ASTM-A494-2015中文版

ASTM A494/A494M-2015 镍和镍合金铸件标准规范 Standard Specification for Castings, Nickel and Nickel Alloy ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 镍和镍 合金铸 件标准 规范 1 本标准 以固 定标 号 A494/A494M 发 布， 标号 后面 的数 字表示 最初 采用 的年 份， 或如有 修订 ， 则表示 上次 修 订 的年 份。 圆 括号 内的数 字 代表 上次 重新 批准 的年 份。上标 字母 表示 从 上一次 修订 或重 新批 准有 编辑 上的修 改。 本标准 业经 批准 被美 国国 防部机 构采 用。 1. 范围 1.1 本 规范 使用 范围 为可 满足耐 蚀要 求的 镍， 镍铜 合金， 镍铜 硅合 金， 镍铬 合金以 及镍 钼铬 合金 铸件 。 1.2 以 SI 单位或 以英 寸- 磅单位 表示 的数 值分 别都 认作为 标准 。每 一种 单 位制 表示 的 数值 可能 并不 完全 相 等， 所以 每种 单位 制都 应独 立 于另 一种 单位 制来 使 用。 两种 单位 制的 混合 值 使用会 导致 与本 标准 的 不一 致。 2. 引用 文件 2.1 ASTM 标准 ： 2 A370 钢制 品机 械测试 的 标准试 验方 法和 定义 A488/A488M 钢 铸件 焊接规 程 和工 作人 员的 合格 鉴定 A732/A732M 一 般设 备用熔 模 铸造 碳素 低合 金钢 及高 强度 加温 钴合 金钢 铸件 A781/A781M 一般 工业 用 一般要 求的 钢和 合金 铸件 A957 一般 工业 用钢和 合 金熔模 铸件 通用 要求 规格 E8 金 属材 料拉 力测 试的测 试 方法 E29 测 试数 据中与 本规 范 相一致 的有 效数 据的 使用 E30 钢 ，铸 铁，平 炉铁 以 及锻铁 的化 学分 析的 测试 方法（1995 年撤 消） 3E38 镍铬 合金 及 镍铬 铁合金 化 学分 析的 测试 方法 （1989 年撤 消） 3E76 镍铜 合金 化 学分 析的测 试 方法 （2003 年撤 消） 3E354 高 温钢 、电 炉钢 、 磁钢和 其它 类似 的铁 、镍 和钴合 金的 化学 分析 试验 方法 1 本规范受 ASTM 委员会 A01 （钢、不锈钢和有关合金）管辖，并直接由分委员会 A01.18 （铸件）负责。 现行版本于 2015 年 5 月 1 日批 准，2015 年 5 月发布。 最初版本 于 1963 年批准 。 前一版本于 2014 年批准的 A494/A 494 M-14a 。DOI ：10.1520/A0494_A0494M-15。 2 对于参考的 ASTM 标准， 请访 问 ASTM 网站 或通过 联系 ASTM 客户服务中心。 关于 ASTM 标准卷册年鉴的信息可参考 ASTM 网站上的标准文件总结页。 3 该历史标准的最后批准版本参阅网站 。 1 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 3. 术语 3.1 定义 ： 3.1.1 主炉一个 炉子 ，可用 于 精炼 合金 ，合 金直 接倒 入 进行 铸造 或再 熔。 3.1.2 熔料倒 入铸 模的 炉 料，用 主炉 备置 时， 需要 提交分 析报 告。 4. 发货的一般条件 4.1 除 了熔 模铸 件之 外， 按本规 范供 应的 铸件 应满 足规范 A781/A781M 的要求 ， 包括 在采 购单 上指 定的 任 何补充要求。不满足规范 A781/A781M 的通用要求，则导致不符合本规范。在本规范要求和规范 A781/A781M 要求 之间 存 在冲突 时， 应以 本规 范为 准。 4.2 按 本规 范供 应的 熔模 铸件应 满足 规范A957/A957M的 要求， 包括 在采 购单上 指 定的 任何 补充 要求。 不 满 足规范A957/A957M 的 通用要 求， 则导 致不 符合 本规范 。 在 本规 范要 求和 规范A957/A957M 要 求之 间存 在冲 突时， 应以 规范A957/A957M为 准。 5. 订购信息 5.1 铸 件的 订购 单应 包括 一下信 息： 5.1.1 数 量， 以件 为单 位， 5.1.2 类 代号 （表 1 ） 和等级 （表 2）。 5.2 为 了充 分的 描述 所需 要的材 料， 购买 者应 该提 供以下 信息 ： 5.2.1 热 处理 条件 （见 6.1 和 6.2 ） 5.2.2 补焊 （见 11 部 分） 5.2.3 原始 资料 检查 要求 ， 如果有 的话 （见 规范A 781/A781 M ）, 5.2.4 辨识 标记 要求 ，如 果 有的话 （见13.1）， 5.2.5 所 需的 补充 要求 ，包括 执 行标 准。 6. 热处理 6.1 铸件 应依 据表2 中的 要 求进行 热处 理。 注1为了提高铸件合金的抗腐 蚀性，适当的热处理是必要的，在某些情况下，为了满足机械性能，需要指定最低的热 处理温度。 有时候也需要将其加热到一个较高的温度， 保温的一段时间并快速冷却铸件， 通过这样的方法提高抗腐蚀性并使 其机械性能满足要求。 6.2 当指 定为1 等级 时，CY40 和 M25S 类在 铸态 条件 下提供 。指 定为2等级 时，CY40 和 M25S 类在 固溶 热处 理条 件下 提供 。指 定为3等级 时，CY40 和 M25S 类在 时效 硬化 条件 下提供 。 2 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 表1 化学要求 注：若没 有指 定， 则为 最大 值。 