Технический анализ литья из серого чугуна
1. Термины и определения
Термины, установленные в GB/T 5611, и следующие термины и определения применимы к этому стандарту GBT 9439-2010.
Соответствующая толщина стенки
Соответствующая толщина стенки отливки относится к толщине сечения отливки, используемой для определения механических свойств материала отливки, и согласовывается как поставщиком, так и покупателем.
2. Требования к заказу
Покупатель отливки должен предоставить следующую информацию для заказа:
- а) Марки литейных материалов;
- б) Любые особые требования должны быть согласованы между поставщиком и покупателем.
3. Способы производства чугунного литья
Применяет литье в зеленый песок или литье в песчаные формы для производства деталей из чугунно-серого литья.
Метод производства деталей из серого чугуна определяется поставщиком литья Yide (литейный завод JM). Если заказчик литья имеет особые требования (другие методы литья или термическая обработка и т. д.), заказчики литья Yide и чугуна должны согласовать это.
4. Химический состав чугунных деталей
Если технические требования наших заказчиков литья включают требования по приемке химических компонентов, то требования заказчика чугуна должны соблюдаться. Химический состав должен проверяться в соответствии с периодичностью и количеством, согласованным между поставщиком литья Yide и покупателем чугунного литья.
Химический состав определяется поставщиком чугуна, если у потребителя чугуна нет к нему требований, и химический состав не используется в качестве основания для приемки отливки. Однако выбор химических компонентов должен обеспечивать соответствие литейных материалов механическим свойствам и металлографическим требованиям, указанным в настоящем стандарте.
5. Технические требования
Механические свойства
Независимо от того, измеряются ли механические свойства на отдельно отлитом испытательном образце или на отливке, и используется ли предел прочности при растяжении или твердость в качестве показателя приемлемости характеристик, должно быть четко указано в соглашении о заказе или технических требованиях покупателя. Приемочный показатель механических свойств отливок должен быть четко указан в договоре заказа.
Механические и физические свойства испытательных образцов из серого чугуна см. в Приложении А.
Механические свойства и металлографическая структура, указанные в настоящем стандарте, являются основными показателями приемки отливок.
6. Прочность на растяжение
Прочность на растяжение отдельно отлитого испытательного образца
Этот стандарт классифицирует серый чугун по восьми классам на основе минимального значения предела прочности при растяжении, измеренного на стандартном образце при растяжении, обработанном отдельно отлитым испытательным образцом диаметром 30 мм. Минимальное значение прочности на растяжение каждой марки должно соответствовать требованиям таблицы 1.
Марки и механические свойства серого чугуна
Таблица 1
Серый чугун |
Толщина стенки отливки
(Мкм) |
Минимальная прочность на растяжение Rm (обязательное значение) |
Кастинг ожиданий тела
Прочность на растяжение Rm (мин)
МПа |
Одиночный литой испытательный стержень |
Литой испытательный стержень или испытательный блок |
﹥ |
≦ |
МПа |
МПа |
МПа |
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 |
– |
Прочность на растяжение прикрепленного испытательного образца (стержни)
Прочность на растяжение прилагаемого испытательного образца (прутков) должна соответствовать требованиям таблицы 1.
Прочность литейного тела на растяжение
В таблице 1 приведены справочные значения предела прочности при растяжении отливок из серого чугуна с различной толщиной стенки.
Место отбора проб литейного тела
Место отбора проб, размер пробы и значение прочности на растяжение отливки могут быть согласованы между поставщиком и покупателем. Если покупатель указал его, он должен соответствовать чертежам и техническим требованиям покупателя.
Если покупателю требуется отбор проб из литейного тела, но место отбора проб тела не указано, поставщик может определить положение отбора проб в соответствии со структурой литья и ситуацией с силой. Размер образца тела показан в таблице 5.
Периодичность и количество испытаний литейного тела на растяжение согласовываются между поставщиком и покупателем.
Класс твердости и твердость литья
Уровень твердости серого чугуна разделен на шесть уровней, см. Таблицу 2. Твердость каждого уровня твердости относится к верхнему предельному значению твердости основной толщины стенки t > 40 мм и толщины стенки ≤ 80 мм.
Таблица 2 Класс твердости серого чугуна и твердость отливки
класс твердости |
толщина основной стенки/мм |
твердость литья/HBW |
> |
≤ |
мин |
Макс |
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 |
Примечание 1: Зависимость между твердостью и пределом прочности при растяжении показана в Приложении B, а зависимость между твердостью и толщиной стенки показана в Приложении C.
Примечание 2: Цифры, выделенные жирным шрифтом, обозначают максимальное и минимальное значения твердости основной толщины стенки, соответствующие классу твердости.
