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硬度計-美國標準ASTM中關于鑄件硬度的要求及硬度計的選用方案

硬度計-美國標準ASTM中關于鑄件硬度的要求及硬度計的選用方案

鑄造業是機械行業的一個重要分支,由于石墨的存在賦予鑄鐵優良的鑄造性能、切削加工性能、減磨性能、減振性能以及低的缺口敏感性。而且鑄造生產設備簡單, 制造成本低,因而在工業生產中得到廣泛應用。在各類機械產品中,按質量計算,鑄件所占比例高達50%以上。

鑄造件第一位的質量指標就是力學性能,測試工件力學性能的方法主要有兩個,其一是拉伸試驗,其二是硬度試驗。拉伸試驗測試的是工件的抗拉強度,屈服強度和伸長率,而硬度試驗反映的是在各自規定的條件下材料彈性、塑性、強度、韌性及磨損抗力等多種物理量的綜合性能。在美國鑄件標準中幾乎每一種產品都規定了拉伸試驗。多數產品規定了硬度試驗。

LASHENSHIYANSHEBEIFUZA,TOUZIJIAOGAO,XUYAOZHUANYERENYUAN,XUYAOZHIBEISHIYANG,SHIYANXIAOLVDI,CHENGBENGAO。YINGDUSHIYANSHEBEIJIANDAN,YIYUZHANGWO,YAHENHENXIAO,KESHIWEIWUSUNJIANCE,KEZHIJIECESHICHENGPINHUOBANCHENGPINGONGJIAN。CESHIXIAOLVGAO,KEYONGYUDUICHENGPIGONGJIANDEZHUJIANJIANCE。SUIZHUYINGDUJIZHIZAOJISHUDEJINBU,GEZHONGBIANXIESHIYIQI,TEBIESHIGAOJINGDUBIANXIESHIYIQIBUDUANCHUXIAN,SHIDEYINGDUCESHISHIXIANLEJIANDAN、KUAIJIEHEJINGQUE。SHIXIANCHANGYINGDUJIANCE,SHENGCHANXIANSHANGDEYINGDUKONGZHIJIDAGONGJIANDEJINGQUEYINGDUJIANCECHENGWEIKENENG。

硬度試驗和拉伸試驗基本上都是檢測金屬抵抗塑性變形的能力。兩種試驗在某種程度上是檢測金屬相似的特性。二者的試驗結果是完全可以相互比較的,對于多數金屬材料,硬度值和抗拉強度值是可以通過查表相互換算的。因此在測試材料力學性能時,人們越來越多地選擇采用硬度試驗,而較少選用拉伸試驗。

作者研究整理了美國標準ASTM中關于鑄件硬度要求的規定。

BENWENZHUYAOYOULIANGBUFENNEIRONG,DIYI,MEIGUOBIAOZHUNASTMZHONGDIANXINGZHUZAOCHANPINGUANYUYINGDUYAOQIUFANGMIANDEGUIDING。DIER,ZAIZHUZAOCHANPINJIANCEZHONGYINGDUJIDEXUANYONGFANGFA。

YI、MEIGUOBIAOZHUNASTMZHONGGUANYUZHUJIANYINGDUDEYAOQIU

1、灰口鐵鑄件(ASTM A48-92)

SHIYONGYUZHUYAOKAOLVKANGLAQIANGDUDEYIBANGONGCHENGYONGHUIKOUTIEZHUJIAN,ZHUJIANGENJUBUTONGZHUZAOSHIBANGDEKANGLAQIANGDUFENJI。ZAICILEIZHUTIEJIANZHONG,HUAXUECHENGFENXIANGDUIYUKANGLAQIANGDULAISHUOSHICIYAODE。ZHUJIANZAIDINGHUOHUOSHENGCHANSHI,GENJUDANDUZHUZAODESHIYANGXINGNENGFENCHENGRUOGANGEDENGJI,MEIYIDENGJICAIYONGYIGESHUZIHOUJIEYIZIMUBIAOSHI,SHUZIBIAOSHIDANDUZHUZAOSHIBANGDEZUIXIAOKANGLAQIANGDU,ZIMUBIAOSHISHIBANGDEGUIGE。LIRU:HUIKOUTIEZHUJIAN,ASTM A48,30BJIBIAOSHIANBIAOZHUNASTM A48SHENGCHANDE,ZUIXIAOKANGLAQIANGDUWEI30QIANBANG/YINGCUN2(207MPa),SHIBANGDEGONGCHENGZHIJINGWEI1.2YINGCUN(30.5mm)。BIAOZHUNSHUJI“ZAISHENGCHANCHANGHEGOUMAIFANGDACHENGSHUMIANXIEYISHI,YAOQIUZHUJIANMANZUYINGDU、HUAXUECHENGFEN、XIANWEIZUZHI、YALOU、XXIANJIANYANWUQUEXIAN、CHICUN、BIAOMIANJINGDUDENGYAOQIUSHIBIYAODE”。

