实型铸铁件表面质量评定方法

1 标准概况

实型铸造技术自20世纪60年代中后期用于工业化生产以来，不断发展，应用范围、生产规模不断扩大，产品种类和产量不断增加，目前大型铸铁件的生产处于稳步发展期。经过50多年的发展，特别是最近10多年，我国实型铸造技术成为铸造界最热门技术之一，为此实型铸造工作者作了大量工作，基本上形成了具有我国特点的实型铸造技术及应用体系。目前，我国实型铸件生产厂家数量、规模，产品种类、数量均为世界第一。

由于实型铸造工艺的特殊性，传统砂型铸件标准及评定方法不完全适用实型铸件。为此，有必要制定新的标准。为保证标准的先进性和适用性，河北科技大学与天津京泊模具铸造有限公司共同作为负责起草单位，东风汽车公司通用铸锻厂、泊头市青峰机械有限公司等单位为参与起草单位，成立了标准制定工作小组。工作组对国内外典型实型铸件质量进行仔细分析和大量调查，

结合部分实型铸造企业内部标准对实型铸件质量作了比较准确的定位。广泛收集项目相关产品的国内外标准和技术资料，并进行了大量的技术分析对比、资料查证、调查研究以及必要的试验验证工作，在此基础上提出标准草案，形成标准征求意见稿，广泛征求行业专家及各方企业意见。标准主要起草单位对各方面所提意见进行汇总、分析后，对标准征求意见稿进行了补充、修改，

提出标准送审稿。送审稿由全国铸造标委会铸铁分技术委员组织审查，对标准送审稿作了进一步的修改、整理和完善，形成了标准报批稿。

2 标准主要内容

标准起草小组按照GB/T 1.1—2009《标准化工作导则　第1部分：标准的结构和编写》编制标准草案。标准主要内容包括：范围、规范性引用文件、技术要求、检验规则，以及标志、包装、运输和贮存共5章。并对标志、包装、运输和贮存一章给予了具体内容的规定。

2.1 适用范围

本标准规定了实型铸造的铸铁件产品质量的技术要求、检验规则，以及标志、包装、运输和储存。

本标准适用于500kg以上实型铸造的铸铁件的质量分级、评定和检验。

2.2 规范性引用文件

下列文件对于本标准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 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 26658-2011 消失模铸件质量评定方法

2.3 术语及定义

（1）铸件表面积碳和皱皮实型铸造浇注过程中泡沫模样气化热解残留物落在铸件表面，使此处含碳量增大，形成碳的积聚，同时导致铸件表面形成橘皮状凸凹花纹。

（2）实型铸件粘砂

实型铸造在浇注过程中，由于涂料层局部破损使铁液进入间隙，穿过涂层进入干砂，把砂粒包裹住，落砂后包裹的砂粒铁液凝固形成铁砂混合物，粘附在铸件表面，形成铸件粘砂。这种粘砂比较容易被清除掉。

2.4 主要试验和验证内容

2.4.1 生产企业实型铸件质量内控

东风汽车公司通用铸锻厂、沈阳机床股份有限公司中捷钻镗床厂、日本虹冈铸物（天津）公司、天津京泊__模具铸造有限公司等企业对实型铸件的化学成分、力学性能、外形尺寸、几何形状、表面粗糙度、表面缺陷提出了企业内控要求，并提出了检验的方法。

2.4.2 化学成分、金相组织和力学性能需方无特殊要求时按供方规定的铸铁牌号及金相组织和力学性能要求确定铸件的化学成分；需方对化学成分有特殊要求时，按供需双方协商的化学成分、金相组织和力学性能作为验收依据。

2.5 外观质量

东风汽车公司通用铸锻厂、沈阳机床股份有限公司中捷钻镗床厂、日本虹冈铸物（天津）公司、天津京泊模具铸造有限公司等企业对铸件外观质量都提出了控制要求，对实型铸件的外观形状、表面缺陷、表面粗糙度、铸件尺寸精度、铸件表面清理、以及铸件局部塞补等都作了相应的规定。

（1）铸件外观形状

通过目测观察，铸件外形轮廓、圆角等按其正确、美观程度分为5个等级。其中1-3级为合格，4级经过修补达到合格按合格处理，5级为不合格。

（2）铸件表面缺陷

对铸件表面夹杂物（夹砂、夹渣等）、表面积碳和皱皮、粘砂、金属突出物（粘结线痕迹、结瘤、毛刺）、浇冒口去除痕迹、焊补（修补）面积等铸件表面缺陷，按视觉对照图谱评定，选定最坏部位面积100mm×60 mm，在正常情况下铸件表面喷丸清理后进行检查。各种表面缺陷均划为5个级别，其中1-3级为合格，4级经过修补达到合格按合格处理，5级为不合格。

（3）铸件变形、胀箱缺陷

铸件变形发生在机加工面上，当机加工后铸件尺寸能够达到图纸要求的公差范围，应视为合格品。非机加工面的变形量：铸件对角线方向检测尺寸，不能大于该尺寸的0.25％，铸件长度方向不能大于检测该处尺寸的0.2％。对此，再三征求意见和讨论会议上，认为对于大型铸件，这个变形量太大，对此作了相应的修改，非机加工面的变形量：对角线方向铸件尺寸≤3 m，不大于该尺寸的±0.2％；铸件尺寸＞3 m，不大于该尺寸的±0.15％。铸件机加工部位的胀箱最大不能超过5mm；铸件非机加工部位胀箱最大不能超过4mm；均应进行打磨清理。

