.5～5.5

1.0～1.5

0.4～0.6

ZAlSi5Cu1MgA

ZL105A

4.5～5.5

1.0～1.5

0.4～0.55

ZAlSi8Cu1Mg

ZL106

7.5～8.5

1.0～1.5

0.3～0.5

0.1～0.25

ZAlSi7Cu4

ZL107

6.5～7.5

3.5～4.5

ZAlSi12Cu2Mg1

ZL108

11.0～13.0

1.0～2.0

0.4～1.0

0.3～0.9

ZAlSi12Cu1Mg1Ni1

ZL109

11.0～13.0

0.5～1.5

0.8～1.3

Ni：

0.8～1.5

ZAlSi9Cu2Mg

ZL111

8.0～10.0

1.3～1.8

0.4～0.6

0.10～0.35

ZAlSi7Mg1A

ZL114A

6.5～7.5

0.45～0.60

0.10～0.20

Be：

0.04～0.07

（1）

ZAlSi5Zn1Mg

ZL115

4.8～6.2

0.40～0.65

Zn：

1.2～1.8；Sb：

0.1～0.25

ZAlSi8MgBe

ZL116

6.5～8.5

0.35～0.55

0.10～0.30

Be：

0.15～0.40

CF105002

7.5～12.5

2～4

0.2～0.6

注：

在保证合金机械性能前提下，可以不加铍（Be）。

表3 铸造铝合金杂质允许含量

合金牌号

合金

代号

杂质含量≤%

Ti+Zr

其它

总和

ZAlSi7Mg

ZL101

0.5

0.9

0.2

0.3

0.35

0.15

0.1

0.01

0.05

1.0

1.4

ZAlSi7MgA

ZL101A

0.2

0.1

0.10

0.01

0.03

0.6

ZAlSi12

ZL102

0.7

1.0

0.3

0.1

0.5

0.20

2.0

2.2

ZAlSi9Mg

ZL104

0.6

0.9

0.1

0.25

0.15

0.01

0.05

1.1

1.4

ZAlSi5Cu1Mg

ZL105

0.6

1.0

0.3

0.5

0.15

0.1

0.01

0.05

1.1

1.4

ZAlSi5Cu1MgA

ZL105A

0.2

0.1

0.01

0.05

0.5

ZAlSi8Cu1Mg

ZL106

0.6

0.8

0.2

0.01

0.05

0.9

1.0

ZAlSi7Cu4

ZL107

0.5

0.6

0.1

0.3

0.5

0.01

0.05

1.0

1.2

ZAlSi12Cu2Mg1

ZL108

0.7

0.2

0.20

0.01

0.05

Ni：

0.3

1.2

ZAlSi12Cu1Mg1Ni1

ZL109

0.7

0.2

0.20

0.01

0.05

1.2

ZAlSi9Cu2Mg

ZL111

0.4

0.1

0.01

0.05

1.0

ZAlSi7Mg1A

ZL114A

0.2

0.1

（1）

0.75

ZAlSi5Zn1Mg

ZL115

0.3

0.1

0.01

0.05

0.8

1.0

ZAlSi8MgBe

ZL116

0.6

0.3

0.1

0.2

0.01

0.05

B：

0.10

1.0

CF105002

0.8

0.15

0.5

0.2

0.10

0.1

Ni：

0.3

注：

1）表中“

（1）”内容为每种0.05，共0.15；

2）熔模铸造的主要元素及杂质含量按表2和表3中砂型指标检验；

3）“CF105002”合金其它杂质元素总量应不大于0.50。

表4 铸造铝合金机械性能

合金牌号

合金

代号

铸造方法

合金

状态

机械性能≥

抗拉强度

бb（Mpa）

伸长率

δ5（%）

布氏硬度HB

（5/250/30）

ZAlSi7Mg

ZL101

S、R、J、K

153

S、R、J、K

133

182

S、R、K

173

J、JB

202

S、R、K

192

SB、RB、KB

192

SB、RB、KB

222

SB、RB、KB

192

SB、RB、KB

153

ZAlSi7MgA

ZL101A

S、R、K

192

J、JB

222

S、R、K

231

SB、RB、KB

231

J、JB

261

SB、RB、KB

271

J、JB

290

ZAlSi12

ZL102

