Análise Técnica de Fundição de Ferro Cinzento
1. Termos e definições
Os termos estabelecidos na GB/T 5611 e os seguintes termos e definições são aplicáveis a esta norma GBT 9439-2010.
A espessura da parede relevante
A espessura da parede relevante da peça fundida refere-se à espessura da seção da peça fundida usada para definir as propriedades mecânicas do material fundido e é acordada tanto pelo fornecedor quanto pelo comprador.
2. Requisitos de pedido
As seguintes informações de pedido devem ser fornecidas pelo comprador do elenco:
- a) Classes de materiais de fundição;
- b) Quaisquer requisitos especiais devem ser acordados entre o fornecedor e o comprador.
3. Métodos de produção de ferro fundido
Adota fundição em areia verde ou fundição em areia para produzir peças de fundição cinza-ferro.
O método de produção de peças de ferro fundido cinzento é determinado pelo fornecedor de fundição Yide (fábrica de fundição JM). Se o cliente de fundição tiver requisitos especiais (outros métodos de fundição ou tratamento térmico, etc.), os clientes de fundição e ferro fundido da Yide devem concordar com isso.
4. Composição química das peças de ferro fundido
Se os requisitos técnicos de nossos clientes de fundição incluírem os requisitos de aceitação de componentes químicos, os requisitos do cliente de ferro fundido devem ser seguidos. A composição química deve ser testada de acordo com a frequência e quantidade acordadas entre o fornecedor de fundição de Yide e o comprador de fundição de ferro.
A composição química é determinada pelo fornecedor de ferros fundidos, se o cliente de ferro fundido não tiver requisitos para isso, e a composição química não é usada como base para aceitação do fundido. No entanto, a seleção dos componentes químicos deve garantir que os materiais fundidos atendam às propriedades mecânicas e aos requisitos metalográficos especificados nesta norma.
5. Requisitos técnicos
Propriedades mecânicas
Se as propriedades mecânicas são medidas no cupom de teste fundido separadamente ou no corpo fundido, e se a resistência à tração ou a dureza é usada como o índice de aceitação de desempenho, deve ser claramente especificado no contrato de pedido ou nos requisitos técnicos do comprador. O índice de aceitação das propriedades mecânicas dos fundidos deve ser claramente especificado no contrato do pedido.
Para as propriedades mecânicas e físicas dos corpos de prova de ferro fundido cinzento, consulte o Apêndice A.
As propriedades mecânicas e a estrutura metalográfica especificadas nesta norma são os principais indicadores de aceitação do fundido.
6. Resistência à tração
Resistência à tração do cupom de teste fundido separadamente
Este padrão classifica o ferro fundido cinzento em oito graus com base no valor mínimo de resistência à tração medido em uma amostra de tração padrão processada com um cupom de teste fundido separadamente de 30 mm de diâmetro. O valor mínimo de resistência à tração de cada grau deve atender aos requisitos da tabela 1.
Classes e propriedades mecânicas do ferro fundido cinzento
tabela 1
Grau de Ferro Fundido Cinzento |
Espessura da parede de fundição
(MM) |
Resistência mínima à tração Rm (valor obrigatório) |
Elenco de expectativas corporais
Resistência à tração Rm(min)
MPa |
Haste de teste de fundição única |
Haste de teste fundida ou bloco de teste |
﹥ |
≦ |
MPa |
MPa |
MPa |
HT100 |
5 |
40 |
100 |
- |
- |
HT150 |
5 |
10 |
150 |
- |
155 |
10 |
20 |
- |
130 |
20 |
40 |
120 |
110 |
40 |
80 |
110 |
95 |
80 |
150 |
100 |
80 |
150 |
300 |
90 |
- |
HT200 |
5 |
10 |
200 |
- |
205 |
10 |
20 |
- |
180 |
20 |
40 |
170 |
155 |
40 |
80 |
150 |
130 |
80 |
150 |
140 |
115 |
150 |
300 |
130 |
- |
HT225 |
5 |
10 |
225 |
- |
230 |
10 |
20 |
- |
200 |
20 |
40 |
190 |
170 |
40 |
80 |
170 |
150 |
80 |
150 |
155 |
135 |
150 |
300 |
145 |
- |
HT250 |
5 |
10 |
250 |
- |
250 |
10 |
20 |
- |
225 |
20 |
40 |
210 |
195 |
40 |
80 |
190 |
170 |
80 |
150 |
170 |
155 |
150 |
300 |
160 |
- |
Resistência à tração do cupom de teste anexado (barras)
A resistência à tração do corpo de prova anexado (barras) deve atender aos requisitos da Tabela 1.