2、機動車用灰口鐵鑄件(ASTM A159-88)

SHIYONGYUYISHAMOZHUZAODE,ZAIQICHE、TUOLAJIJIXIANGGUANGONGYEZHONGSHIYONGDEHUIKOUTIEZHUJIAN。

訂貨合同應包括如下條款:

  • 是否需要特殊熱處理。
  • 進行硬度試驗的表面。
  • 所要求的表面硬化深度和表面硬度。

YINGDUYAOQIU:

ZHUZAOCHANGYINGCAIQUBIYAODEKONGZHIHEJIANYANJISHUYIBAOZHENGZHUJIANFUHESUOGUIDINGDEYINGDUFANWEI,BUSHIYINGDUANASTM

E10SHIYANFANGFA,ZAIZHUJIANBIAOMIANYIJINGQUCHUZUGOUHOUDUDECAILIAOHOUCESHI,YIBAOZHENGYINGDUDUSHUDEDAIBIAOXING。CHULINGYOUXIEYIWAI,YINGCAIYONG10HAOMIDEGANGQIUHE3000GONGJINFUHE。ZAIZHUJIANSHANGJIANCEYINGDUDEMIANJIJIQIWEIZHIYINGYOUGONGXUSHUANGFANGSHANGDING,BINGZAITUZHISHANGBIAOCHU。

HUIKOUTIEPAIHAO、YINGDUFANWEI,CAIYONG10HAOMIGANGQIU,3000GONGJINLIDEDAODEBUSHIYAHENZHIJING(BID)DEHAOMISHUHEYEJINSHUOMINGRUXIA:


 

ZHONGFUHEXIADEZHIDONGQIYUANGUHELIHEQIMOCAPIANDEPAIHAOYUYINGDUYAOQIURUXIA:


 

HEJINHUIKOUTIEJIDONGCHETULUNZHOUDEPAIHAOWEIG4000d,ZHUJIANYINGDU——ANZHAOGONGXUSHUANGFANGDESHANGDING,ZAIZHICHENGMIANSHANGCEDINGDEYINGDUWEI241-321HB。

3、球墨鑄鐵鑄件(ASTM A536-84)

SHIYONGYUYOUQIUMOZHUTIEZHIZUODEZHUJIAN,ZHEZHONGZHUTIEHANYOUQIUZHUANGSHIMO,JIBENSHANGMEIYOUQITAXINGSHIDESHIMO。

ZHUJIANPAIHAOAN“KANGLAQIANGDU——QUFUQIANGDU——YANSHENLV”LAIBIAOSHI,LIRU:

PAIHAO:80-55-06

DAIBIAOKANGLAQIANGDU80000BANG/YINGCUN2(552MPa),QUFUQIANGDU55000BANG/YINGCUN2(379MPa),YANSHENLV6.0%(2YINGCUNHUO50mm)。

ZHUJIANYINGJINXINGSHIDANGDERECHULI,RUTUIHUO、ZHENGHUO、CUIHUOBINGHUIHUODENG。

ZAIHETONGHUODINGHUODANZHONGYOUGUIDINGSHI,ZHUJIANYINGMANZUYINGDU、HUAXUECHENGFEN、XIANWEIZUZHI……DENGYAOQIU。

4、奧氏體球墨鑄鐵鑄件(ASTM A439-89)

SHIYONGYUZHUYAOYONGYUNAIRE、NAIFUSHIHENAIMODEAOSHITIQIUMOZHUTIEJIAN。ZHUJIANYINGJINXINGXIAOCHUYINGLI、WENDINGXINGCHULIHUOTUIHUODENGRECHULI。ZHUJIANDEYINGDUYAOQIURUXIA:


 

鑄件的硬度檢測

5、等溫淬火球墨鐵鑄件(ASTM A897M-90)

適用于需要進行等溫淬火熱處理的球墨鐵鑄件。等溫淬火可以使同一鑄件的不同部位或同一爐鐵水鑄成的不同鑄件間的力學性能差異縮小。應用等溫淬火熱處理可以擴大在球墨鑄鐵件上可得到的性能范圍。各牌號鑄件的力學性能要求如下:
 

