适用于大多数都用在耐热、耐腐蚀和耐磨的奥氏体球墨铸铁件。铸件应进行消除应力、稳定性处理或退火等热处理。
本标准适用于一组合金化的白口铸铁,以保证在采矿、选矿、泥土装卸和制造工业中应用时的高耐磨性。
适用于有必要进行等温淬火热处理的球墨铁铸件。等温淬火可以使同一铸件的不一样的部位或同一炉铁水铸成的不同铸件间的力学性能差异缩小。应用等温淬火热处理能扩大在球墨铸铁件上可得到的性能范围。
硬度试验和拉伸试验大多数都是检测金属抵抗塑性变形的能力。两种试验在某一些程度上是检测金属相似的特性。二者的试验结果是可完全相互比较的,对于多数金属材料,硬度值和抗拉强度值是能够最终靠查表相互换算的。因此在测试材料力学性能时,人们慢慢的变多地选择采用硬度试验,而较少选用拉伸试验。
拉伸试验设备复杂,投资较高,要专业人员,需要制备试样,试验效率低,成本高。硬度试验设备简单,易于掌握,压痕很小,可视为不伤害原有设备的检测,可直接测试成品或半成品工件。硬度试验测试效率高,可用于对成批工件的逐件检测。随着硬度计制造技术的进步,各种便携式仪器,特别是高精度便携式仪器不断出现,使得硬度测试实现了简单、快捷和精确。使现场硬度检测,生产线上的硬度控制及大工件的精确硬度检测成为可能。
适用于由球墨铸铁制作的铸件,这种铸铁含有球状石墨,基本上无另外的形式的石墨。
铸造业是机械行业的一个重要分支,由于石墨的存在赋予铸铁优良的铸造性能、切削加工性能、减磨性能、减振性能以及低的缺口敏感性。而且铸造生产设备简单,制造成本低,因而在工业生产里得到普遍应用。在各类机械产品中,按质量计算,铸件所占比例高达50%以上。
铸造件第一位的质量指标就是力学性能,测试工件力学性能的方法主要有两个,其一是拉伸试验,其二是硬度试验。拉伸试验测试的是工件的抗拉强度,屈服强度和伸长率,而硬度试验反映的是在各自规定的条件下材料弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。在美国铸件标准中几乎每一种产品都规定了拉伸试验。多数产品规定了硬度试验。
铸造件的硬度检测首选布氏硬度计,特别是晶粒比较粗大的灰口铁铸件,只能采用布氏硬度计,并且要尽量选用3000kg力,10mm球的试验条件,当铸件尺寸较小时,也可选用洛氏硬度计。
本文主要有两部分内容,第一,美国标准ASTM中典型铸造产品关于硬度要求方面的规定。第二,在铸造产品检验测试中硬度计的选用方法。
适用于主要考虑抗拉强度的一般工程用灰口铁铸件,铸件根据不同铸造试棒的抗拉强度分级。在此类铸铁件中,化学成分相对于抗拉强度来说是次要的。
a、铸铁件通常组织不均匀,晶粒较大,含有的碳、硅和其他杂质也比钢材多,在不同的微小区域内或不同的点上硬度的大小会不一样。而布氏硬度计的压头尺寸较大,压痕面积较大,可以测出某一范围内材料硬度的平均值,因此使用布氏硬度计测试精度较高,硬度值的分散性较小,测得的硬度值更能代表工件硬度的真实状况。所以布氏硬度计在铸造行业被广泛应用。
适用于高温承压用的球墨铸铁制造的阀门、法兰盘、管配件、泵和其他管道配件。
铸件在订货或生产时,根据单独铸造的试样性能分成若干个等级,每一等级采用一个数字后接一字母表示,数字表示单独铸造试棒的最小抗拉强度,字母表示试棒的规格。例如:
适用于汽车工业和同类型工业产品所用的铁素体、珠光体、回火珠光体和回火马氏体级的可锻铸铁铸件。铸件应进行热处理。
铸造厂应采取必要的控制和检验技术以保证铸件符合所规定的硬度范围,布氏硬度按ASTM E10试验方法,在铸件表面已经去除足够厚度的材料后测试,以保证硬度读数的代表性。除另有协议外,应采用10毫米钢球和3000公斤负荷。在铸件上检测硬度的面积及其位置应由供需双方商定,并在图纸上标出。
铸件应实行必要的控制和检验工序以保证符合相关规定的硬度范围。硬度读数应按照ASTM E10,从铸件表面清除足够厚度的材料之后测取,以保证硬度值的代表性。应由供需双方协商一致并按图纸所示,确定铸件检查硬度的表面或区域。
硬度测试可在铸件原始表面的任何部位进行。压痕可在铸件的原始表面上做出,或深入原始表面1/8英寸。
优先选用的方法是采用碳化钨球和3000公斤力的ASTM E10布氏试验法。
作为任选方法,可采用ASTM E18标准中的洛氏方法,采用洛氏C标尺,金刚石圆锥压头和150公斤力。采用下列公式将HRC测量值换算成HB当量值。
灰口铁牌号、硬度范围,采用10毫米钢球,3000公斤试验力得到的布氏压痕直径(BID)的毫米数和冶金说明如下:
如果购货合同要求进行硬度试验,则应说明可接受的硬度范围,试验部位应清晰地示于附图上。
只要有可能,就应采用ASTM E10规定的布氏硬度试验方法。并且应尽量采用3000kg力/10mm球的试验条件,如果由于工件尺寸或形状不允许,则可采用1500kg力/10mm球。在不能采用布氏硬度计的特殊情况下,可按照ASTM E18的规定,采用洛氏硬度试验方法来代替。
合金灰口铁机动车凸轮轴的牌号为G4000d,铸件硬度——按照供需双方的商定,在支撑面上测定的硬度为241-321HB。
标准述及“在生产厂和购买方达成书面协议时,要求铸件满足硬度、化学成分、显微组织、压漏、X线检验无缺陷、尺寸、表面精度等要求是必要的”。