Примечание 3: При определенном положении отливки, согласованном как поставщиком, так и покупателем, разницу в твердости отливки можно контролировать в диапазоне твердости 40 HBW. |
Если покупателю требуется твердость в качестве приемочного показателя, частота и количество испытаний на твердость должны быть согласованы между поставщиком и покупателем, и должно быть выбрано одно из следующих правил приемки:
- Величина твердости тела отливки должна соответствовать требованиям таблицы 2.
- б) При измерении твердости материала на образце, обработанном отдельно отлитым образцом, она должна удовлетворять требованиям табл.
Если покупатель четко указал место испытания и значение твердости литейного тела, оно должно соответствовать чертежам и техническим требованиям покупателя.
Примечание 1: Классификация классов твердости применима к отливкам с механическими свойствами обработки и противоизносными свойствами.
Примечание 2: Отливки с основной толщиной стенки t > 80 мм не классифицируются по твердости.
Металлография
Метод испытаний и образцы для испытаний металлографической структуры деталей из серого чугуна должны соответствовать положениям GB/T 7216. Если покупатель четко указывает количество, распределение, сорт и место отбора проб каждого элемента для испытаний металлографической конструкции, он осуществляется по чертежам и техническим требованиям покупателя.
Геометрия и размеры
Геометрия и размеры отливки должны соответствовать чертежам или техническим требованиям покупателя.
Допуск на размер
Допуск размеров отливок должен соответствовать чертежам или техническим требованиям покупателя. Если нет специального требования, оно должно быть реализовано в соответствии с положениями GB/T 6414.
Припуск на обработку
Припуски на механическую обработку отливок должны соответствовать чертежам или техническим требованиям покупателя. Если нет специального требования, оно должно быть реализовано в соответствии с положениями GB/T 6414.
Отклонение веса
Отклонение массы отливок должно соответствовать чертежам или техническим требованиям покупателя. Если нет специального требования, оно должно быть реализовано в соответствии с положениями GB/T 11351.
качество поверхности
Качество поверхности отливки включает в себя качество внешней поверхности и качество внутренней поверхности.
1. Шероховатость поверхности отливок должна соответствовать положениям GB/T 6060.1 или чертежам и техническим требованиям покупателя.
2. Отливки зачистить, обрезать лишние части и удалить остатки стояка и внутренней полости, оправки и пригара песка. Допускаемые остатки литейного стояка, кожухи, летучие шипы, чистота внутренней полости и т.п. отливки должны соответствовать чертежу покупателя, техническим требованиям или договору заказа между поставщиком и покупателем.
3. Если не указано иное, отливки поставляются в литом виде.
При доставке отливок они должны соответствовать требованиям покупателя к защите, упаковке, хранению и транспортировке.
Дефекты литья
1. Не допускается наличие дефектов, влияющих на работоспособность отливок, таких как трещины, наледи, усадочные раковины и т.п.
2. На обрабатываемой поверхности отливок допускаются поверхностные дефекты в пределах припуска на механическую обработку.
3. Виды, объем и количество дефектов, допускаемых на необработанной поверхности отливки и внутри отливки, должны соответствовать чертежам покупателя, техническим требованиям или договору заказа между поставщиком и покупателем.
4. В принципе, обрабатываемая поверхность отливок не подлежит сварке или ремонту, но с разрешения покупателя дефекты, не влияющие на конструктивные характеристики, могут быть заварены и отремонтированы, не влияя на механическую обработку.
Специальные требования
Если у покупателя есть требования к магнитопорошковому контролю, ультразвуковому контролю, радиографическому контролю и т. д., это должно быть согласовано между поставщиком и покупателем.
Требования к выборке
Общие
Если термическая обработка используется для изменения свойств материала, образец следует подвергать термической обработке таким же образом, как и отливку, которую он представляет.
Образец на растяжение
Отдельно отлитый тестовый купон
Отдельно отлитый испытательный образец, используемый для определения класса характеристик материала, должен быть нейтрально залит вместе с отливками, которые он представляет, в песчаной форме с аналогичными условиями охлаждения или теплопроводностью (форму см. в Диаграмме 1). Одновременно необходимо заливать более трех одинаковых форм. Минимальная толщина песка между испытательным образцом должна быть не менее 50 мм. Длина испытательного образца определяется в соответствии с длиной образца и зажимного устройства, как показано на графике 1.
единица мм
CHART 1 Отдельно отлитая форма для контрольных образцов
Длина испытательного образца зависит от образца типа А или типа В (см. 9.2) и длины зажимной части.
Остальные размеры испытательного образца должны соответствовать требованиям таблицы 1.
