耐低温耐大气腐蚀铸钢件(T-CFA 02010120.1—2017).pdf

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1、 耐低温耐大气腐蚀铸钢件 Low temperature service and atmospheric corrosion resistant steel casting 中国铸造协会 发 布ICS 77.140.80 J 31 CFA中国铸造协会标准 中国铸造协会标准 T/CFA 02010120.01-2017 2017-08-15 发布 2017-11-01 实施T/CFA 02010120.01-2017 1 目 次 前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.24 牌号.25 技术要求.26 试验方法.47 检验规则.68 交付.7附录 A（规范性附录）耐氯离子腐蚀

2、试验方法.8附录 B（资料性附录）耐低温耐大气腐蚀铸钢件推荐使用方案.12参考文献.13 T/CFA 02010120.01-2017 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写规则的规定起草。本标准由中国铸造协会铸钢工作委员会提出。本标准由中国铸造协会归口。本标准负责起草单位：河北省同创交通工程配套产品产业技术研究院、钢铁研究总院、中国铁道科学研究院、衡水裕菖铸锻有限公司。本标准参加起草单位：河北科技大学、衡水中铁建工程橡胶有限责任公司、中联先进钢铁材料技术有限责任公司。本标准主要起草人：郭勇、臧晓秋、杨忠民、李立新、宫小能、张岭、吉杏斗、陈颖

3、。本标准参加起草人：马丽、赵红图、王慧敏。本标准于 2017 年 8 月 15 日首次发布。T/CFA 02010120.01-2017 1 耐低温耐大气腐蚀铸钢件耐低温耐大气腐蚀铸钢件 1 范围 本标准规定了耐低温耐大气腐蚀铸钢件的牌号、技术要求、试验方法、检验规则和交付。本标准适用于交通、水利、建筑、机械等有耐低温、耐大气腐蚀性能要求的铸钢件。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 223.3 钢铁及

4、合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量 GB/T 223.4 钢铁及合金 锰含量的测定 电位滴定或可视滴定法 GB/T 223.12 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离一二苯碳酰二肼光度法测定铬量 GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵三氯甲烷萃取光度法测定铜量 GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法 GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法 GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法 GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量 GB/T 223.

5、68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法 测定硫含量 GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法 GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量 GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验第1部分 室温试验方法 GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第一部分：试验方法 GB/T 1266 化学试剂 氯化钠 GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法）GB/T 5611-1998 铸造术语 GB/T 5613-2014

6、铸钢牌号表示方法 GB/T 5677 铸钢件射线照相检测 GB/T 5678 铸造合金光谱分析取样方法 GB/T 6060.1 表面粗糙度比较样块 铸造表面 GB/T 6414 铸件 尺寸公差与机械加工余量 GB/T 7233.1 铸钢件 超声检测 第1部分：一般用途铸钢件 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 9443 铸钢件渗透检测 GB/T 9444 铸钢件磁粉检测 GB/T 11351 铸件重量公差 GB/T 15056 铸造表面粗糙度 评定方法 GB/T 16545 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除 T/CFA 02010120.01-2017

7、2 GB/T 16923 钢件的正火与退火 GB/T 16924 钢件的淬火与回火 GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法 3 术语和定义 GB/T 5611-1998 中确立的术语和定义适用于本标准。4 牌号 按GB/T 5613-2014的规定，耐低温耐大气腐蚀铸钢的牌号为ZGS10CrNiCu、ZGS10Cr3NiCu、ZGS10Cr5NiCu。5 技术要求 5.1 化学成分 5.1.1 各牌号的化学成分应符合表 1 的规定。表 1 化学成分 牌号 元素含量（质量分数）/%C Si Mn P S Cr Ni Cu 残余元素a，bZGS10CrNiCu 0.07-

8、0.12 0.60 0.60-1.40 0.0150.0150.80-1.20 0.50-1.00 0.30-0.50 Mo、V、Nb ZGS10Cr3NiCu 2.50-3.50 0.40-0.60 ZGS10Cr5NiCu 4.50-5.50 0.40-0.60 a：Mo、V、Nb作为残余元素，单个元素含量应不大于 0.20%。b：残余元素不作为验收依据，需方有要求时，由供需双方商定。5.1.2 化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定。5.2 力学性能 各牌号的力学性能应符合表 2 的规定。5.3 耐腐蚀性能 各牌号的耐腐蚀性能应符合表 3 的规定。T/CFA 02010120.