Resistência à tração do corpo fundido
A Tabela 1 fornece os valores de referência da resistência à tração das peças fundidas de ferro cinzento com diferentes espessuras de parede.
Posição de amostragem do corpo de fundição
A posição da amostra, o tamanho da amostra e o valor da resistência à tração do corpo fundido podem ser acordados entre o fornecedor e o comprador. Se o comprador o especificou, deve atender aos desenhos e requisitos técnicos do comprador.
Se o comprador exigir amostragem do corpo de fundição, mas a posição de amostragem do corpo não for especificada, o fornecedor pode determinar a posição de amostragem de acordo com a estrutura de fundição e a situação de força. O tamanho da amostra corporal é mostrado na Tabela 5.
A frequência e a quantidade do teste de resistência à tração do corpo fundido devem ser acordadas entre o fornecedor e o comprador.
Grau de dureza e dureza de fundição
O nível de dureza do ferro fundido cinzento é dividido em seis níveis, consulte a Tabela 2. A dureza de cada nível de dureza refere-se ao valor limite superior de dureza da espessura da parede principal t > 40 mm e espessura da parede ≤ 80 mm.
Tabela 2 Grau de dureza do ferro fundido cinzento e dureza da fundição
grau de dureza |
espessura da parede principal/mm |
dureza de fundição/HBW |
> |
≤ |
minutos |
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 |
Nota 1: A relação entre dureza e resistência à tração é mostrada no Apêndice B, e a relação entre dureza e espessura da parede é mostrada no Apêndice C.
Nota 2: Os números em negrito indicam os valores máximo e mínimo de dureza da espessura da parede principal correspondente ao grau de dureza.
Nota 3: Em uma determinada posição da peça fundida acordada entre fornecedor e comprador, a diferença de dureza da peça fundida pode ser controlada dentro da faixa de dureza de 40 HBW. |
Se o comprador exigir dureza como índice de aceitação, a frequência e a quantidade de testes de dureza devem ser acordadas entre o fornecedor e o comprador, e uma das seguintes regras de aceitação deve ser selecionada:
- O valor de dureza do corpo fundido deve atender aos requisitos da Tabela 2.
- b) Ao medir a dureza do material na amostra processada pelo corpo de prova fundido separadamente, deve atender aos requisitos da Tabela
Se o comprador tiver especificado claramente o local do teste e o valor de dureza do corpo fundido, ele deverá atender aos desenhos e requisitos técnicos do comprador.
Nota 1: A classificação dos graus de dureza é aplicável a fundidos com propriedades de processamento mecânico e propriedades antidesgaste.
Nota 2: Peças fundidas com espessura da parede principal t > 80 mm não são classificadas quanto à dureza.
Metalografia
O método de teste e os itens de teste da estrutura metalográfica de peças de ferro fundido cinzento devem estar em conformidade com as disposições de GB/T 7216. Se o comprador estipular claramente o número, distribuição, grau e posição de amostragem de cada item de teste da estrutura metalográfica, ele deve ser implementado de acordo com o desenho do comprador e requisitos técnicos.
Geometria e dimensões
A geometria e as dimensões da fundição devem atender aos desenhos ou requisitos técnicos do comprador.
Tolerância dimensional
A tolerância dimensional das peças fundidas deve atender aos desenhos ou requisitos técnicos do comprador. Se não houver nenhum requisito especial, ele deve ser implementado de acordo com as disposições do GB/T 6414.
Subsídio de usinagem
A permissão de usinagem de peças fundidas deve atender aos desenhos ou requisitos técnicos do comprador. Se não houver nenhum requisito especial, ele deve ser implementado de acordo com as disposições do GB/T 6414.
Desvio de peso
O desvio de peso das peças fundidas deve atender aos desenhos ou requisitos técnicos do comprador. Se não houver nenhum requisito especial, ele deve ser implementado de acordo com as disposições do GB/T 11351.
Qualidade de superfície
A qualidade da superfície da peça fundida inclui a qualidade da superfície externa e da superfície interna.
1. A rugosidade da superfície das peças fundidas deve estar em conformidade com as disposições de GB/T 6060.1, ou os desenhos e requisitos técnicos do comprador.
2. As peças fundidas devem ser limpas, aparar os excessos e remover os resíduos do riser e cavidade interna, mandril e queima de areia. Os resíduos de riser de fundição permitidos, mantos, resíduos de espinhos voadores, limpeza da cavidade interna, etc. da fundição devem estar de acordo com o desenho do comprador, requisitos técnicos ou contrato de pedido entre o fornecedor e o comprador.