Размеры образцов, обработанных отдельно отлитыми образцами, см. в табл. 4.
Если у покупателя есть особые требования к размерам отдельно отлитого контрольного образца и обрабатываемого образца, то должны быть соблюдены технические требования покупателя.
Пробный образец должен быть залит той же партией жидкого чугуна, что и отливки, а испытательный образец должен быть залит позднее при отливке этой партии расплавленного чугуна.
Частота выборки отдельно отлитых образцов для испытаний должна соответствовать положениям 10.3.
Температура, при которой распаковывается тестовый купон, не должна превышать 500℃. Если отливка требует термической обработки, пробный образец должен быть обработан в той же печи, что и репрезентативная отливка; когда отливка подвергается обработке старением для снятия напряжений, контрольный образец может не обрабатываться.
Примечание. После консультации между поставщиком и покупателем, когда отливки распаковываются при температуре выше 500 ℃, отдельно отлитые пробные образцы также могут быть распакованы при температуре выше 500 ℃.
Прикрепленный тестовый купон (бар)
Когда толщина стенки отливки превышает 20 мм, а вес превышает 2000 кг, прочность на растяжение также можно проверить с помощью дополнительного образца для испытаний отливки (см. Таблицу 2) или дополнительного испытательного стержня для отливки (см. Таблицу 3), аналогично охлаждению. условия кастинга. Результат измерения ближе к характеристикам литейного материала, чем к характеристикам отдельно отлитого испытательного образца, и измеренное значение должно соответствовать требованиям таблицы 1.
Условия охлаждения прилагаемых испытательных образцов (прутков) должны быть аналогичны репрезентативным отливкам. Тип прикрепляемых пробных образцов (прутков) и место прикрепляемой отливки должны быть согласованы между поставщиком и покупателем. Если нет соглашения между двумя сторонами, оно должно быть приложено к представительной части кастинга. Длину прикрепляемых испытательных образцов (прутков) определяют в зависимости от длины образца и зажимного устройства. Цифры в скобках в таблице относятся к испытательному образцу диаметром 50 мм и стержню радиусом 25 мм.
Если отливка нуждается в термической обработке, приложенные пробные образцы (прутки) следует вырезать после термической обработки отливки.
Длина испытательного образца и испытательного стержня (см. Таблицу 2 и Таблицу 3) зависит от длины образца и длины зажимного конца.
Примечание. Образец для испытаний прикрепленных отливок D30 мм и стержень R15 мм подходят для отливок с толщиной стенки менее 80 мм. А для отливок с толщиной стенки более 50 мм подходит прикрепленный пробный образец для отливки D25 мм и стержень R80 мм.
Тестовое литье тела
Место отбора пробы отливки должно быть согласовано обеими сторонами.
Технологические размеры пробной отливки см. в таблице 5.
Единица мм
Таблица 2 прилагается тестовый купон Диаграмма 3, прикрепленная тестовая полоса
Блок испытания твердости
Если покупатель принимает твердость в качестве приемочного индекса, твердость должна соответствовать требованиям 7.1.2.
Твердость можно проверить на отдельно отлитом испытательном образце. См. Таблицу 3 для значений твердости.
Таблица 3 Значения предела прочности при растяжении и твердости отдельно отлитого пробного образца
Класс |
Минимальная прочность на растяжение
Рм (мин)
МПа |
Твердость по Бринеллю
HBW |
Класс |
Минимальная прочность на растяжение
Рм (мин)
МПа |
Твердость по Бринеллю
HBW |
HT100 |
100 |
|
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 |
Твердость также может быть проверена в месте отливки, согласованном поставщиком и покупателем, или на испытательном образце твердости, показанном в Таблице 4. Испытательный образец используется для литье с толщиной стенки не менее 20 мм. Тестовый блок вырезается из отливки.
Если отливка нуждается в термической обработке, тестовый блок следует вырезать после термической обработки отливки.
Единица мм
Поверхность литья
График 4 Блок твердости по Бринеллю
Методы испытаний
Требования к испытаниям на растяжение
Испытание на растяжение должно проводиться в соответствии с GB/T 228.
Испытание образцов на растяжение
Есть два типа образцов на растяжение: тип А и тип В. Оба конца образца могут быть обработаны в виде резьбы или цилиндра в соответствии с требованиями зажимного устройства. См. Таблицу 5 и Таблицу 6 для его типа и Таблицу 4 для его размеров. По согласованию между поставщиком и покупателем могут использоваться также образцы на растяжение с другими характеристиками, указанными в таблице 5.
Диаграмма 5 Образец типа А
Диаграмма 6. Образец типа B
Примечание: Для одного и того же материала результат испытания образца типа А может быть несколько выше, чем у образца типа В.
