中外金属材料手册
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

3 铸铁

3.1 中国铸铁标准

3.1.1 灰铸铁

表3-1 灰铸铁的牌号和力学性能(GB/T 9439—2010)

注:1.当铸件壁厚超过300mm时,其力学性能由供需双方商定。

2.当某牌号的铁液浇注壁厚均匀、形状简单的铸件时,壁厚变化引起抗拉强度的变化,可从本表查出参考数据,当铸件壁厚不均匀,或有型芯时,此表只能给出不同壁厚处大致的抗拉强度值,铸件的设计应根据关键部位的实测值进行。

3.表中斜体字数值表示指导值,其余抗拉强度值均为强制性值,铸件本体预期抗拉强度值不作为强制性值。

表3-2 ?30mm单铸试棒和?30mm附铸试棒的力学性能(GB/T 9439—2010)

①当对材料的机加工性能和抗磁性能有特殊要求时,可以选用HT100。如果试图通过热处理的方式改变材料金相组织而获得所要求的性能时,不宜选用HT100。

②扭转疲劳强度τtw≈0.42Rm

③取决于石墨的数量及形态,以及加载量。

σbW≈(0.35~0.50)Rm

σzdW≈0.53σbW≈0.26Rm

表3-3 ?30mm单铸试棒和?30mm附铸试棒的物理性能(GB/T 9439—2010)

注:当对材料的机加工性能和抗磁性能有特殊要求时,可以选用HT100。如果试图通过热处理的方式改变材料金相组织而获得所要求的性能时,不宜选用HT100。

表3-4 灰铸铁的硬度等级和铸件硬度(GB/T 9439—2010)

注:1.铸件本体的硬度值符合表中规定。

2.黑体数字表示与该硬度等级所对应的主要壁厚的最大和最小硬度值。

3.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。

表3-5 单铸试棒的抗拉强度和硬度值(GB/T 9439—2010)

表3-6 灰铸铁件的特点及应用范围

3.1.2 球墨铸铁

表3-7 球墨铸铁牌号及单铸试样的力学性能(GB/T 1348—2009)

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。

2.伸长率是从原始标距L0=5d上测得的,d是试样上原始标距处的直径。

表3-8 V形缺口单铸试样的冲击功(GB/T 1348—2009)

注:1.冲击功是从砂型铸造的铸件或者导热性与砂型相当的铸型中铸造的铸块上测得的。用其他方法生产的铸件的冲击功应满足经双方协商的修正值。

2.这些材料牌号也可用于压力容器。

表3-9 附铸试样力学性能(GB/T 1348—2009)

注:1.从附铸试样测得的力学性能并不能准确地反映铸件本体的力学性能,但与单铸试棒上测得的值相比更接近于铸件的实际性能值。

2.伸长率在原始标距L0=5d上测得,d是试样上原始标距处的直径。

表3-10 V形缺口附铸试样的冲击功(GB/T 1348—2009)

注:从附铸试样测得的力学性能并不能准确地反映铸件本体的力学性能,但与单铸试棒上测得的值相比更接近于铸件的实际性能值。

表3-11 铸件本体屈服强度

注:铸件本体性能值无法统一一致,因其取决于铸件的复杂程度以及铸件壁厚的变化。

表3-12 QT500-10的力学性能(GB/T 1348—2009)

表3-14 球墨铸铁件的硬度(GB/T 1348—2009)

①当硬度作为检验项目时,这些性能值供参考。

注:300HBW和330HBW不适用于厚壁铸件。

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基体的球墨铸铁,其硬度差应小于30~40。

表3-15 球墨铸铁件的特性及用途

3.1.3 可锻铸铁

表3-16 黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁的力学性能(GB/T 9440—2010)