SB、JB、RB

143

153

SB、JB、RB

133

143

ZAlSi9Mg

ZL104

S、R、J、K

143

192

1.5

SB、RB、KB

222

J、JB

231

ZAlSi5Cu1Mg

ZL105

S、J、R、K

153

0.5

S、R、K

212

231

0.5

S、R、K

222

0.5

S、J、R、K

173

合金牌号

合金

代号

铸造方法

合金

状态

机械性能≥

抗拉强度

бb（Mpa）

伸长率

δ5（%）

布氏硬度HB

（5/250/30）

ZAlSi5Cu1

MgA

ZL105A

SB、R、K

271

J、JB

290

ZAlSi8Cu1Mg

ZL106

173

192

1.5

231

251

241

261

222

241

ZAlSi7Cu4

ZL107

163

241

2.5

192

2.5

271

100

ZAlSi12Cu2

Mg1

ZL108

192

251

ZAlSi12Cu1

Mg1Ni1

ZL109

192

0.5

2451

100

ZAlSi9Cu2Mg

ZL111

202

1.5

251

1.5

J、JB

310

100

ZAlSi7Mg1A

ZL114A

290

J、JB

310

100

ZAlSi5Zn1Mg

ZL115

222

271

3.5

310

100

ZAlSi8MgBe

ZL116

251

271

290

330

CF105002

J、JB

196

2.5

65～95

4．3机械性能

4．3．1每批铸件应按其类别检验机械性能。

4．3．2合金及其铸件的机械性能应符合表4的规定。

4．4外观质量

4．4．1铸件在进行表面粗糙度、表面缺陷、尺寸等外观质量检验之前，应清理干净、平整。

4．4．1．1非加工表面的浇冒口，应清理到与铸件表面齐平；待加工表面的浇冒口残留量应不大于3mm。

4．4．1．2清除飞翅、夹砂等多肉类缺陷，铸件的内外表面型砂、芯砂应清除干净。

4．4．1．3根据顾客图样或技术文件的要求，铸件表面可进行喷砂处理。

4．4．1．4铸件上作为基准用的部位应平整。

4．4．2铸件尺寸应符合图样的要求。

尺寸公差应符合表5的规定。

有特殊要求时，应在图样上注明。

4．4．2．1铸件尺寸公差不包括由于拔模斜度而引起的尺寸增减，但必须保证铸件的最小极限尺寸。

4．4．2．2铸件壁厚公差一般可降一级选用。

即图样上的一般尺寸公差为CT10，则壁厚尺寸公差为CT11。

4．4．2．3错型必须位于表5规定的公差值之内。

当需进一步限制错型值时，则应在图样上注明，其值从表5或表6中选取较小的值，且不得与表5中所列值相加。

表5 铸件尺寸公差数值

铸件基本尺寸mm

公差等级CT

大于

至

0.20

0.28

0.40

0.56

0.80

1.2

0.24

0.32

0.48

0.64

0.90

1.3

0.26

0.36

0.52

0.74

1.0

1.5

2.0

2.8

0.28

0.38

0.54

0.78

1.1

1.6

2.2

3.0

0.30

0.40

0.58

0.82

1.2

1.7

2.4

3.2

0.32

0.46

0.64

0.90

1.3

1.8

2.6

3.6

0.36

0.50

0.70

1.0

1.4

2.0

2.8

4.0

100

0.40

0.56

0.78

1.1

1.6

2.0

3.2

4.4

100

160

0.44

0.62

0.88

1.2

1.8

2.5

3.6

5.0

160

250

0.50

0.70

1.0

1.4

2.0

2.8

4.0

5.6

250

400

0.56

0.78

1.1

1.6

2.2

3.2

4.4

6.2

400

630

0.64

0.90

1.2

1.8

2.6

3.6

5.0

630

1000

1.0

1.4

2.0

2.8

4.0

1000

1600

1.6

2.2

3.2

4.6

1600

2500

2.6

5.4

表6 错型值

公差等级CT

3～4

7～8

9～10

11～13

错型值㎜

表5公差以内

0.3

0.5

0.7

1.0

1.5

4．4．2．4成批和大量生产铸件的尺寸公差等级按表7的规定选取：