9、01-2017 3 表 2 力学性能 牌号 质量等级 最小值a 下屈服强度b RLe/MPa 抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率 A5/%断面收缩率 Z/%冲击吸收能量 KV2/J 试验温度 规定值ZGS10CrNiCu A 270 500 18 40 常温 60 B 0 45 C -20 30 D -40 15 ZGS10Cr3NiCu A 320 500 18 50 常温 70 B 0 60 C -20 34 D -40 34 E -60 22 ZGS10Cr5NiCu A 360 500 18 50 常温 70 B 0 60 C -20 34 D -40 34 E -60 22 a.b.表

10、中所列数据，ZGS10Cr3NiCu适于厚度 60 mm及以下的铸件，ZGS10Cr5NiCu适于厚度 80 mm及以下的铸件。c.拉伸采用R 4 试样，当下屈服强度不明显时，可测量R2.0P代替下屈服强度。表 3 耐腐蚀性能 牌号 腐蚀率(g/m2h)试验时间 试验方法 ZGS10CrNiCu 4.100 72 h 附录A ZGS10Cr3NiCu 3.000 ZGS10Cr5NiCu 2.000 5.4 表面质量 5.4.1 铸件表面粗糙度要求由供需双方按 GB/T 6060.1 选取。5.4.2 铸件表面不应存在影响使用的缺陷。5.5 尺寸公差及机械加工余量 应符合GB/T 6414 的

11、规定。需方有特殊要求时，供需双方协商确定。5.6 重量和重量偏差 按GB/T 11351 的规定执行，公差等级由供需双方商定。T/CFA 02010120.01-2017 4 5.7 制造工艺 5.7.1 造型时不允许使用内冷铁、芯撑。除另有规定外，熔炼方法和铸造工艺由供方决定。5.7.2 除另有规定外，热处理工艺由供方决定。5.7.3 铸钢件的热处理按 GB/T 16923、GB/T 16924 的规定执行。5.8 焊补 供方可对铸件缺陷进行焊补，焊补条件由供方确定。如需方对焊补有要求时应与供方协商。5.9 较大缺陷焊补 5.9.1 供需双方事先约定的重要部位，为焊补而准备的坡口深度超过壁厚

12、的 40%或 25 mm，则认为是较大缺陷焊补。5.9.2 较大缺陷焊补应有焊补位置和范围等记录，焊补后均应按照检查铸件的同一标准进行检查。5.10 矫正 铸件产生的变形，可以通过矫正的方法消除，矫正后应做消除应力处理。5.11 无损检测 当需方有要求时，检测的部位、方法和质量标准由供需双方商定。5.12 硬度 硬度不作为验收依据，当需方有要求时，硬度值由供需双方商定。6 试验方法 6.1 化学成分 6.1.1 化学成分分析可选用常规化学分析或光谱分析。6.1.2 化学成分分析用试样的取样及制样方法按 GB/T 20066 的规定执行。光谱分析用试样的取样及制样方法按 GB/T 5678 的规

13、定执行。6.1.3 化学成分中，碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、铜、钼、钒、铌的常规化学分析按 GB/T 223.69、GB/T 223.60、GB/T 223.4、GB/T 223.3、GB/T 223.68、GB/T 223.12、GB/T 223.23、GB/T 223.19、GB/T 223.26、GB/T 223.76、GB/T 223.40 的规定执行。光谱分析按 GB/T 4336 的规定执行。6.1.4 化学成分的仲裁用常规化学分析方法。6.2 力学性能 6.2.1 试块 6.2.1.1 力学性能用试块应与铸件采用同炉钢液铸出，可单独浇铸，也可附铸在铸件上。除另有规定外，试块类型的

14、选用由供方自行决定。6.2.1.2 单独铸出的试块应铸有同炉标记。单铸试块的形状、尺寸和试样的切取位置应符合图 1 的要求。单铸试块应与其所代表的铸件用相同的浇铸工艺、相同的造型材料铸造，并经同炉热处理。T/CFA 02010120.01-2017 5 6.2.2 拉伸试验 按GB/T 228.1 执行。6.2.3 冲击试验 按GB/T 229 执行。6.3 耐腐蚀性能 见附录A。6.4 表面质量 6.4.1 铸件表面粗糙度检验方法按 GB/T 15056 的规定执行。6.4.2 铸件表面缺陷的检测采用目测，必要时可采用相应的测量工具。图 1 力学性能单铸试块图 6.5 尺寸公差及机械加工余量

