球墨铸铁验收标准.pdf
球墨铸铁件的理化检验本标准由以下部分组成：1、适用范围2、引用标准3、检验设备4、理化检验5、偏差处理球墨铸铁件的理化检验1 适用范围本标准适用于球铁件的理化检验；本标准规定了球铁件进货硬度和组织检验部位和检验方法；本标准规定了球铁件球化不良和表面球化衰退缺陷的判断方法。2 引用标准下列文件的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1348 球墨铸铁件3 检验设备布氏硬度计 检验零件的硬度显微镜检验零件的组织和夹杂缺陷直读光谱仪 用于浇注成白口试样的成分检验碳硫分析仪 用于铸铁碳和硫的成分检验元素分析仪器用于合金元素的成分检验4 理化检验4.1 化学成分需要检验化学成分时，以化学方法为准；在力学性能和金相组织符合要求的前提下，化学成分可以不作为验收依据；进货检验没有特殊要求，可以不检验化学成分. 4.2 硬度硬度是进货检验的主要项目，但由于浇注后，零件的不同部位冷却速度不同，硬度有一定的差异，检验时，应尽量避免这些因素的影响。检验结果按表 1 规定（有特殊规定按图纸要求） 。表 1 球铁件硬度要求牌号QT400-15 QT450-10 QT500-7（810）QT550-5（610）QT600-3（48）QT700-2（35）QT800-2（35）QT900-2（35）ADI900-650-09 (QTD900-8) ADI1050-750-07 (QTD1050-6) 4.2.1 检验位置硬度可以在铸件的表面或横截面检验，表面检验时候，按 4.2.1 中的要求，去掉表层1.0mm，检验表层 1/3 横截面厚度区域，避免心部位（1/3 区域）的疏松对硬度检验结果的单铸试棒和本体硬度 HB 120-180 160-210 170-230 180-250 190-270 225-305 245-335 280-360 270-340 310-380 影响。检验表面：去掉 1mm 左右检验区域：表层 1/3 截面厚度区疏松缺陷区：中间 1/3 区影响较大横截面区域：表层 1/3 截面厚度区检验表面：去掉 1mm 左右图 1 试样硬度检验部位示意图4.2.1 取样和试样制备（1）取样部位：取样部位能代表零件整体的性能，避免在筋板、薄壁或特别厚实的部位取样；（2）去掉表层不规则层：检验截面或去掉铸造表层 1mm，避免表层的石墨形态和组织与基体不一致带来的硬度误差。（3）试样的制备：试样表面经过磨削并打磨处理，表面粗糙度或留下的纹路不影响测量边界的清晰分辨（粗糙度不低于 Ra0.8） ，检验面和支撑面要保持平行，用游标卡尺卡口或专门的压平器检验平行状况，没有肉眼可见的不平行缝隙（不平行度不超过2） 。4.2.3检验方法硬度采用布氏硬度检验，检验中应注意：（1）试样的厚度和宽度（或直径） ：试样的厚度不小于压痕深度的 10 倍，避免压痕的变形区域透过底面，影响检验的准确性。试样的宽度或直径要保证压痕中心距离边沿的距离至少是压痕直径的 2.5 倍。为保证检验的准确性，试样的直径或边长以 15-50mm 为宜。（2） 硬度试验载荷选择： 采用布氏硬度检验， 根据试样大小可以采用 2.5,5 和 10mm 的压头，载荷分别是 187.5,750 和 3000kg。布氏硬度压头有两种材料，淬火钢球和硬质合金，淬火钢球压头只能用于 450HB 以下的硬度测量，350HB 以下两种压头的测量结果相同，超过 350HB，钢球会产生变形，测量的结果低于硬质合金压头的测量结果，需要对检验结果进行修正补偿。（3）压痕的测量：压痕的直径可以在硬度计附带的专用压痕测量装置上测量，但要零位校准；采用金相显微镜测量时，要对刻度尺校准，对出现的偏差进行补偿修正。4.3 力学性能进货检验没有特殊要求，不作拉伸试验，需要做拉伸试验时候，参考表 3 的要求。零件取样检验受缺陷的影响，会影响检验的准确性，为较少缺陷的影响，取样部位应避免截面中心区域，如图 2 所示，截面厚度允许，尽量靠表层取样加工试样，对于壁薄的截面，尽量在边缘取样，避开疏松区。厚实截面取样部位：避开心部疏松区（1/3 区域）薄截面应从边缘部位取样，避开中心疏松区。图 2 拉伸试样取样部位示意图表 3 力学性能牌号QT400-15 QT450-10 QT500-7（810）QT550-5（610）QT600-3（48）QT700-2（35）QT800-2（35）QT900-2（35）ADI900-650-09 (QTD900-8) ADI1050-750-07 (QTD1050-6) 4.3 石墨球化率和大小抗拉强度Rm/MPa(min) 400 450 500 550 600 700 800 900 900 1050 屈服强度Rp0.2/MPa(min) 250 310 320 350 370 420 480 600 650 750 延伸率A/%(min) 15 10 7（810）5（610）3（48）2（35）2（35）2（35）9（8）7（6）球铁的石墨球化率是衡量球化程度的最重要指标， 是主要的金相检验项目。 