①如果需方没有明确要求,供方可以任意选取两种试棒直径中的一种。

②试样直径代表同样壁厚的铸件,如果铸件为薄壁件时,供需双方可以协商选取直径6mm或者9mm试样。

③KTH 275-05和KTH 300-06为专门用于保证压力密封性能,而不要求高强度或者高延展性的工作条件。

④油淬加回火。

⑤空冷加回火。

表3-17 白心可锻铸铁的力学性能(GB/T 9440—2010)

注:1.所有级别的白心可锻铸件均可以焊接。

2.对于小尺寸的试样,很难判断其屈服强度,屈服强度的检测方法和数值由供需双方在签订订单时商定。

3.试样直径同表3-16中①,②。

表3-18 黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁冲击性能

①油淬处理后的试样。

注:没有缺口,单铸试样尺寸(10×10×55)mm。

表3-19 可锻铸铁冲击性能

注:V形缺口,机加工的试样(10×10×55)mm。

表3-20 白心可锻铸铁冲击性能

注:1.为了保证冲击性能值,磷含量不得超过0.10%。这些数据为在室温状态下的三次检测的平均值。

2.没有缺口,单铸试样尺寸(10×10×55)mm。

表3-21 可锻铸铁件的特性及用途

3.1.4 耐热铸铁

表3-22 耐热铸铁的牌号及化学成分(GB/T 9437—2009)

表3-23 耐热铸铁的室温力学性能(GB/T 9437—2009)

注:允许用热处理方法达到上述性能。

表3-24 耐热铸铁的高温短时抗拉强度(GB/T 9437—2009)

表3-25 耐热铸铁的使用条件及应用举例(GB/T 9437—2009)

3.1.5 蠕墨铸铁

表3-26 蠕墨铸铁件牌号及室温力学性能(JB/T 4403—1999)

注:1.本表数值可经过热处理达到。

2.铸件材质的力学性能以单铸试块的抗拉强度为验收依据,其中RuT260牌号,增加验收伸长率。

3.石墨蠕化率按表中规定验收。

表3-27 蠕墨铸铁的性能及应用(JB/T 4403—1999)

3.1.6 抗磨铸铁

表3-28 中锰抗磨球墨铸铁及合金耐磨铸铁牌号、化学成分及力学性能(JB/ZQ 4304—2006)

注:1. MT-4耐磨铸铁的金相组织是细小珠光体和中细片状石墨,珠光体含量大于85%,磷共晶为细小网状并均匀分布;不允许有游离的渗碳体。用作一般耐磨零件。

2.Cu-Cr-Mo合金铸铁熔炼过程与一般灰铸铁相同,合金材料完全在炉内加入,石墨主要是分散片状。可用于制作活塞环、机床床身、卷筒、密封圈等耐磨零件。

3.中锰抗磨球墨铸铁的基体组织以马氏体和奥氏体为主。主要用于制作选矿用螺旋分级叶片、磨机衬板等。表中的锰含量范围、挠度和砂型铸造直径为30mm的抗弯试棒的抗弯强度值,除订货协议有规定外,不作为验收依据。

4. “M”,“Q”,“T”分别是“磨”,“球”,“铁”三字汉语拼音的第一个字母。

表3-29 抗磨白口铸铁件的牌号及其化学成分(GB/T 8263—2010)

注:1.牌号中,“DT”和“GT”分别是“低碳”和“高碳”的汉语拼音大写字母,表示该牌号含碳量的高低。

2.允许加入微量V、Ti、Nb、B和RE等元素。

表3-30 抗磨白口铸铁件的硬度(GB/T 8263—2010)

注:1.洛氏硬度值(HRC)和布氏硬度值(HBW)之间没有精确的对应值,因此,这两种硬度值应独立使用。

2.铸件断面深度40%处的硬度应不低于表面硬度值的92%。

表3-31 抗磨白口铸铁件热处理规范(GB/T 8263—2010)

注:1.热处理规范中保温时间主要由铸件壁厚决定。

2. BTMCr2经200~650℃去应力处理。

表3-32 抗磨白口铸铁件的金相组织(GB/T 8263—2010)