《熔模鑄造碳鋼件》國家標準解讀

■ 柳建國，馬波，張寅

一、標準的歷史概況

JB/T 5100—1991《熔模鑄造碳鋼件技術(shù)條件》機械行業(yè)標準是國內(nèi)熔模鑄造行業(yè)應(yīng)用較為普遍的一項標準，該標準已使用二十多年。隨著我國對外交往業(yè)務(wù)的擴大，以及國外大量鑄造企業(yè)的進入，JB/T 5100—1991標準與ISO標準及其他國外標準的差異日顯突出，經(jīng)常造成供需雙方在鑄件檢驗結(jié)果判定上出現(xiàn)分歧，給我國企業(yè)帶來諸多不利。為適應(yīng)當(dāng)前行業(yè)、企業(yè)發(fā)展的實際需要，有必要制定新的標準?；诙嗄陸?yīng)用中出現(xiàn)的情況和鑄造專家、企業(yè)的意見，受全國鑄造標準化技術(shù)委員會的委托，由東風(fēng)精密鑄造有限公司、岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖北汽車工業(yè)學(xué)院、東營嘉揚精密金屬有限公司、寧波萬冠熔模鑄造有限公司等單位參與起草制定標準工作。本次編制的熔模鑄造碳鋼件標準還是沿用了JB/T 5100—1991的部分內(nèi)容，吸取美國ASTM標準的精華，力求達到簡要、清晰、合理的效果，符合國內(nèi)表達、理解和應(yīng)用習(xí)慣。

全國鑄造標準化技術(shù)委員會于2013年10月在合肥召開《熔模鑄造碳鋼件》標準審查會，根據(jù)審查會提出的修改意見，起草工作組對標準送審稿再次進行了修改后形成報批稿。2014年9月3日國家標準化管理委員會批準發(fā)布GB/T 31204—2014《熔模鑄造碳鋼件》標準，并于2015年6月1日起實施。

二、標準主要修訂內(nèi)容

新標準分為7個組成部分，與JB/T 5100—1991相比，主要修訂內(nèi)容如下。

1. 范圍

新標準規(guī)定了熔模鑄造碳鋼件的分類和牌號、技術(shù)要求、試驗方法和檢驗規(guī)則，以及標志、包裝、運輸和儲運等。

新標準適用于一般工程用熔模鑄造碳鋼件。

2. 規(guī)范性引用文件

按照GB/T 1.1—2009《標準化工作導(dǎo)則 第一部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫》規(guī)范起草要求，相比JB/T 5100—1991，新標準增加了規(guī)范性引用文件。

3. 分類及牌號

參照GB/T 5613《鑄鋼牌號表示方法》，本著淡化工藝的原則，將JB/T 5100—1991標準中代表熔模鑄造工藝的“R”去掉，統(tǒng)一以“ZG”代表鑄鋼。按鑄件工作條件及用途分3類，同一鑄件類別下，熔模鑄造碳鋼件牌號按強度包括ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640等五種。

4. 技術(shù)要求

包括對化學(xué)成分、力學(xué)性能、尺寸公差、表面粗糙度、表面缺陷、內(nèi)部質(zhì)量、理化性能、鑄件修整及熱處理等提出了具體要求。其中，相比JB/T 5100—1991標準，新標準細化了水玻璃工藝、硅溶膠工藝、水玻璃-硅溶膠復(fù)合型殼工藝等不同工藝的尺寸公差和幾何公差等要求，增加了內(nèi)部缺陷技術(shù)要求，并在鑄件修補上提出了更高要求。

（1）化學(xué)成分與力學(xué)性能 新標準化學(xué)成分與力學(xué)性能參考GB/T 11352，熔模鑄鋼件生產(chǎn)性原材料絕大部分來源于鍛造、沖壓等企業(yè)邊角料，相比JB/T 5100—1991及美國ASTM A732/A732—05標準，S、P成分能進一步控制，增加了熔模鑄造碳鋼件化學(xué)成分中的Al或Ti含量，殘余元素控制略有不同，但總量均不超過1.00%。

