国家标准 GB/T31204一2014 熔模铸造碳钢件 Carbonsteelinvestmentcasting 2014-09-03发布 2015-06-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31204一2014 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由全国铸造标准化技术委员会(SAC/TC54)提出并归口本标准负责起草单位;东风精密铸造有限公司本标准参加起草单位:岳阳职业技术学院、湖北汽车工业学院、东营嘉扬精密金属有限公司、宁波万冠熔模铸造有限公司本标准主要起草人:杜孔明、张锡联、张红霞、陈亚辉、陈志刚、马波、张元好、段继东
GB/T31204一2014 熔模铸造碳钢件范围本标准规定了熔模铸造碳钢件的分类和牌号、技术要求、试验方法和检验规则,以及标志,包装、运输和储存等本标准适用于一般工程用熔模铸造碳钢件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/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法 GB/T223.12钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二苯碳酰二耕光度法测定铬量 GB/T223.14钢铁及合金化学分析方法钮试剂萃取光度法测定饥含量 GB/T223.23 钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肘分光光度法 GB/T223.26钢铁及合金钼含量的测定硫氮酸盐分光光度法 GB/T223.53钢铁及合金化学分析方法火焰原子吸收分光光度法测定铜量 GB/T223.59钢铁及合金磷含量的测定泌磷钼蓝分光光度法和饼磷钼蓝分光光度法 cB;/T23.6钥铁及合金钰含量的测定火焰原子吸收光谱法 GB/T223.69钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法 GB/T223.72俐铁及合金碗含量的测定重量法 GB/T223.84钢铁及合金钛含量的测定二安替比林甲烧分光光度法 GB/T223.85钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法 GB/T224 钢的脱碳层深度测定法 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分;室温试验方法 GB/T229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法金属材料洛氏硬度试验第1部分;试验方法(A,B.c,D,E,F,G,H,.K.N,T标尺 GB/T230.1 GB/T231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法 GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法 GB/T5677铸钢件射线照相检测 GB/T6414一1999铸件尺寸公差与机械加工余量 GB/T7233.1 铸钢件超声检测第1部分;一般用途铸钢件铸钢件渗透检测 GB/T9443 GB/T9444铸钢件磁粉检测一般工程用铸造碳钢件 GB/Tl1352 GB/T15056一1994铸造表面粗糙度评定方法 HB6573熔模钢铸件用标准参考射线底片分类和牌号 3.1分类根据铸件工作条件及用途分3类,见表1
GB/I31204一2014 表1铸件分类类别定检验项目承受重载荷或工作条件复杂的用于重要部位,钩化学成分,力学性能、尺寸公差,表面粗糙度、表件损坏将危及整机正常工作面及内部缺陷,其他特殊要求承受中等载荷,用于重要部位,铸件损坏影响部化学成分、力学性能、尺寸公差、表面粗糙度、表件正常工作面及内部缺陷承受轻载荷,用于一般部位力学性能、尺寸公差,表面粗糙度,表面缺陷注，熔模铸造碳钢件类别应由设计部门在图样或有关文件中规定,对未注明类别的铸钢,视为类 3.2牌号熔模铸造碳钢件牌号表示方法按G8/T13582进行,示例如下 GX -铸件类别 -抗拉强度,MPa -屈服强度,MPa 铸钢件代号示例:ZG200-400ll 技术要求化学成分 4.1 各牌号化学成分应符合表2的规定表2化学成分化学成分(质量分数)/% 牌号残余元素" Si Mn VT Cu T Mo G200-400 0.20 0.8o G230-450 0.30 G270-500 0.40 0.60 0,035 0.035 0.35 0,40 0,40 0.20 0.05 0.05 0.90 ZG310-570 0,.50 zG340-640 0.60 对上限每减少0.01%的碳,允许增加0.04%的;对G200-400,最高至1.00%,其余4个牌号最高至 1.20% 残余元素总量不超过1.00%,如无特殊要求,残余元素不作为验收依据
