GB∕ T 24733-2023 等溫淬火球墨鑄鐵件（正式版）

代替GB/T24733—2009Austemperedductileiron(ADI(ISO17804:2020,Founding—Ausferrit國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T24733—2023 I 2 25制造工藝 3 47試樣制備 5 9檢驗(yàn)規(guī)則 附錄A(資料性)等溫淬火球墨鑄鐵件制造工藝 附錄B(資料性)無(wú)缺口沖擊試驗(yàn) 附錄C(資料性)材料的力學(xué)性能和物理性能補(bǔ)充資料 附錄D(資料性)等溫淬火球墨鑄鐵的性能特點(diǎn)及應(yīng)用示例 附錄E(資料性)本體試樣抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率的指導(dǎo)值 附錄F(資料性)布氏硬度指導(dǎo)值 附錄G(規(guī)范性)切取試樣的步驟 附錄H(資料性)相近的等溫淬火球墨鑄鐵牌號(hào)對(duì)照表 I1GB/T223.23鋼鐵及合金鎳含量的測(cè)定丁二酮肟分光光GB/T223.26鋼鐵及合金鉬含量的測(cè)定硫氰酸鹽分光光度法GB/T223.69鋼鐵及合金碳含量的測(cè)定GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)GB/T229金屬材料夏比擺GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)GB/T5677鑄件射線照相檢測(cè)GB/T9443鑄鋼鑄鐵件滲透檢測(cè)GB/T9444鑄鋼鑄鐵件磁粉檢測(cè)2GB/T24733—2023GB/T24234鑄鐵多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T34904球墨鑄鐵件超聲檢測(cè)溫淬火球墨鑄鐵分為6個(gè)牌號(hào)，見表1。MPa(min.)斷后伸長(zhǎng)率A?%(min.)斷后伸長(zhǎng)率A%(min.)7867967563抗拉強(qiáng)度R.MPa(min.)MPa(min.)斷后伸長(zhǎng)率A?%(min.)斷后伸長(zhǎng)率A?%(min.)78564545342323由供需雙方商定2由供需雙方商定由供需雙方商定1由供需雙方商定11由供需雙方商定由供需雙方商定由供需雙方商定由供需雙方商定經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚?qiáng)度最小值可按本表規(guī)定，而隨鑄件壁厚增大，抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率會(huì)降低注1:由于鑄件復(fù)雜程度和各部分壁厚不同，其性能注2:字母R表示該牌號(hào)有室溫(23℃)沖擊性能值。材料牌號(hào)其他性能(僅供參考)MPa(min.)斷后伸長(zhǎng)率A?%(min.)21注2:400HBW和450HBW如換算成洛氏硬度分別約為43HRC和48HRC。4室溫(23±5℃)下最小沖擊吸收能量KVJ98987錄E。5選擇方案1(見圖1)(見圖2)圓棒型(見圖3)附鑄試塊(見圖4)IA7(圓棒型：14mm)ⅡBbⅢCD該鑄造試塊的冷卻速率對(duì)應(yīng)于40mm壁67IⅡⅢuy2試塊鑄型吃砂量：I、la和Ⅱb型試塊最小吃砂量40mm,Ⅲ型和V型試塊最小吃砂量80mm。對(duì)于薄壁鑄件或金屬型鑄件，其抗拉強(qiáng)度可由供需雙方商定。并用厚度u小于12.5mm的試塊圖2單鑄試塊或并排試塊——Y型試塊(選擇方案2)(續(xù))b)b型圖3單鑄試塊、并排試塊和附鑄試塊——圓棒型試塊(選擇方案3)8類型ABDHHLWa拉伸試樣的總長(zhǎng)度bcL,應(yīng)由試塊按圖5加工而得的試樣所允許的尺寸來(lái)確定。試塊最小吃砂量為40mm。圖3單鑄試塊、并排試塊和附鑄試塊——圓棒型試塊(選擇方案3)(續(xù))7.2.1.4試塊從鑄型取出時(shí)的溫度應(yīng)與鑄件打箱時(shí)的溫度相當(dāng)，一般不超過(guò)500℃。7.2.2并排試塊7.2.2.1并排試塊代表與其同時(shí)澆注的鑄件，也代表所有與其有相同主要壁厚的同批次鑄件。7.2.2.2代表同批次鑄件力學(xué)性能的并排試塊應(yīng)在最后一箱澆注。7.2.2.3并排試塊的類型和大小如圖1、圖2或圖3所示。7.2.3附鑄試塊7.2.3.1附鑄試塊附鑄在它所代表的鑄件上，有與鑄件主要壁厚相應(yīng)的厚度，并與鑄件同一批次熱處理。