表7 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级

铸造工艺方法

公差等级

砂型手工造型

砂型机器造型及壳型

金属型

低压铸造

熔模铸造

轻金属合金

9～11

7～9

6～8

4～6

4．4．2．5小批和单件生产铸件的尺寸公差等级按表8的规定选取：

表8 小批和单件生产铸件的尺寸公差等级

造型材料

公差等级

干、湿型砂

自硬砂

轻金属合金

11～13

10～12

4．4．3铸件非加工面的粗糙度由顾客在图样中规定。

4．4．4铸件上不允许有冷隔、裂纹、穿透性缺陷及严重的残缺类缺陷（浇不到、未浇满、机械损伤等）的存在。

4．4．5铸件待加工表面上，允许有经加工可去掉的任何缺陷。

4．4．6在金属型铸件的非加工表面上，允许铸件有分型、顶杆及排气塞等痕迹。

但凸出表面不大于1mm或凹下表面不超过0.5mm。

4．4．7铸件表面的字母、数字、文字及花纹等应清晰、平整、美观、无缺漏现象。

4．4．8砂型、金属型、壳型铸件的非加工表面和加工表面在清理干净后，允许存在下列孔洞：

4．4．8．1单个孔洞的最大直径不大于3mm，深度不超过壁厚的1/3，在安装边上，不超过壁厚的1/4，且不大于1.5mm。

在上述缺陷的同一截面的反面，对称部位不得有类似缺陷。

4．4．8．2成组孔洞：

对于Ⅰ、Ⅱ类铸件，最大直径不大于1.5mm，深度不超过壁厚1/3，且不大于1mm。

对于Ⅲ类铸件，最大直径不大于2mm，深度不超过壁厚1/3，且不大于1.5mm。

上述缺陷的数量、边距等应符合表9规定：

表9 铸件表面孔洞数量及边距

非加工表面或加工表面总面积cm×cm

<1000

1000～3000

3000～6000

>6000

单个孔洞

在100×100单位面积上孔洞数≤个

孔洞边距≥mm

一个铸件的非加工表面或加工表面上孔洞总数≤个

成组孔洞

以30×30单位面积为一组，其孔洞数≤个

在一个铸件上

组的数量≤组

孔洞边缘距铸件边缘或距内孔边缘的距离

不小于孔洞最大直径的2倍

　注：

在非加工面上最大直径小于1mm，在加工面上最大直径小于0.5mm的单个孔洞不予计算。

　铸件表面按a、b、c、d四个级别验收。

验收级别由顾客在图样中规定。

4．4．9对铸件的非加工表面上最大直径小于1mm，在加工表面上最大直径小于0.5mm的单个孔洞，参照4.5.1和4.5.2条执行。

4．4．10当图样上对一个铸件的不同表面规定不同级别要求时，各表面允许缺陷数量的总和，不得超过图样规定的最低等级表面所允许的缺陷数量。

4．4．11图样上未注明级别时，加工表面为c级，非加工表面为d级。

4．4．12由砂型、金属型、壳型浇注的液压、气压件的非加工面上经清理干净后，其单个孔洞按4.4.8条的规定。

加工面上允许有最大直径不大于1.5mm，且深夜不大于1mm的孔洞，这些孔洞的数量、边距等应符合表10的规定：

表10 加工面的孔洞数量及边距

加工面的总面积cm×cm

在10cm×10cm单位面积上孔洞数≤（个）

孔洞边距≥mm

一个铸件的加工面上孔洞总数≤（个）

孔洞边缘距铸件边缘或距内孔边缘的距离≥（mm）

<100

孔洞最大直径的2倍

100～500

>500

4．4．13液压、气压件的砂型、金属型、壳型铸件的加工表面上，允许2级针孔，局部允许3级针孔，但一般不得超过受检面积的25%。

当满足顾客对致密性的技术要求时或对其他砂型、金属型、壳型铸件允许按低一级的针孔度验收。

4．4．14熔模铸件的非加工表面和加工表面，经清理干净后允许有：

4．4．14．1最大直径不大于1mm、深度不大于0.5mm的单个孔洞，在3cm×3cm面积上数量不多于3个，且边距不小于10mm，在一个铸件的非加工表面上孔洞总数不多于5个，加工表面上不多于3个（直径和深度不大于0.3mm的单个孔洞不计）。

4．4．14．2直径和深度不大于0.3mm的密集小孔，其分布区域面积不得超过铸件受检面积的10%。

4．4．15螺纹孔内、螺丝旋入四个牙距之内不允许有缺陷。

四个牙距之外，是否允许有缺陷以及允许缺陷的大小、数量按图样规定。

4．5内部质量

4．5．1铸件内部针孔，当用低倍试验方法检验时，对Ⅰ类铸件或液压、气压件应按2级验收，允许局部有3级针孔，但不得超过受检面积的25%，Ⅱ类铸件按低一级针孔度验收。

4．5．2针孔等级评定：

低倍检验按GB10851的规定进行，当有争议时按表11的规定：

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