GB/T31204一2014 4.2力学性能 4.2.1各牌号力学性能应符合表3的规定断面收缩率和冲击吸收能量如需方无要求时,由供方选择其一表3力学性能供需双方商定屈服强度抗拉强度伸长率A/% 主要牌号 Rl(R2/MPa Rm/MPa 冲击吸收能量/J 断面收缩率z/% 基体组织 > 习 Kv K ZG200-400 200 400 25 40 30 47 32 230 450 22 25 35 ZG230-450 铁素体十 18 25 21 ZG270-500 270 500 22 珠光体 310o 15 21 15 ZG310-570 570 24 G340-640 340 640 l0 18 1o 16 注1;当铸件厚度超过100mm时,屈服强度仅供设计使用注2:冲击吸收能量U型试样缺口为2mm 4.2.2硬度指标如需方有要求时,由供需双方商定 4.3尺寸公差 4.3.1熔模铸造碳钢件尺寸公差应符合GB/T6414一1999中cT4~cT9级规定,不同工艺执行不同等级范围,见表4,或符合图样及订货协议的规定表4不同熔模铸造工艺及尺寸公差等级熔模铸造工艺尺寸公差等级 cT7~cT9 水玻璃工艺 CT3~CT6 硅溶胶工艺复合型壳工艺 CT5~CT7 4.3.2尺寸公差不包括起模斜度,起模斜度应符合附录A中表A.1的规定 4.3.3需方不提供图样自带模具时,尺寸公差由供需双方商定 4.4几何公差熔模铸造碳钢件几何公差等级应符合表5的规定,或符合图样及订货协议的规定具体几何公差等级及相应的公差值应符合表6表9的规定表5熔模铸造碳钢件最大轮廓尺寸及几何公差等级最大轮廓尺寸/mm 几何公差等级 <100 GCTG4一GCTG6 >100 GCTG4~GCTG8
GB/I31204一2014 表6铸件直线度公差单位为毫米铸件几何公差等级(GCTG)及相应的直线度公差相关公称尺寸 GCTG2 GCTG3 GCTG4 GCTG5 GCTG6 GCTG7 GCTG8 10 0,08 0.12 0.18 0.27 0.4 0,6 0.9 >10~30 0.12 0.18 0,27 0,4 0,6 0,9 1.4 30100 0.18 0.27 0,4 0,6 0,9 1.4 0.27 l00一300 0.4 0.6 0.9 l.4 >300~1000 0.6 0.9 0.4 l.4 4.5 1000一3000 18 >30006000 12 12 24 >600010000 16 36 表7铸件平面度公差单位为毫米铸件几何公差等级(GCTG)及相应的平面度公差相关公称尺寸 GCTG2 GCTG3 GCTG4 GCTG5 GCTG6 GCTG7 GCTG8 10 0.12 0.18 0.27 0.4 0,6 0,9 l,4 >10一30 0.18 0.27 0,4 0,6 0,9 1,4 0.27 30l00 0,4 0.6 0.9 1.4 0.6 0.9 100一300 0.4 1.4 3 4.5 >3001000 0.6 0.9 1.6 4.5 >10003000 14 >30006000 12 18 28 >6000~10000 24 16 36 56 表8铸件圆度、平行度,垂直度和对称度公差单位为毫米铸件儿何公差等级(GCTG)及相应的公差相关公称尺寸 GCTG2 GCTG3 GCTG4 GCTG5 GCTG6 GCTG7 GCTG8 10 0,18 0.27 0,4 0,6 0,9 1,4 1030 0.27 0,4 0,6 0,9 1.4 30一l00 0.4 0.6 0.9 1.4 4.5 >100300 0.6 0.9 1.4 4.5 1o >3001000 0.9 1.4 4.5 >10003000 14 20 >30006000 12 18 28 >600010000 24 36 56 80