與美國ASTM A732—05標準精密鑄造碳鋼與低合金鋼等化學(xué)成分和主要力學(xué)性能對比如表1、表2所示。

（2）尺寸公差 熔模鑄造碳鋼件尺寸公差按GB/T 6414中CT4～CT9級規(guī)定，不同工藝執(zhí)行不同等級范圍，如表3所示，或按圖樣及訂貨協(xié)議規(guī)定的技術(shù)條件執(zhí)行。

（3）幾何公差 熔模鑄造碳鋼件幾何公差按ISO/CD 8062-2中CTG4～CTG8級執(zhí)行，不同輪廓尺寸執(zhí)行不同等級范圍（見表4），增加了鑄件幾何公差等級，以及相應(yīng)的公差值規(guī)定（本文略），或按圖樣及訂貨協(xié)議規(guī)定的技術(shù)條件執(zhí)行。

表1 化學(xué)成分對比

表2 主要力學(xué)性能對比

表3 不同熔模鑄造工藝及尺寸公差等級

表4 熔模鑄造碳鋼件最大輪廓尺寸及幾何公差等級

（4）表面粗糙度 熔模鑄造碳鋼件表面粗糙度執(zhí)行GB/T 15056，范圍在Ra3.2～12.5μm，不同工藝執(zhí)行不同等級范圍，如表5所示。

（5）內(nèi)部質(zhì)量與鑄件修補最明顯的是結(jié)合時代特點，相關(guān)檢測技術(shù)的普及與客戶對產(chǎn)品高性能的要求，增加了對Ⅰ、Ⅱ類產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量技術(shù)與檢測要求，相比JB/T 5100—1991標準增加了內(nèi)部檢驗試驗方法（包括磁粉、超聲波、射線照相及滲透檢測等），分別按GB/T 9444、GB/T 7233.1、GB/T 5677、GB/T 9443、HB 6573執(zhí)行。對于不同類別鑄件，指定X射線檢測區(qū)域的允許缺陷級別應(yīng)符合表6的規(guī)定，非指定區(qū)域按低一級鑄件類別的規(guī)定執(zhí)行，或按圖樣及訂貨協(xié)議規(guī)定的技術(shù)條件執(zhí)行。

圍繞鑄件修整增加了詳盡描述，修改了Ⅰ類鑄件非加工表面孔洞類缺陷限值，增加了允許修補膠對Ⅲ類產(chǎn)品修補的規(guī)定，修改了鑄件補焊的技術(shù)要求等。

5. 檢驗規(guī)則

包括檢驗地點、檢驗批次、力學(xué)性能檢測、化學(xué)成分分析、尺寸檢驗、表面質(zhì)量檢查、內(nèi)部質(zhì)量檢查等檢驗規(guī)則進行約定。

拉伸試驗按GB/T 228.1的規(guī)定執(zhí)行，優(yōu)先選用f5mm、f10mm或f12.5mm的試棒。

明確了力學(xué)性能檢測不合格時，應(yīng)按規(guī)定的兩種情況進行復(fù)驗。

將起模斜度和基爾試塊、梅花試塊與拉伸試樣圖樣等資料修改為規(guī)范性附錄。

6. 標志、包裝、運輸、儲存

規(guī)定了熔模鑄造碳鋼件標志、包裝、運輸、儲存的具體要求。

表5 不同熔模鑄造工藝及表面粗糙度要求

表6 X射線檢測內(nèi)部缺陷允許級別

三、結(jié)語

通過制定新標準，對規(guī)范我國熔模鑄造行業(yè)的發(fā)展，對推動熔模鑄造碳鋼件的設(shè)計、制造、檢驗具有非常重要的意義，為國際貿(mào)易、國際技術(shù)交流及產(chǎn)品檢測標準的統(tǒng)一提供了一個切實可行的技術(shù)依據(jù)。