检验的时候，观察试样的整个受检验面，然后从最差的视场开始，连续观察五个视场，以其中三个差的视场的多数作为评定或计算球化率的视场，放大倍数为 100；球铁件要求球化率 1-3 级。按国标 GB9441 球化率图片(图谱 1)进行评定，也可以参照美国德纳用评价图（图谱 2） 。石墨的大小与检验的部位有关系，表层冷却速度快，石墨较小，心部冷却慢，石墨尺寸增大；薄壁部位比厚实部位石墨尺寸小；检验代表性的部位，检验截面 1/4 深度处，正常尺寸 5-7 级。石墨开花是石墨球化的一种典型缺陷， 常常出现在较大的石墨上， 少部分的大颗粒石墨出现开花，可评定为 3 级，50%的大颗粒石墨出现开花可评 4 级，大部分的大颗粒石墨出现了开花现象，属于不合格，可评 5 级，参照图谱 3 进行评定。图谱 1 石墨球化率评级图100 图谱 2 石墨大小不同或改变放大倍数球化率评级图（DANA）50-1004 级：球化率 70% 3 级：球化率 80% 2 级：球化率 90% 1 级：球化率 95% 6 级：球化率 50% 5 级：球化率 60% 图谱 3 石墨开花球化率评级图（参考）100球化率 3 级：开花石墨，球化率 80%。球化率 5 级：开花石墨，球化率 60%。球化率 4 级：开花石墨，球化率 70%。4.4 共晶碳化物和磷共晶球铁因为冷却速度过快在尖角或表层出现碳化物，最常见的是偏析出现反白口，在最后凝固的中心部位，聚集出现针状碳化物；检验的时候，观察整个检查面，对于心部偶然出现的碳化物可以不考虑。加工面和表层的碳化物（截面的 1/3）不允许超过 1%，心部区域（占截面的 1/3 区域）不允许超过 1%，对于极个别的视场，可以不考虑评级。磷共晶出现的概率小，可以和碳化物一起评级，按国标 GB/T9441 标准图片（图谱 4）进行评定，也可以参考图谱 5。表 3 球铁碳化物和磷共晶要求（合并评价）牌号QT400,QT450,QT500,QT550,QT600,QT700,QT800 图谱 4 球铁碳化物数量分级图 100碳化物 5% 碳化物 10% 碳化物 2% 碳化物 3% 表层1% 心部1% 图谱 5 球铁共晶碳化物数量分级图（参考）1004.5 基体组织球铁金相检验评级图片按 GB/T 9441“球墨铸铁金相检验” ，在 100下检验，试样经过2-5%硝酸酒精腐蚀，基体组织按珠光体加铁素体为 100%进行评定，珠光体含量国标没有量的要求（表 4） ，考虑到铸件的生产特殊性，和检验的偏差，并借鉴国外的检验，实际进货参考表 5 检验。奥贝球铁件球铁经过等温淬火处理获得， 截面都是均匀的奥铁体组织 （针状铁素体加富碳奥氏体） ，富碳的奥氏体量大约 30%，分布在针状铁素之间，如图 3。碳化物 9% 碳化物 18% 碳化物 2% 碳化物 4% 表 4 国标对基体组织的要求牌号QT400,QT450 QT500,QT550 QT600 QT700 QT800 QT900 QTD900,QTD1050(包括其它写法的奥贝球铁) 表 5 进货检验球铁零件基体组织要求牌号QT400 QT450 QT500 QT550 QT600 QT700 QT800 QTD900,QTD1050(包括其它写法的奥贝球铁) 实际验收基体珠光体含量15% 30% 25%-30% 35%-50% 60%-90% 95% 60% 奥铁体（针状铁素体+奥氏体）基体组织铁素体铁素体+珠光体珠光体+铁素体珠光体珠光体或索氏体回火马氏体或屈氏体+索氏体奥铁体（针状铁素体加残余奥氏体）4.6 表层石墨化不良缺陷球铁件表面由于型材中含有过多的硫， 消耗了熔体表层的球化元素， 有时候会出现球化不良组织，石墨呈现蠕虫或条状，表面不允许超过 1.0mm，如图 4。图 4 表面出现球化不良组织，不允许超过 1.0mm 100X 图 3 奥贝球铁组织：针状铁素体和富碳奥氏体500X 5 偏差处理5.1 化学成分化学成分以化学方法为准，但铸件取样，容易出现石墨脱落的现象，检验的含碳量有可能会低于真实结果，如果石墨的球化状况正常，可以判定含碳量合格。5.2 硬度硬度检验按 4.2 节进行，允许偏差 5HB（高于上限或低于下限 5HB）5.3 珠光体含量珠光体检验按 4.5 节进行，偏差参考表 5 处理。5.4 碳化物（和磷共晶）整体出现白口特征即有多量的针状共晶碳化物（超过 3%）是不允许，但中心部位允许局部轻微的反白口，区域不超过截面的 1/3,碳化物总量不超过 5%。5.5 取样位置偏差在冒口或浇道口位置， 石墨形态， 组织以及碳化物等状况因为最后凝固有可能比其它部位状况差，甚至不合格，经过取样位置确认，可以重新取样，对冒口和浇道口部位的检验不作为检验评价。