GB/T31204一2014 表9铸件同轴度公差单位为毫米铸件几何公差等级(GCTG)及相应的同轴度公差相关公称尺寸 GCTG2 GCTG3 GCTG4 GCTG5 GCTG6 GCTG7 GCTG8 10 0.27 0,4 0.6 0.9 1.4 >1030 0.9 4.5 0.4 0.6 1.4 30~100 0,6 0,9 1.4 4.5 10 >100300 0,9 1.4 4.5 >300~1000 1. 4.5 10 15 1 000~3000 20 30 9 >30006000 18 28 40 6o >600010000 36 56 80 120 4.5表面质量 4.5.1表面粗糙度 4.5.1.1熔模铸造碳钢件表面粗糙度应符合GB/T15056一1994中R,3.2m12.5Am范围,不同工艺执行不同等级范围,见表10 表10不同熔模铸造工艺及表面粗糙度范围熔模铸造工艺表面粗糙度范围/4m" 12.5~6.3 水玻璃工艺硅溶胶工艺、复合型壳工艺 6.3一3.2 4.5.1.2具体产品的表面粗糙度范围可由供需双方在图样或订货协议中规定 4.5.2表面缺陷 4.5.2.1熔模铸造碳钢件表面质量应符合订货协议的规定,不得出现明显聚集或影响铸件使用性能或加工性能的铸造表面缺陷 4.5.2.2熔模铸造碳钢件非加工表面孔洞类缺陷应符合表11的规定,且不得在铸件反面对应部位有类似缺陷存在表11非加工表面上孔洞类缺陷限值铸件类别尺寸参数深度深度八深度/ mm mm mm 直径不大于1.0mm直径不大于1.2mm直径不大于2.0mm 铸件壁厚<4mm 不允许每25tmm×25mm <4 区域内铸件壁厚> >4mm 2 二3 孔间距离/mm1 -10 10
GB/I31204一2014 4.5.2.3熔模铸造碳钢件非加工表面允许局部区域有皱皮、麻点,小丘等表面粗糙缺陷,不同类别铸件允许表面粗糙缺陷区域的面积率和位置应符合表12的规定,计算方法见式(1) ×100% 式中: 表面粗糙缺陷面积率; 缺陷区面积(缺陷的外接圆面积)之和,单位为平方毫米(mm'); S 缺陷所在区域表面积,单位为平方毫米(mm') 表12不同铸件类别表面粗糙面大小及位置粗糙面大小类别粗糙面位置不大于5% 不得在装配面、标识附近、应力集中部位等不大于10% 不大于20% 熔模铸造碳钢件非加工表面不允许有裂纹.冷隔及穿透性缺陷等 4.5.2.4 4.5.2.5待加工表面允许存在不超过机械加工余量范围的除裂纹,冷隔以外的其他铸造缺陷;加工后非关键密封表面允许存在直径不大于0.5mm,深度不大于0.3mm、相互距离不小于10mm的单个孔洞铸件加工定位点,夹紧点不允许有任何凸起缺陷 4.5.2.6如需方对表面脱碳层有要求时,脱碳层深度应符合表13的规定表13表面允许的脱碳层深度单位为毫米壁冈 20 >5一10 >1020 最大单面脱碳层深度 0.3 0.5 0.8 4.5.2.7铸件非装配面允许保留宽度和高度均不超过0.5mm的铸造披缝;打磨不到的非装配面,允许有毛刺和凸瘤存在,其高度不得大于2.5mm;特殊情况以产品图为准 4.6内部质量 4.6.1采用x射线照相检测方法对熔模铸造碳钢件内部进行检验,具体检测区域由供需双方商定 4.6.2铸件内部缺陷如气孔、缩孔、缩松,夹渣等应符合HB6573的规定对不同类别铸件,指定xX射线检测区域的允许缺陷级别应符合表14的规定,非指定区域按低一级铸件类别的规定执行表14x射线检测内部缺陷允许级别内部缺陷允许级别铸件类别铸件壁厚/mm标准板厚/mm1 气孔缩孔海绵状缩松树枝状缩松夹杂 3.2 不允许 3~9.5 不允许 9.5 >9.5 19 3.2 不允许 3~9.5 9.5 不允许 19 >9.5 不要求
GB/T31204一2014 4.6.3采用超声检测内部质量缺陷时,允许的最大缺陷尺寸应符合GB/T7233.1的规定 4.7 铸件修整 4.7.1加工面上浇冒口残余量不大于1 mm 4.7.2在不影响使用的前提下,非加工面上浇口残余断口磨平,允许保留高度不大于1mm的凸台 4.7.3铸件允许校正校正后需要消除应力的铸件,应在技术文件中注明;校正后的铸件应经过磁粉检验,表面应无裂纹 4.7.4除零件图样或技术文件规定不允许煤补的部位外,熔模铸造碳钢件允许用专用工艺进行媒补，同一位置的媒补次数不允许超过3次;特殊情况由供需双方商定 4.8热处理碳钢件应经过热处理,需方如无特殊要求时,热处理工艺由供方自定 4.9其他需方要求对本标准未列项目加以控制时,由供需双方商定试验方法 5.1 化学成分铸件化学成分的检验方法按GBT223.5.GB/T223.12、GB/T223.14.,GB/T223.23、GB/T223.26、 GB/T223.53,GB/T223.59,GB/T223.64,GB/T223.69,GB/T223.72,GB/T223.84,GB:/T223.85或 GB/T4336的规定执行在保证分析精度的条件下,允许使用其他检测方法当分析结果有争议时，应按GB/T223.5,GB/T223.12,GB/T223.14,GB/T223.23,GB/T223.26,GB/T223.53,GB/T223.59 GB/T223.64,GB/T223.69,GB/T223.72,GB/T223.84,GB/T223.85进行仲裁 5.2力学性能 5.2.1试验用试块可附铸在铸件上或者单独铸出单铸试块应符合附录B的规定单铸试块与铸件同炉浇注、同炉热处理 