15、 尺寸公差与机械加工余量用相应精度的量具和设备进行检测，如钢卷尺、直尺、游标卡尺、高度尺、深度尺等。T/CFA 02010120.01-2017 6 6.6 重量 按GB/T 11351 的规定执行。6.7 无损检测 渗透检测按GB/T 9443 的规定执行。磁粉检测按GB/T 9444 的规定执行。超声检测按GB/T 7233.1 的规定执行。射线检测按GB/T 5677 的规定执行。供方有特殊要求时，由供需双方商定。6.8 硬度 按GB/T 231.1 的规定执行。7 检验规则 7.1 组批 由同炉钢液浇铸，经同炉热处理的铸件为一批。7.2 化学成分分析 铸件按熔炼炉次检验化学成分，结果应

16、符合表 1 的规定。7.3 力学性能试验 7.3.1 拉伸试验，每一批取一个拉伸试样，试验结果应符合表 2 的规定。7.3.2 做冲击试验时，每一批取 3 个冲击试样进行试验，3 个试样的平均值应符合表 2 的规定，其中允许最多只有一个试样的值低于规定值，且不低于规定值得 2/3。7.3.3 下列原因的试验结果是无效的：a）试样安装不当或试验机功能不正常；b）拉伸试样断在标距之外；c）试样加工不当；d）试样存在缺陷。出现以上情况时，本次试验无效，应按 7.3.1 和 7.3.2 重新进行试验。7.4 复验 当力学性能试验结果不符合要求，而不是由 7.3.3 所列原因引起的，供方可以复验。7.4

17、.1 从同一批中取两个备用拉伸试样进行试验。如果两个试验结果均符合表 2 的规定，则该批次铸件的拉伸性能为合格。若复验中有一个试样结果不合格，则该批次铸件的拉伸性能为不合格，供方可按7.5 处理。7.4.2 从同一批中取 3 个备用的冲击试样进行试验，该结果与原结果相加重新计算平均值。如重新计算的平均值符合表 2 的规定，且只有一个试样的值低于规定值，但不低于规定值的 2/3，则该批铸件的冲击值为合格。否则为不合格，供方可按 7.5 处理。T/CFA 02010120.01-2017 7 7.5 重新热处理 当力学性能复验结果仍不符合表2规定时，可将铸件和试块重新进行热处理，然后按 7.3.1

18、 和 7.3.2 重新试验。但未经需方同意的重新热处理次数不得超过两次（回火除外）。7.6 耐腐蚀性能检验 7.6.1 耐腐蚀性能检验结果应符合表 3 的规定。7.6.2 铸件初次生产或停产超过 12 个月再次生产应进行耐腐蚀性能检验，合格后方可生产。7.6.3 连续生产时每两年检验一次。7.7 表面质量 表面质量应按 5.4 逐件检验。7.8 尺寸公差与机械加工余量 7.8.1 数量允许时，每批抽检不少于 3 件，每种规格型号不少于 1 件。7.8.2 按 5.5 的规定检验。8 交付 8.1 标志 在铸件上应有供方厂标或需方要求的其他标志。标志可采用铸出或不易损毁的其他方法。8.2 质量证

19、书 铸件在交付时，应附有质量证书，质量证书应包含以下内容：a）制造厂名称；b）铸件名称；c）材料牌号及熔炼炉号；d）化学成分、力学性能检测结果及所对应的热处理炉号；e）订货协议中规定的其他验收项目的检验结果。T/CFA 02010120.01-2017 8 A A 附 录 A（规范性附录）耐氯离子腐蚀试验方法 A.1 试验设备 实验设备的结构原理示意图见图A.1，也可采用其它满足本标准试验条件的类似试验设备。说明：1压缩机；2加热器；3冷却排管；4槽液；5转盘及试样架；6箱体；7温度计；8湿度计；9空气循环装置；10烘烤灯；11电机及变速器；12加湿器。图A.1 周浸腐蚀试验机结构原理示意图

20、试验箱容积应为 0.70m30.10 m3，箱内应具备加热、烘烤、湿度控制和空气循环系统，不应有冷凝液滴直接滴落在试样上。应保证烘烤后试样表面最高温度：70 10。A.2 试验溶液 T/CFA 02010120.01-2017 9 A.2.1 试验溶液采用初始浓度为(0.3400.009)mol/L（质量分数为 2.00%0.05%）的氯化钠溶液。A.2.2 溶液的配制：室温下用符合GB/T 1266 中规定的分析纯氯化钠 20.00 g溶解于 980 ml电导率不超过 20S/cm的去离子水或蒸馏水配制而成。此溶液pH值应在 6.5 7.5 范围内。A.2.3 补给液：去离子水或蒸馏水。A.