6、高溫用鐵素體球墨鑄鐵承壓鑄件(ASTM A395 M-88)

適用于高溫承壓用的球墨鑄鐵制造的閥門、法蘭盤、管配件、泵和其他管道配件。訂貨合同中應包括熱處理要求。鑄件的硬度要求如下:鑄件和試樣的硬度應在下列范圍:布氏硬度、3000kg力/10mm球,HB143-187。

7、珠光體可鍛鑄件(ASTM A220 M-88)

適用于從常溫到400℃條件下工作的一般工程用珠光體可鍛鑄鐵鑄件。如果購貨合同要求進行硬度試驗,則應說明可以接受的硬度范圍,試驗部位應清晰地示于附圖上。只要有可能,就應采用ASTM E10規定的布氏硬度試驗方法。并且應盡量采用3000kg力/10mm球的試驗條件,如果由于工件尺寸或形狀不允許,則可采用1500kg力/10mm球。在不能采用布氏硬度計的特殊情況下,可按照ASTM E18的規定,采用洛氏硬度試驗方法來代替。各級別珠光體可鍛鑄鐵件的力學性能如下:
 

8、鐵素體可鍛鑄鐵鑄件(ASTM A47M-90)

適用于常溫到400℃條件下工作的一般工程用鐵素體可鍛鑄鐵鑄件。典型零件抗拉試驗及硬度要求如下:
 

9、汽車用可鍛鑄鐵鑄件(ASTM A602-87)

適用于汽車工業和同類型工業產品所用的鐵素體、珠光體、回火珠光體和回火馬氏體級的可鍛鑄鐵鑄件。鑄件應進行熱處理。硬度要求鑄件應實行必要的控制和檢驗工序以保證符合規定的硬度范圍。硬度讀數應按照ASTM E10,從鑄件表面清除足夠厚度的材料之后測取,以保證硬度值的代表性。應由供需雙方協商一致并按圖紙所示,確定鑄件檢查硬度的表面或區域。鑄件力學性能如下:
 

10、耐磨鑄鐵(ASTM A532/A532M-87)

本標準適用于一組合金化的白口鑄鐵,以保證在采礦、選礦、泥土裝卸和制造工業中應用時的高耐磨性。 Ⅱ級和Ⅲ級合金經常按熱處理狀態訂貨,最大硬度為400HB。硬度測試可在鑄件原始表面的任何部位進行。壓痕可在鑄件的原始表面上做出,或深入原始表面1/8英寸。硬度按照下列ASTM標準規定的方法進行測試。優先選用的方法是采用碳化鎢球和3000公斤力的ASTM E10布氏試驗法。作為任選方法,可采用ASTM E18標準中的洛氏方法,采用洛氏C標尺,金剛石圓錐壓頭和150公斤力。采用下列公式將HRC測量值換算成HB當量值。 HB=0.363(HRC) 2-22.215(HRC)+717.8 耐磨鑄鐵鑄件的硬度要求如下:

ER、YINGDUJIZAIZHUZAOJIANSHANGDEYINGYONG

1、布氏硬度計

鑄造件的硬度檢測首選布氏硬度計,特別是晶粒比較粗大的灰口鐵鑄件,只能采用布氏硬度計,并且要盡量選用3000kg力,10mm球的試驗條件,當鑄件尺寸較小時,也可選用洛氏硬度計。

ZAIZHUZAOJIANYINGDUJIANCEFANGMIANYOUXIANXUANYONGBUSHIYINGDUJIDEYUANYINZAIYUYIXIALIANGDIAN:

a、鑄鐵件通常組織不均勻,晶粒較大,含有的碳、硅和其他雜質也比鋼材多,在不同的微小區域內或不同的點上硬度的大小會有所不同。而布氏硬度計的壓頭尺寸較大,壓痕面積較大,可以測出某一范圍內材料硬度的平均值,因此使用布氏硬度計測試精度較高,硬度值的分散性較小,測得的硬度值更能代表工件硬度的實際狀況。所以布氏硬度計在鑄造行業被廣泛應用。

b、KANGLAQIANGDUSHIZHUJIANDIYIWEIDELIXUEXINGNENGZHIBIAO,JIHUSUOYOUDEZHUZAOJIANBIAOZHUNZHONGDOUYOUGUANYUKANGLAQIANGDUDEYAOQIU。ERZHUJIANDEBUSHIYINGDUZHIHEKANGLAQIANGDUZHIJUYOUFEICHANGMIQIEDEGUANXI,ERZHEDESHUZHIKEYIXIANGHUHUANSUAN。HUIZHUTIEDEKANGLAQIANGDUKEYIYOUYIXIAGONGSHIJISUAN:

σb=1.82(HB)1.85

ERZHEGUANXIYEKEYITONGGUOCHABIAODEDAO。TONGGUOCESHIBUSHIYINGDUZHIKEYIKUAISU、FANGBIANDIDEDAOGONGJIANDEKANGLAQIANGDUZHI。CONGERTIGAOJIANCEXIAOLV、JIANGDISHIYANCHENGBEN。

2、洛氏硬度計

洛氏硬度計也常用于鑄鐵的硬度試驗。凡是晶粒較細的工件,如果沒有足夠的面積作布氏硬度試驗,也可以進行洛氏硬度試驗,對于珠光體可鍛鑄鐵,冷硬鑄鐵和鑄鋼件,可以采用HRB或HRC標尺,如果材質不均勻,應測出幾個讀數,取其平均值。

LUOSHIYINGDUJICESHIKUAISU,FANGBIAN,YAHENXIAO,KEYIZHIJIECESHICHENGPINGONGJIAN,SHIYUDUICHENGPISHENGCHANDECHENGPINHUOBANCHENGPINGONGJIANDEZHUJIANJIANCE。

3、肖氏硬度計

ZAIGEBIEQINGKUANGXIA,YIXIEXINGTIJIAODADEZHUZAOJIAN,BUYUNXUQIEGESHIYANG,YEBUNENGLINGWAIZHUZAOYONGYUYINGDUCESHIDESHIYANKUAI,ZHESHIYINGDUJIANCEHUIYUDAOKUNNAN。DUIYUZHEZHONGQINGKUANG,CHANGYONGDEBANFASHI,ZAIZHUJIANJINXINGJINGJIAGONGZHIHOUZAIGUANGJIEDEBIAOMIANSHANGYONGBIANXIESHIDEXIAOSHIYINGDUJICESHIYINGDU。LIRUYEJINXINGYEGUANGFANYINGYONGDEYAGUNBIAOZHUNZHONGJIUGUIDINGYAOSHIYONGXIAOSHIYINGDUJICESHIYINGDU。

XIAOSHIYINGDUJIYOUYUCAIYONGLEDONGTAIYINGDUJIANCEYUANLI,YINGXIANGYINGDUCESHIJIEGUODEYINSUJIAODUO,CESHIJINGDUYUANDIYUCAIYONGJINGTAIDEYAHENYINGDUCESHIYUANLIDEBUSHIYINGDUJIHELUOSHIYINGDUJI。YOUYUZHEGEYUANYIN,ZAIYAGUNBIAOZHUNZHONGHUANTUIJIANCAIYONGYIZHONGYINGDUDUIBIGUN,YINGDUDUIBIGUNQIDAOYIGEBIAOYANGDEZUOYONG,QIYINGDUZHISHIYIKAOQIEGESHIYANGDEBANFADEDAOJINGQUECESHIDE。SHIYONGXIAOSHIYINGDUJICESHIYAGUNZHIHOU,YAOZAIDUIBIGUNSHANGHEDUIXIAOSHIYINGDUJIDEJIANCEJINGDU。

4、里氏硬度計

MUQIAN,ZAIZHUZAOJIANYINGDUJIANCESHANGLISHIYINGDUJIBEIGUANGFANSHIYONG。LISHIYINGDUJISHIDUIXIAOSHIYINGDUJIDEGAIJIN。TAYESHICAIYONGDONGTAIYINGDUCESHIYUANLI,LIYONGJISUANJIJISHUSHIXIANLEYINGDUJIDEXIAOXINGHUA,DIANZIHUA,SHIYONGJIANDANFANGBIAN,CESHIJIEGUOKEFANGBIANDIHUANSUANCHENGBUSHIYINGDUZHI,YINERDEDAOGUANGFANHUANYING。