5.2.2拉伸试验按GB/T228.1的规定执行,优先选用直径为5mm、10mm或12.5 mm 的试样 5.2.3冲击试验按GB/T229的规定执行 5.2.4硬度测定在试块上或去掉脱碳层的铸件表面进行,按GB/T230.1或GB/T231.1的规定执行 5.3尺寸公差铸件尺寸和儿何形状检验按GB/T64l4一1999的规定执行,应选择相应精度的检测器具或供需双方确认的检具样板等检查 5.4表面质量 5.4.1铸件表面粗糙度评定按GB/T15056-1994的规定执行 5.4.2铸件表面脱碳层深度检测按GB/T224的规定执行 5.4.3铸件表面缺陷采用目视检测或按GB/T9443,GB/T9444的规定执行 5.5内部质量铸件内部缺陷采取无损检测方式,根据供需双方约定在以下方式中选择
GB/I31204一2014 超声检测按GB/T7233.1的规定执行 a 射线照相检测按GB/T5677的规定执行 b 检验规则 6.1检验地点除另有规定外,铸件的检验在供方进行;供方不具备相应检验手段,或双方对铸件质量发生争议时可委托第三方检验 6.2检验批次铸件的检验按批次进行.铸件批次按同一熔炼炉次,同一热处理批次划定,具体数量或重量由供需双方商定 6.3化学成分铸件按熔炼炉次分析,分析结果应符合表2的规定 6.4力学性能 6.4.1力学性能试验用试样应取自铸件的附铸试块或同一熔炼炉次浇注的单铸试块,并与其所代表的铸件同炉热处理每批次铸件取1个拉伸试样进行拉伸试验,拉伸试验结果应符合表3的规定 6.4.2 6.4.3每批次铸件取3个冲击试样进行冲击试验,冲击试验结果的平均值应符合表3的规定,其中只允许有一个冲击试验结果低于规定值,但不得低于规定值的2/3 6.4.4力学性能不合格时,以下两种情况下可进行复验从同一熔炼炉次中取2个备用拉伸试样进行试验若2个试验结果均符合表3的规定,则该熔炼炉次铸件的拉伸性能仍为合格若复验中仍有1个试验结果不合格,则对试块和与其所代表的铸件重新热处理,然后按6.4.2进行拉伸试验一熔炼炉次中取3个备用冲击试样进行试验,该结果与原结果相加,重新计算平均值若 b从同新平均值符合表3的规定,则该熔炼炉次铸件的冲击值仍为合格,否则对试块和与其所代表的铸件重新热处理,然后按6.4.3进行冲击试验 6.4.5试样因铸造缺陷、机加工和试验机操作不当,试样断在标距之外等造成不合格,该试验无效,允许重新试验 6.4.6未经需方同意,重新热处理次数不得超过两次(回火除外) 6.5尺寸公差铸件儿何尺寸按批次抽检,每批次抽检数量由供需双方商定 6.6表面质量铸件表面质量应目测(表面粗糙度、脱碳层除外) 内部质量铸件内部质量按批次抽检,每批次抽检数量由供需双方商定
GB/I31204一2014 标志、质量证明书表面防护,包装,运输和储存 7.1 标志和证明书 7.1.1铸件应在非加工面上做出供方商标和其他必要标志,当无法在铸件上做出标志时,可打印在附于每批铸件的标签上 7.1.2出厂铸件应附以检验合格证或质量证明书,还应包括 a)供方名称铸件名称 D 铸件图号 c 制造日期(或编号)生产批号 d 7.2表面防护,包装,运输和储存铸件在检验以后应进行防护处理和包装 7.2.1 7.2.2铸件表面防护,包装,运输和储存应符合订货协议的规定
GB/I31204一2014 附录A 规范性附录熔模铸造碳钢件起模斜度熔模铸造碳钢件起模斜度应符合表A.1的规定表A.1熔模铸造碳钢件起模斜度起模斜度模样主要成形表面高度/mm 外表面单面增值/mm 内表面单面增值/mm 10 30 130 0.08 0.26 1018 20 0.10 1.0 0.31 15 0.12 5” 1830 0.34 >3050 15 0.20 45" 0.65 >50~80 10" 0,23 30' 0.69 >80120 1.04 10" 0.34 30' 10o
GB/T31204?2014 ? B 淶?? ?,÷?? B.1? ???B.1? 255 465 56 32 175 243 ?B.1?? B.2÷? ÷???B.2? 140 4106 A R18 e 4I5 70 ?B.2÷??
GB/T31204一2014 B.3拉伸试样拉伸试样为圆形横截面比例试样,如图B.3、表B.1所示其余说明 -试样原始标距直径; d -原始标距; I 平行段长度; 试样总长 S. -平行段的原始截面积注;试样头部形状仅为示意性图B.3拉伸试样尺寸表B.1圆形横截面比例试样尺寸 k=5.65 d./mm r/mmm L/mm L /mm >l十d/2 10 >0.75d. 5l 仲裁试验 L 十2d 12.5 注1;"为夹持端和平行段之间过渡弧的最小半径注2:试样总长度取决于夹持方法,原则上L>L 4d