（4）铸件缩孔、缩松

铸件重要部位和工作面上，不能有缩孔、缩松缺陷。铸件非重要部位和工作面上，允许有缩孔、缩松存在，但其直径不能大于该处壁厚的1/3，深度不能大于该处壁厚的1/4，可进行修补，打磨平整，视为合格品。

（5）冷隔和裂纹

铸件重要的工作面机加工面上，不能有冷隔和裂纹缺陷。

（6）气孔、砂眼、渣孔

对气孔、砂眼、渣孔缺陷的要求见表1

表1　气孔、砂眼、渣孔

部位和范	铸件重要部位和重要加工部	一般部	非重要部位、非加工面
可存在缺陷范	不能存在气孔、砂眼、渣眼的缺陷	单孔直径不大于5 mm，最大深度 为该处壁厚的1/4，100 cm2内不多 于5个，单孔直径在1～1.5 mm的 不能多于8个	单孔直径不大于7 mm，最大深度 为该处壁厚的1/3，100 cm2内不多 于6个，单孔直径在1～1.5 mm的 不计在内
可修补情	机床导轨部位内修补另表面粗糙度要	可进行焊补后进行机加	可焊补后打磨平整

2.6 铸件表面粗糙度

表面粗糙度是指在较小间距、峰谷所组成的微观几何形状特性。在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值，单位为μm，记为Ra。为便于现场检测铸件表面粗糙度，用比较样块进行对比评定。铸件表面粗糙度应符合GB/T 6060.1规定，质量指标和分级见表2。

表2　质量指标和分级

铸件质（重）	＞500～1000kg	＞1000 kg
分级              一等品 合格品	≤R a25 ≤R a50	≤R a50 ≤R a100
注：铸件的内腔非主要表面和加工面的粗糙度可以相应的降低一级验收

2.7 铸件尺寸精度

按照国家标准GB/T 6414规定的铸件尺寸公差，实型铸件按其尺寸精度分为5级，每级相当于C的尺寸精度范围如下。

1级：尺寸公差CT6级及6级以内；

2级：尺寸公差CT7级及8级以内；

3级：尺寸公差CT9级及9级以内；

4级：尺寸公差CT10级及10级以内；

5级：尺寸公差CT10级以上。

实型铸件尺寸精度（包括厚度尺寸精度）应为3级以内（含3级）。

2.8 铸件清理

铸件表面应打磨清理干净，不允许有粘砂和严重的氧化皮存在；铸件内腔、非常重要的内表面、人工或机械清理达不到的部位，允许存在粘砂和氧化皮，但面积

不能大于该部位总面积的1/4。

2.9 检验方法

铸件表面铸造缺陷的评定用视觉对照图谱评定，选定最差部位面积100mm×60mm，在正常情况下铸件表面喷丸或机械打磨等方法清理后进行检查。汽车覆盖件模具和机床铸件为大型铸件，铸件质量的检验包括以下几项内容。

（1）化学成分、金相组织和力学性能检验，按常规金属材料化学成分、金相组织和力学性能试验方法进行检验。

（2）铸件外观质量及铸件清理检验通过目测进行检验。

（3）铸件表面粗糙度试验按“GB/T 6060.1 表面粗糙度比较样块 铸造表面”进行检验。

（4）铸件尺寸精度按“GB/T 6414铸件 尺寸公差与机械加工余量”进行检验。

2.10 检验规则

（1）检验要求 每批（每炉次）铸件100％进行铸件产品质量检验。

（2） 铸件由需方提供图样及技术要求文件，由供方检查部门提供检验报告。需方有权进行复验。

（3）铸件检查项目、程度与数量，由供需双方协商确定。

（4）产品在需方同意情况下，允许修复，再按标准检验，检验合格者为合格品。

2.11 铸件标志、包装、运输和贮存

（1）标志产品应在显著位置标明生产厂名、厂址、联系电话、生产日期、生产批号和牌号。也可按照铸件适用规则或供需双方协议执行。

（2）包装、运输和贮存

产品在运输和贮存过程中，应做好防锈处理。也可按照铸件适用规则或供需双方协议执行。

3 标准的应用

实型铸铁件表面质量评定方法机械行业标准的发布实施，必将对规范实型铸铁件质量和规范市场起到促进作用，对于实型铸造企业对铸件生产质量控制，对于铸件用户验收铸件都具有良好的积极作用。关于实型铸铁件表面质量的具体考核指标，是根据部分主要实型铸造企业和铸件用户的内控规范提出的，同时征求了更大范围企业的意见和建议。随着实型铸造生产技术的发展进步和对铸件质量需求的变化，某些指标可能不再适应实际需要，届时需要对本标准进行修订。同时，在本标准实施过程中，希望广大铸造企业和铸件用户提出宝贵意见和建议。

资料来源：中国机械工程学会铸造分会