DANSHI,TONGXIAOSHIYINGDUJIYIYANG,LISHIYINGDUJIDEJINGDUYEBUGAO,YINGXIANGCESHIJINGDUDEYINSUJIAODUO,YAOQIUGONGJIANBIAOMIANJUYOUJIAOGAODEGUANGJIEDU,BINGQIEQUEFAQUANWEIDEYINGDUHUANSUANBIAO,YINGDUHUANSUANYEHUIDAILAIJIAODAWUCHA。YINCILISHIYINGDUJIDECELIANGJIEGUOCHANGCHANGBEIRENMENZUOWEICANKAOZHIZAIGUONEISHIYONG,LISHIYINGDUJIZHUYAOYONGYUDUIGONGJIANYINGDUYAOQIUFANWEIJIAOKUANDECHANGHE。LINGWAI,LISHIYINGDUJIZUOWEIFEIZHENGGUIDEYINGDUJIANCEFANGFA,ZAIGUOJIBIAOZHUNHUAZUZHIZHONGMEIYOUDEDAOGUANGFANRENKE,ZAIGUOWAIZHUZAOJIANDECHANPINBIAOZHUNZHONGYEMEIYOUBEICAIYONG。ZAIGUOJIMAOYIZHONG,LISHIYINGDUJIDECELIANGJIEGUOBUHUIBEIDUOSHUWAISHANGJIESHOU。

許多鑄造件都是中大型工件、有些重達幾噸,無法搬到臺式的硬度計上測試。鑄件的精確硬度測試主要采用單獨鑄造的試驗棒或鑄件上附帶的試驗塊。然而,無論是試驗棒還是試驗塊都無法完全代替工件本身,即使是同一爐鐵水,鑄造工藝和熱處理條件也相同,因為尺寸大小的巨大差異,會造成二者加熱速度,特別是冷卻速度不同,很難讓二者具有完全相同的硬度,由于這個原因許多客戶更關心和相信工件本身硬度。這樣就要求有一種便攜式的精確硬度計來測試鑄件硬度。

5、便攜式布氏硬度計

ZAOQISHIYONGDEBIANXIESHIYINGDUJISHICHUIJISHIBUSHIYINGDUJI。ZHEZHONGYIQIJIANDAN、FANGBIAN、JIALIAN,DANSHIJINGDUBUGAO。ZHINENGZAIYAOQIUJIAODISHI,ZUOWEIBANDINGLIANGJIANCEFANGFALAISHIYONG。

2008年, 公司生產出一種PHB150型高精度便攜式布氏硬度計_產品詳情>>。這種儀器采用剪力銷精確控制試驗力,試驗條件F/D2=30,相當于3000kg力,10mm球。試驗力誤差小于1%,硬度測試精度遠高于肖氏硬度計和里氏硬度計,這種儀器為鑄造件布氏硬度的現場精確檢測提供了一種新的先進手段。該儀器的測試頭取下來后還可以作為錘擊式硬度計使用,精度遠高于現有的錘擊式布氏硬度計。

6、便攜式大型洛氏硬度計

2008年,公司研制生產了PHR系列大型便攜式洛氏硬度計_產品詳情>>,儀器最大開口寬度達500mm,可以測試厚度小于500mm的鑄件,儀器重量只有8.7kg。便攜式洛氏硬度計可用于珠光體可鍛鑄鐵、冷硬鑄鐵及鑄鋼工件的現場精確硬度檢測。其測試誤并小于1.5HRC,與臺式的洛氏硬度計相同,符合洛氏硬度計的國家標準。測試精度之高,可測試的工件尺寸之大,在國內外都是獨一無二的。

7、便攜式布洛硬度計

2008年,公司還研制了PHBR系列便攜式布洛硬度計_產品詳情>>,該儀器將布氏硬度計的功能加到PHR系列洛氏硬度計上,使其具有布洛兩種硬度測試功能。該儀器有小型、大型和鏈式三個類型,共8種規格。儀器符合國內外關于布氏、洛氏硬度試驗的標準,測試精度高,測試值不需換算就符合大多數金屬零件的產品標準或圖紙要求,可以解決工業領域內遇到的大多數金屬硬度測試問題。該儀器十分適于檢測鑄件硬度。

GONGSISHENGCHANDEJIZHONGBIANXIESHIYINGDUJI,WEIZHUZAOXINGYETIGONGLEFEICHANGZHONGYAODEJIANCESHOUDUAN,SHIDAXINGZHUZAOMAOPIHEJINGJIAGONGJIANDEJINGQUEYINGDUJIANCECHENGWEIKENENG。YIQIDECESHIYUANLIFUHEDADUOSHUZHUJIANCHANPINBIAOZHUNDEGUIDING。CELIANGJIEGUOZAIGUONEIWAIMAOYIZHONGYERONGYIDEDAOJIESHOU。ZHEXIEYIQIDECAIYONGBIJIANGYOUZHUYUWOGUOZHUZAOCHANPINDEZHILIANGTISHENGHEZHUZAOCHANYEDEJISHUJINBU。

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產品展示
主導產品:圓度儀 粗糙度儀 三坐標測量機