熔模铸造碳钢件GB/T31204-2014

一、熔模铸造碳钢件制作过程

熔模铸造碳钢件的制作包括毛坯铸造、热处理和机加工三个主要环节。

1.毛坯铸造

毛坯铸造是指通过熔化金属并将其浇注到预先设计好的模具中，形成该产品的基础外形和结构。作为熔模铸造碳钢件的第一步，毛坯铸造非常关键。

在毛坯铸造过程中，需要控制多个参数，如浇注温度、冷却速率等。这些参数的不同组合将影响毛坯的质量，从而对最终产品的性能产生重大影响。

2.热处理

在毛坯铸造完成后，需要对毛坯进行热处理以改善其机械性能。热处理的过程包括加热、保温和冷却三个步骤。通过热处理，可以消除毛坯中的内部应力，并增强其硬度、强度和韧性等性能。

3.机加工

最后，经过热处理的毛坯需要进行机加工，以使其达到设计要求的尺寸和外形。机加工主要包括车削、钻孔、铣削、切割等多种方式。

二、熔模铸造碳钢件的特点

熔模铸造碳钢件具有以下特点：

高强度：熔模铸造碳钢件的强度通常比其他铸造工艺制造的零件更高。
抗磨损性能好：碳钢本身就拥有很好的耐磨性能，在熔模铸造过程中，其耐磨性能得到了进一步提高。
密度高：由于熔模铸造可以使金属充分填充模具，因此熔模铸造碳钢件的密度较高。
成本低：相对于其他制造工艺，熔模铸造制造碳钢件的成本较低。

三、熔模铸造碳钢件的应用领域

熔模铸造碳钢件主要用于制造各种机械零件，如减速器、轴承、齿轮等。此外，在航空、航天和汽车等领域也有广泛的应用。