21、3 试验条件 A.3.1 溶液温度：45 2。A.3.2 箱内湿度：70%RH 10%RH。A.3.3 循环周期：60 min 5 min，其中浸润时间：12 min 2 min。A.4 试样 A.4.1 试样为圆柱形，其尺寸和表面粗糙度应符合图A.2 的要求，尽量减少切削量。A.4.2 试样表面不允许有锈蚀及目视可见的缺陷。A.4.3 试样可随机抽取。A.4.4 每组平行试样不少于 5 个。A.5 试验方法 A.5.1 试验前必须进行试样表面的清理，除去毛刺及孔内杂物，再进行清洗。清洗时先使用汽油或石油醚，再用无水乙醇，最后用丙酮。清洗后用热风吹干。A.5.2 测量并记录试样的原始质量(精确

22、到 l mg)，试样尺寸(精确到 0.1 mm)。A.5.3 试样悬挂应采用非编织材料，悬挂高度应保持一致，并记录试样位置。当使用塑料绝缘导线悬挂时，应注意不要使金属线芯接触溶液或试样。A.5.4 向液槽中注入新配制的试验溶液至规定刻度，其总量为 10.0 L 0.5 L。关闭箱门，开机。在半小时内溶液温度应达到A.3.1 的规定。T/CFA 02010120.01-2017 10 图A.2 腐蚀试验用标准试样图 A.5.5 试验期间应尽量减少开箱门次数，每 24 h最多不应超过两次，每次时间不应超过 2 min，开门时应关闭空气循环装置。A.5.6 每 24 h应添加补给液。补加方法：加入约

23、 500 mL去离子水或蒸馏水至实验初始液面位置。整个添加补给液过程的耗时应尽可能短。A.5.7 溶液只能用于一次连续试验，不应重复使用，不应在试验中途插入新试样。A.5.8 试验达到规定周期后，停机，取下试样，用清水洗净表面残留盐颗粒，热风吹干。A.5.9 试验后的试样根据GB/T 16545 的要求进行除锈处理。如不立即进行除锈处理，试样应置于干燥器内保存。A.5.10 对放入干燥器中 24 h后的试样进行称量(精确到 l mg)。A.6 试验时间 试验延续时间为 72 h。A.7 结果评定 A.7.1 实验材料的耐腐蚀性能用腐蚀率，即单位面积、单位时间的失重表示，单位是 g/（m2h）。

24、腐蚀率按式（A.1）计算：腐蚀率=6010A.10.5tWWdldt 式中：0W 试样原始质量，g；T/CFA 02010120.01-2017 11 tW 试样试后质量，g l 试样长度，mm；d 试样直径，mm；t 试验时间，h。A.7.2 数值修约规则按照GB/T 8170 的规定执行。A.7.3 根据试样的失重率进行耐腐蚀性评价。A.8 实验报告 试验报告应包括下述内容：a）标准号；b）材料的牌号；c）试样的尺寸和表面状况；d）试样数量；e）试验条件，包括温度、每周期时间、浸润时间、溶液成分及其浓度；f）试验后试样的腐蚀率(以g/（m2h）表示)。当需方要求时，可注明每片试样的试验结果

25、，每组平行试样的平均试验结果和相对误差；g）试样表面状况及腐蚀特点，必要时可附试样照片；h）试验后试样的清洗方法。当需方要求时，可注明由清洗引起的失重量；i）试验人员及试验日期。T/CFA 02010120.01-2017 12 B B 附 录 B（资料性附录）耐低温耐大气腐蚀铸钢件推荐使用方案 B.1 耐低温耐大气腐蚀铸钢件的推荐使用方案见表 B.1。表B.1 推荐使用方案 牌号 使用方案 环境 是否涂装 设计尺寸 ZGS10CrNiCu 乡村、城市、工业大气 是 不变 海洋大气 不推荐使用 ZGS10Cr3NiCu 乡村、城市、工业大气 否 外露面单面厚度增加 0.5 mm 海洋大气 是 不变 ZGS10Cr5NiCu 乡村、城市、工业大气 否 外露面单面厚度增加 0.5 mm 海洋大气 否 外露面单面厚度增加 0.5 mm T/CFA 02010120.01-2017 13 参 考 文 献 1 GB/T 11352-2009 一般工程用铸造碳钢件。_