7.2.3.2附鑄試塊應(yīng)在同批次鑄件的最后一箱澆注。7.2.3.3附鑄試塊的類型和大小如圖3或圖4所示。9標(biāo)引說(shuō)明：1-—鑄件；ahL不同規(guī)格拉伸BCD如選用比A型更小尺寸的附鑄試塊時(shí).應(yīng)采用下式計(jì)算關(guān)系：b=0.75a.c=0.5a。圖4附鑄試塊(選擇方案4)7.2.3.4附鑄試塊的位置應(yīng)由供需雙方商定，但其位置的設(shè)置應(yīng)避免對(duì)鑄件的形狀和澆注系統(tǒng)及試塊鄰近部位的性能產(chǎn)生不利影響。7.2.3.5除非供需雙方另有約定，試塊應(yīng)在熱處理后再?gòu)蔫T件上切開。7.2.3.6所有的試塊都應(yīng)有明顯的標(biāo)記，以保證鑄件質(zhì)量的可追溯性。7.2.4從鑄造試塊上加工試樣7.2.4.1拉伸試樣(見圖5)和沖擊試樣取自試塊(見圖3)或試塊的剖面線部位(見圖1、圖2或圖4)。mm(min.)注：表中黑體字表示優(yōu)先選用的尺寸。7.2.4.2切取試樣的步驟應(yīng)與附錄G一致。7.3鑄件本體試樣8試驗(yàn)方法8.1拉伸試驗(yàn)8.1.1拉伸試驗(yàn)按GB/T228.1的規(guī)定執(zhí)行。優(yōu)先采用的試樣直徑為14mm,但是由于技術(shù)的原因或8.1.2如采用原始標(biāo)距Lo=4×d,最小斷后伸長(zhǎng)率見表1。表5給出了兩種拉伸試樣斷后伸長(zhǎng)率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。斷后伸長(zhǎng)率A(L。=5d)%斷后伸長(zhǎng)率A(L=4d)%7856328.2V型缺口試樣沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)按照GB/T229的規(guī)定執(zhí)行，每批次試驗(yàn)三個(gè)沖擊試樣(見圖7),三個(gè)試樣的平均值和最小值均應(yīng)符合表2的規(guī)定。注：僅適用于QTD800-11R牌號(hào)。單位為毫米X由供需雙方商定。8.5.3光譜取樣方法按GB/T5678和GB/T14203的規(guī)定執(zhí)行。光譜分析方法按GB/T20125和(資料性)A.1球墨鑄鐵鑄件質(zhì)量推薦石墨球數(shù)≥100個(gè)/mm2,球化率≥85%。A.2化學(xué)成分的控制CE范圍/%對(duì)厚大截面有淬透性要求的等溫淬火球墨鑄鐵需要加入Mo、Cu和Ni等合金元素。為了增加淬推薦的化學(xué)成分見表A.2和表A.3。和的殘留量不宜超過(guò)0.06%。C士0.005士0.050.80%最大(僅在需要時(shí))士0.052.00%最大(僅在需要時(shí))0.30%最大(僅在需要時(shí))鑄件截面尺寸小于13mm時(shí)，Mn的目標(biāo)值可以提高到≤0.60%;截面厚度超過(guò)13mm(或有形成元素存在時(shí)),Mn的目標(biāo)值宜≤0.35%或更低，以消除影響零件切削性和塑韌性的晶界碳化物的形表A.3微量或雜質(zhì)元素的控制最大值和范圍典型控制范圍PsOVB注2:Sb和Bi在加入稀土的大斷面球墨鑄鐵中，對(duì)改善球化、細(xì)化石墨有A.3熱處理前的金相組織熱處理過(guò)程中奧氏體化碳達(dá)到飽和所需要的時(shí)間，以及等溫淬火階段鑄件的變形和尺寸變化受熱處理前鑄件中珠光體/鐵素體比例的影響。如果在等溫淬火之后不再進(jìn)行切削加工，穩(wěn)定一致的珠光體/鐵素體比例尤其重要。A.4等溫淬火工藝過(guò)程圖A.1所示的典型等溫淬火處理工藝(依據(jù)化學(xué)成分、零件的形狀和牌號(hào)來(lái)確定等溫溫度和時(shí)間)。BEM?-A品NDCF標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：A-B——加熱到合適的奧氏體化溫度；B-C——保溫，使奧氏體達(dá)到碳飽和；C-D——以避免產(chǎn)生珠光體的速度冷卻至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度(M,)以上溫度淬火處理；D-E——-等溫淬火處理時(shí)間；E-F——冷卻至室溫。圖A.6QTD1400-2/HBW400金相組(資料性)無(wú)缺口沖擊試驗(yàn)B.1無(wú)缺口沖擊試驗(yàn)B.2最小沖擊吸收能量注1:(23±5)℃時(shí)無(wú)缺口試樣試驗(yàn)值，本表列的值是四次單獨(dú)試驗(yàn)中3個(gè)較高注2:無(wú)缺口試樣的最小沖擊吸收能量間接反映了材料顯B.3試樣制備試塊的類型、試驗(yàn)的頻率和數(shù)量由供需雙方商定。