3. A menos que especificado de outra forma, os fundidos são entregues como fundidos.
Durante a entrega das peças fundidas, esta deverá atender às especificações de proteção, embalagem, armazenamento e transporte do comprador.
defeitos de fundição
1. Não é permitido apresentar defeitos que afetem o desempenho das peças fundidas, como trincas, fechamento a frio, cavidade de retração, etc.
2. Defeitos de superfície dentro da faixa de permissão de usinagem são permitidos na superfície de usinagem de peças fundidas.
3. Os tipos, escopo e número de defeitos permitidos na superfície não usinada da peça fundida e dentro da peça fundida devem estar de acordo com os desenhos do comprador, requisitos técnicos ou acordo de pedido entre o fornecedor e o comprador.
4. Em princípio, a superfície de usinagem de fundidos não deve ser soldada ou reparada, mas com a permissão do comprador, os defeitos que não afetem o desempenho estrutural podem ser soldados e reparados sem afetar o processamento mecânico.
Requisitos especiais
Se o comprador tiver requisitos para inspeção por partículas magnéticas, inspeção ultrassônica, inspeção radiográfica, etc., isso deve ser acordado entre o fornecedor e o comprador.
Requisitos de amostragem
Geral
Se o tratamento térmico for usado para alterar as propriedades do material, o corpo de prova deve ser tratado termicamente da mesma maneira que a peça fundida que ele representa.
Espécime de tração
Cupom de teste lançado separadamente
O cupom de teste fundido separadamente usado para determinar o grau de desempenho do material deve ser vazado de forma neutra com as peças fundidas que ele representa em um molde de areia com condições de resfriamento ou condutividade térmica semelhantes (consulte a Tabela 1 para o molde). Mais de três do mesmo molde devem ser vazados simultaneamente. A espessura mínima de areia entre o corpo de prova não deve ser inferior a 50 mm. O comprimento do corpo de prova é determinado de acordo com o comprimento da amostra e do dispositivo de fixação, conforme Tabela 1.
a unidade é mm
Chart 1 Molde de cupom de teste fundido separadamente
O comprimento do corpo de prova depende do corpo de prova tipo A ou tipo B (ver 9.2) e o comprimento da seção de fixação.
As demais dimensões do cupom de teste devem atender aos requisitos do Quadro 1.
As dimensões das amostras processadas com cupons de teste fundidos separadamente, consulte a Tabela 4.
Se o comprador tiver requisitos especiais para o tamanho do cupom de teste fundido separadamente e da amostra processada, os requisitos técnicos do comprador devem ser seguidos.
O corpo de prova deve ser vazado com o mesmo lote de ferro fundido vazando as peças fundidas, e o corpo de prova deve ser vazado posteriormente no vazamento deste lote de ferro fundido.
A frequência de amostragem de corpos de prova fundidos separadamente deve atender ao disposto em 10.3.
A temperatura na qual o cupom de teste é desempacotado não deve exceder 500 ℃. Se a peça fundida exigir tratamento térmico, o corpo de prova deve ser tratado no mesmo forno que a peça fundida representativa; quando a peça fundida é submetida a um tratamento de envelhecimento de alívio de tensão, o corpo de prova não pode ser processado.
Nota: Após consulta entre o fornecedor e o comprador, quando as peças fundidas são desembaladas acima de 500 ℃, os cupons de teste fundidos separadamente também podem ser desembalados acima de 500 ℃.
Cupom de teste em anexo (barra)
Quando a espessura da parede da peça fundida exceder 20 mm e o peso exceder 2000 kg, a resistência à tração também pode ser testada usando um cupom de teste de fundição adicional (consulte a Tabela 2) ou uma barra de teste de fundição adicional (consulte a Tabela 3) semelhante ao resfriamento condições da fundição. O resultado da medição está mais próximo do desempenho do material fundido do que do corpo de prova fundido separadamente, e o valor medido deve atender aos requisitos da Tabela 1.
As condições de resfriamento dos corpos de prova anexados (barras) devem ser semelhantes às peças fundidas representativas. O tipo dos cupons de teste anexados (barras) e a localização da fundição anexada devem ser acordados entre o fornecedor e o comprador. Se não houver acordo entre as duas partes, deve ser anexado a uma parte representativa do elenco. O comprimento dos corpos de prova anexados (barras) é determinado de acordo com o comprimento da amostra e do dispositivo de fixação. Os números entre parênteses na Tabela se aplicam ao corpo de prova com diâmetro de 50 mm e barra com raio de 25 mm.