Минимальная точность измерения параллельного участка
диаметр образца на растяжение 0.05 мм.
Таблица 4 Размер образца, обработанного отдельно отлитым испытательным образцом
единица мм
Товар |
Размеры |
Отказоустойчивость |
Минимальная длина параллельного участка |
60 |
|
Диаметр образца |
20 |
± 0.25 |
Радиус дуги |
25 |
+5
0 |
Зажимной конец |
цилиндрическая форма |
Минимальный диаметр |
25 |
|
Минимальная длина |
65 |
|
Резьбовая форма |
Диаметр и шаг резьбы |
M30X3.5 |
|
Минимальная длина |
30 |
|
Таблица 5 Размеры образцов отливки
единица мм
Диаметр образца |
Минимальная длина параллельного участка |
Радиус дуги |
Цилиндрический зажимной конец |
Резьбовой зажимной конец |
Минимальный диаметр |
Минимальная длина |
Диаметр и шаг резьбы |
Минимальная длина |
6 0.1 ± |
13 |
>1.5д |
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 |
> 1.5 d。 |
42 |
80 |
M45X4.5 |
50 |
Примечание 1: Отбор проб проводят в месте, где напряжения отливки максимальны, или в наиболее важной рабочей части отливки, или можно получить наибольший размер пробы.
Примечание 2: При обработке образцов следует выбирать большие образцы. |
9.3 Испытание на твердость
Метод определения твердости серого чугуна должен осуществляться в соответствии с положениями GB/T 231..1~231.3.
При проверке твердости ее следует проверять на 1.5 мм ниже поверхности отливки.
9.4 Термическая обработка
При наличии особых требований к термической обработке отливок они должны быть согласованы как поставщиком, так и покупателем.
9.5 Химический анализ
Спектральный химический анализ должен проводиться в соответствии с положениями GB/T '4336.
Обычный метод анализа химического состава отливок должен проводиться в соответствии с положениями GB/T 223.60.
9.6 Металлографическое исследование
Металлографическое исследование отливок должно проводиться в соответствии с положениями GB/T '7216. Место отбора проб и периодичность испытаний металлургической структуры отливки согласовываются между поставщиком и покупателем.
Для проверки металлографической структуры специальных деталей следует брать пробы и проверять их в месте на 1.5 мм ниже поверхности отливки.
9.7 Шероховатость поверхности
Проверка шероховатости поверхности отливок должна проводиться в соответствии с положениями GB/T 6060.1.
9.8 Неразрушающий контроль
Неразрушающий контроль отливок должен проводиться в соответствии с положениями 79.
9.8.1 Магнитопорошковые испытания должны проводиться в соответствии с положениями GB/T '9444.
9.8.2 Ультразвуковой контроль должен проводиться в соответствии с положениями GB/T7233.1.
9.8.3 Радиографический контроль должен проводиться в соответствии с положениями GB/T 5677.
9.9 Размер отливки
Геометрию и размеры отливки следует проверять по требованиям 7.3.
Образцы, отливки пробного производства должны представлять отчет о полномасштабной проверке, а количество проверок должно быть согласовано между поставщиком и покупателем. Для серийно выпускаемых отливок отчет об испытаниях размера ключа (или важного размера) должен представляться партиями. Частота и количество испытаний должны быть согласованы между поставщиком и покупателем.
9.10 Размерный допуск
Допуски на размеры отливок проверяют в соответствии с требованиями 7.4.
9.11 Отклонение веса
Отклонение массы отливок должно определяться в соответствии с требованиями 7.6.
9.12 Качество поверхности
Качество поверхности отливок проверяют в соответствии с требованиями 7.7.
9.13 дефектов
- а) Поверхностные дефекты отливок можно контролировать визуальным осмотром или магнитопорошковой дефектоскопией, а также можно использовать вспомогательные методы измерения размеров.
- б) Дефекты внутренней полости и внутренней поверхности отливок можно проверить эндоскопом.
- в) Внутренние дефекты отливок можно контролировать рентгенологическим, ультразвуковым и другими методами.
Дефекты внешнего вида отливок следует осматривать визуально поштучно, а для осмотра внутренних дефектов отливок со сложной геометрической формой и формой внутренних полостей могут проводиться выборочные проверки в соответствии с периодичностью, количеством и методом контроля, согласованными между поставщик и покупатель.
9.14 Дополнительные методы испытаний
По согласованию между поставщиком и покупателем могут применяться также эквивалентные методы измерения предела прочности, твердости по Бринеллю и металлографической структуры. Например, измерение прочности на сжатие вместо измерения прочности на растяжение см. в Приложении D.