沖擊性能僅適用于等溫沖擊試驗(yàn)方法見GB/T229,測(cè)試4個(gè)無(wú)缺口試樣；剔除最小值，采用剩下的3個(gè)的平均值。復(fù)驗(yàn)條件見第9章。GB/T24733—2023(資料性)C.1表C.1給出了等溫淬火球墨鑄鐵本文件規(guī)定的等溫淬火球墨鑄鐵牌號(hào)與國(guó)外等溫淬火表C.1等溫淬火球墨鑄鐵其他力學(xué)和物理等溫淬火球墨鑄鐵的技術(shù)數(shù)據(jù)性能(特性)抗壓強(qiáng)度σ0.2%屈服強(qiáng)度0.2%屈服強(qiáng)度0.2%屈服強(qiáng)度斷裂韌性Kc準(zhǔn)偏差約為22.3%)~0.0002Rm平均疲勞強(qiáng)度。m(標(biāo)準(zhǔn)偏差約為9%)為14%)強(qiáng)度比T./R。約為旋轉(zhuǎn)平面彎曲強(qiáng)度比ob/R。約為表C.1等溫淬火球墨鑄鐵其他力學(xué)和物理性能的技術(shù)數(shù)據(jù)(續(xù))等溫淬火球墨鑄鐵的技術(shù)數(shù)據(jù)牌號(hào)性能(特性)旋轉(zhuǎn)彎曲平均疲勞強(qiáng)度o21.8%)強(qiáng)度比06wk/Rm約為0.40～0.0002R.(拉伸和壓縮)泊松比v—線膨脹系數(shù)α(20℃~200℃)18°~14導(dǎo)熱率λ23?~20表中數(shù)據(jù)為壁厚50mm以下能達(dá)到的最小值；對(duì)較大的斷面，可由供需雙方協(xié)商確定。無(wú)缺口——無(wú)缺口試樣(φ≤25mm)在高循環(huán)次數(shù)為100萬(wàn)轉(zhuǎn)(N=1×10)下的平均對(duì)較低強(qiáng)度的牌號(hào)，線膨脹系數(shù)a較高。缺口——缺口試樣(K,≤3)在高循環(huán)次數(shù)為100萬(wàn)轉(zhuǎn)(N=1×10?)下的平均旋轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度和失效概率P=50%,相應(yīng)的疲勞強(qiáng)度比隨著抗拉強(qiáng)度的例如：對(duì)于抗拉強(qiáng)度400MPa的球墨鑄鐵，直徑10.6mm,缺口半徑為0.25mm的45°V型圓周缺口試樣(k?≈1.7)的疲勞強(qiáng)度降低至無(wú)缺口試樣的0.68倍。N=10?循環(huán)次數(shù)N=102循環(huán)次數(shù)C.2等溫淬火球墨鑄鐵的許用彎曲應(yīng)力和許用接觸應(yīng)力分別見圖C.1和圖C.2。C.3圖C.3為采用接觸應(yīng)力計(jì)算方法確定ZN,圖C.4為(機(jī)加工并拋丸強(qiáng)化后)=509HBW~0.552注：陰影區(qū)域表示在300HBW~325HBW之間可能的峰值o.在250HBW-325HBW之間沒(méi)有定義精確的曲線。在此范圍內(nèi)使用325HBW處的o,值，除非有經(jīng)驗(yàn)證明有更高的值。250275300325250275300325350GB/T24733—2023應(yīng)力循環(huán)系數(shù)Z應(yīng)力循環(huán)系數(shù)Z載荷循環(huán)次數(shù)N載荷循環(huán)次數(shù)N(資料性)表D.1給出了各牌號(hào)等溫淬火球墨鑄鐵的性能特點(diǎn)及應(yīng)用示例。性能特點(diǎn)應(yīng)用示例布氏硬度250HBW～310HBW。具有優(yōu)異的抗彎曲疲勞強(qiáng)度和較好的抗裂紋性能。機(jī)加工性能較零件的代替牌號(hào)。動(dòng)載性能超過(guò)同硬度的球墨鑄大功率船用發(fā)動(dòng)機(jī)(8000kW)支承架、淬火處理后進(jìn)行噴丸、圓弧滾壓或磨削，有良好的強(qiáng)化效果夾具、下水道蓋板等中等應(yīng)力的零件。低溫性能為各牌號(hào)ADI中最好，的強(qiáng)化效果。進(jìn)行噴丸強(qiáng)化后超過(guò)淬火鋼齒輪的大馬力柴油機(jī)曲軸(經(jīng)圓角滾壓)、柴油拉機(jī)輪軸傳動(dòng)器輪轂、坦克履帶板體等拉強(qiáng)度，較好疲勞強(qiáng)度，抗沖擊強(qiáng)度和高耐磨性的柴油機(jī)正時(shí)齒輪、鏈輪、鐵路車輛銷度、高接觸疲勞強(qiáng)度和高耐磨性的零件。該牌號(hào)的凸輪軸、鐵路貨車斜楔、輕卡后橋螺旋材料牌號(hào)屈服強(qiáng)度R2MPa(min.)斷后伸長(zhǎng)率A?/%854743532211由供需雙方商定(資料性)布氏硬度(HB