Se a peça fundida necessitar de tratamento térmico, os corpos de prova (barras) anexados devem ser cortados após o tratamento térmico da peça fundida.
O comprimento do corpo de prova e da barra de teste (ver Gráfico 2 e Gráfico 3) depende do comprimento do corpo de prova e do comprimento da extremidade de fixação.
Observação: O cupom de teste de fundição anexado D30 mm e a barra R15mm são adequados para peças fundidas com espessura de parede inferior a 80 mm. E o cupom de teste de fundição anexado D50 mm e a barra R25mm são adequados para peças fundidas com espessura de parede acima de 80 mm.
corpo de fundição de teste
A posição de amostragem da amostra do corpo de fundição deve ser acordada por ambas as partes.
As dimensões de processamento do corpo de fundição de teste, consulte a Tabela 5.
A unidade é mm
Tabela 2 cupom de teste anexado Gráfico 3 barra de teste anexada
Bloco de teste de dureza
Se o comprador considerar a dureza como índice de aceitação, a dureza deve atender aos requisitos de 7.1.2.
A dureza pode ser testada em um cupom de teste fundido separadamente. Consulte a Tabela 3 para obter os valores de dureza.
Tabela 3 Valores de resistência à tração e dureza â <â <do cupom de teste lançado separadamente
Grade |
Resistência à tração mínima
Rm(min)
MPa |
Dureza Brinell
H.B.W. |
Grade |
Resistência à tração mínima
Rm(min)
MPa |
Dureza Brinell
H.B.W. |
HT100 |
100 |
<170 |
HT250 |
250 |
180 250 ~ |
HT150 |
150 |
125 205 ~ |
HT275 |
275 |
190 260 ~ |
HT200 |
200 |
150 230 ~ |
HT300 |
300 |
200 275 ~ |
HT225 |
225 |
170 240 ~ |
HT350 |
350 |
220 290 ~ |
A dureza também pode ser testada em um local da peça fundida acordado entre o fornecedor e o comprador, ou no bloco de teste de dureza mostrado na Tabela 4. O bloco de teste é usado para vazadas com uma espessura de parede não inferior a 20 mm. O bloco de teste é cortado da fundição.
Se a fundição precisar de tratamento térmico, o bloco de teste deve ser cortado após o tratamento térmico da fundição.
A unidade é mm
Superfície de fundição
de cores 4 bloco de dureza Brinell
Métodos de teste
Requisitos de teste de tração
O teste de tração deve ser realizado de acordo com GB/T 228.
Teste de corpos de prova de tração
Existem dois tipos de corpos de prova de tração: tipo A e tipo B. Ambas as extremidades da amostra podem ser processadas em forma de rosca ou cilindro para atender às necessidades do dispositivo de fixação. Veja a Tabela 5 e a Tabela 6 para seu tipo e a Tabela 4 para suas dimensões. Amostras de tração de outras especificações listadas na Tabela 5 também podem ser usadas mediante acordo entre o fornecedor e o comprador.
Tabela 5 Amostra Tipo A
Tabela 6 Amostra Tipo B
Nota: Para o mesmo material, o resultado do teste da amostra do tipo A pode ser ligeiramente superior ao do tipo B.
A precisão de medição mínima da seção paralela
diâmetro da amostra de tração é de 0.05 mm.
Tabela 4 Tamanho da amostra processado por cupom de teste fundido separadamente
a unidade é mm
item |
Dimensão |
Tolerância |
Comprimento mínimo da seção paralela |
60 |
|
Diâmetro da amostra |
20 |
± 0.25 |
Raio do arco |
25 |
+5
0 |
Extremidade de fixação |
em forma de cilindro |
Diâmetro mínimo |
25 |
|
Comprimento mínimo |
65 |
|
Em forma de rosca |
Diâmetro e passo da rosca |
M30X3.5 |
|
Comprimento mínimo |
30 |
|
Tabela 5 Dimensões de amostras de corpos fundidos
a unidade é mm
Diâmetro da amostra |
Comprimento mínimo da seção paralela |
Raio do arco |
Extremidade de aperto em forma de cilindro |
Extremidade de aperto em forma de rosca |
Diâmetro mínimo |
Comprimento mínimo |
Diâmetro e passo da rosca |
Comprimento mínimo |
6 0.1 ± |
13 |
>1.5d |
10 |
30 |
M10X1.5 |
15 |
8 0.1 ± |
25 |
1.5do |
12 |
30 |
M12X1.75 |
15 |
10 0.1 ± |
30 |
≥1.5d。 |
16 |
40 |
M16X2.0 |
20 |
12.5 0.1 ± |
40 |
≥1.5d。 |
18 |
48 |
M20X2.5 |
24 |
16 0.1 ± |
50 |
≥1.5d。 |
24 |
55 |
M24X3.0 |
26 |
20 0.1 ± |
60 |
25 |
25 |
65 |
M28X3.5 |
30 |
25 0.1 ± |
75 |
≥1.5d。 |
32 |
70 |
M36X4.0 |
35 |
32 0.1 ± |
90 |
>1.5d。 |
42 |
80 |
M45X4.5 |
50 |
Nota 1: A amostragem é realizada no local onde a tensão do fundido é máxima, ou a parte de trabalho mais importante do fundido, ou onde o maior tamanho de amostra pode ser obtido.
Nota 2: Ao processar amostras, amostras grandes devem ser selecionadas. |
9.3 Teste de dureza
O método de determinação da dureza do ferro fundido cinzento deve ser implementado de acordo com as disposições de GB/T 231..1~231.3.
Ao testar a dureza, ela deve ser testada 1.5 mm abaixo na superfície de fundição.
9.4 Tratamento térmico
Quando houver requisitos especiais para o tratamento térmico de peças fundidas, isso deve ser acordado entre fornecedor e comprador.
9.5 Análise química
A análise química espectral deve ser realizada de acordo com as disposições de GB/T '4336.
O método convencional de análise da composição química de peças fundidas deve ser realizado de acordo com as disposições da GB/T 223.60.
9.6 Exame metalográfico
O exame metalográfico das peças fundidas deve ser realizado de acordo com as disposições da GB/T '7216. O local de amostragem e a frequência de testes da estrutura metalúrgica da peça fundida devem ser acordados entre fornecedor e comprador
A inspeção da estrutura metalográfica das peças especiais deve ser amostrada e testada em um local 1.5 mm abaixo na superfície da peça fundida.
9.7 Rugosidade da superfície
A inspeção da rugosidade da superfície fundida das peças fundidas deve ser realizada de acordo com as disposições de GB/T 6060.1.
9.8 Ensaios não destrutivos
Os ensaios não destrutivos de fundidos devem ser realizados de acordo com as disposições de 79.
9.8.1 O teste de partículas magnéticas deve ser realizado de acordo com as disposições de GB/T '9444.
9.8.2 O teste ultrassônico deve ser realizado de acordo com as provisões de GB/T7233.1.
9.8.3 A inspeção radiográfica deve ser realizada de acordo com as disposições da GB/T 5677.
9.9 Dimensão da fundição
A geometria e as dimensões da peça fundida devem ser verificadas de acordo com os requisitos de 7.3.
Amostras, peças fundidas de produção experimental precisam enviar um relatório de inspeção em grande escala, e a quantidade de inspeção deve ser acordada entre o fornecedor e o comprador. Para fundidos produzidos em massa, o relatório de teste de tamanho chave (ou tamanho importante) deve ser enviado em lotes. A frequência e a quantidade do teste devem ser acordadas entre o fornecedor e o comprador.
9.10 Tolerância dimensional
A tolerância dimensional dos fundidos deve ser verificada de acordo com os requisitos de 7.4
9.11 Desvio de peso
O desvio de peso dos fundidos deve ser amostrado de acordo com os requisitos de 7.6.
9.12 Qualidade da superfície
A qualidade da superfície das peças fundidas deve ser verificada de acordo com os requisitos de 7.7.
9.13 Defeitos
- a) Os defeitos superficiais das peças fundidas podem ser inspecionados por inspeção visual ou inspeção por partículas magnéticas, e também podem ser usados métodos auxiliares de medição dimensional.
- b) Defeitos na cavidade interna e na superfície interna das peças fundidas podem ser verificados por endoscópio.
- c) Os defeitos internos das peças fundidas podem ser verificados por raios X, ultrassom e outros métodos.
Os defeitos de aparência das peças fundidas devem ser inspecionados visualmente peça por peça, mas para a inspeção dos defeitos internos das peças fundidas com formas geométricas complexas e formas de cavidade interna, inspeções aleatórias podem ser realizadas de acordo com a frequência, quantidade e método de inspeção acordados entre o fornecedor e o comprador.
9.14 Métodos de teste opcionais
Mediante acordo entre o fornecedor e o comprador, métodos equivalentes para medir resistência à tração, dureza Brinell e estrutura metalográfica também podem ser usados. Por exemplo, medindo a resistência à compressão em vez de medir a resistência à tração, consulte o Apêndice D.