合金 系列 Ni Ni-Cu Ni-Mo Ni-Cr 其他 牌号 CZ100 M25S M30CA M30H M35-1A M35-2 N3M N7M N12MV CU5MCuC CW2M CW6M CW6MC CW12MW CX2M CX2MW CY40 CY5SnBiM UNS 牌号 N02100 N24025 N24130 N24030 N24135 N24020 J30003 J30007 N30012 N08826 N26455 N30107 N26625 N30002 N26059 N26022 N06040 N26055 化学成分, % C Mn Si P S Cu Mo Fe Ni Cr Cb(Nb) W V Bi Sn 1.00 1.50 2.00 0.03 0.02 1.25 . 3.00 95.00min . . . . . . 0.25 1.50 3.5-4.5 0.03 0.02 27.0-33.0 . 3.50 余 . B . . . . 0.30 1.50 1.0-2.0 0.03 0.02 26.0-33.0 . 3.50 余 . 1.0-3.0 . . . . 0.30 1.50 2.7-3.7 0.03 0.02 27.0-33.0 . 3.50 余 . B . . . . 0.35 1.50 1.25 0.03 0.02 26.0-33.0 . 3.50 余 . 0.5 . . . . 0.35 1.50 2.00 0.03 0.02 26.0-33.0 . 3.50 余 . 0.5 . . . . 0.03 1.00 0.50 0.030 0.020 . 30.0-33.0 3.00 余 1.0 . . B . . 0.07 1.00 1.00 0.030 0.020 . . . 30.0-33.0 3.00 余 1.0 . B . . . 0.12 1.00 1.00 0.030 0.020 . 26.0-30.0 4.0-6.0 余 1.00 . . 0.20-0.60 . . 0.050 1.0 1.0 0.030 0.020 1.50-3.50 2.5-3.5 余 38.0-44.0 19.5-23.5 0.60-1.20 B B . . 0.02 1.00 0.80 0.03 0.02 B 15.0-17.5 2.0 余 15.0-17.5 B 1.0 B . . 0.07 1.00 1.00 0.030 0.020 B 17.0-20.0 3.0 余 17.0-20.0 B B B . . 0.06 1.00 1.00 0.015 0.015 B8.0-10.0 5.0 余 20.0-23.0 3.15-4.50 B B. . 0.12 1.00 1.00 0.030 0.020 B 16.0-18.0 4.5-7.5 余 15.5-17.5 B 3.75-5.25 0.20-0.40 . . 0.02 1.00 0.50 0.020 0.020 B15.0-16.5 1.50 余 22.0-24.0 BBB. . 0.02 1.00 0.80 0.025 0.020 B12.5-14.5 2.0-6.0 余 20.0-22.5 B2.5-3.5 0.35 . . 0.40 1.50 3.00 0.03 0.02 BB11.0 余 14.0-17.0 BBB. . 0.05 1.5 0.5 0.03 0.02 . 2.0-3.5 2.0 余 11.0-14.0 . . . 3.0-5.0 3.0-5.0 A 对 焊接 性能 有要 求时 请订购 M35-1 或 M30C。 B 元素进行 分析 和报 告 仅作参 考 。 3 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 表 2 热处理要求 牌号 热处理 CZ100, M35-1, M35-2, CY40 Class1, M30H, M30C,M25S Class 1, CY5SnBiM 与铸件相同 M25S, 2 级 A放入最高温度为 600F 315C 的加热炉。加热到 1600F 870C ，保温一小 时， 对于横断面大于 1 英寸的材 料， 每增加 1/2 英寸保温时间加 长半个小时 B ， 冷却到 1300F 705C C 并保温 30 分钟后在油介质中冷却至室 温。 M25S, 3 级 放入最高温度为 600F 315C 的加热炉。缓慢加热到 1100F 605C 以获得 最大硬度。炉冷或空冷至室温。 N12MV , N7M, N3M 加热最低温度为 2000F 1095C ， 保温足够时间， 水冷或使 用其他的方法使 其迅速冷却。 CW12MW, CW6M, CW6MC, CW2M 加热最低温度为 2150F 1175C ， 保温足够时间， 水冷或使用其他的方法使 其迅速冷却。 CY40, 2级 加热最低温度为 1900F 1040C ， 保温足够时间， 水冷或使 用其他的方法使 其迅速冷却。 CX2MW 加热最低温度为 2200F 1205C ， 保温足够时间， 水冷或使 用其他方法使其 在空气中迅速冷却。 CU5MCuC 加热最低温度为2100F 1150C ， 保温足够时间 ， 水冷。 冷却 至1725-1815F 940-990C 时保温足够时间， 水冷或使用其他的方法使其迅速冷却。 CX2M 加热最低温度为 2100F 1150C ， 保温足够时间， 水冷或使用其他方法使其 在空气中迅速冷却。 AM25S ，当铸态条件下可加工 时，可以使用固溶热处理法提高其机加工性能。可以通过后工序提高硬度达到表 3 要 求，并可进行精机加工及磨削。 B 横截面大于 6 英寸125mm 时，为获得最大软度，需要增加保温时间。 C 为了硬后获得最大的软度及产生最小的变形，铸件应从1600F 870C 的炉子中转移到另一 个温度为1300F 705C 的炉子中。 7. 化学成分 7.1 该合 金的 化学 成分 满足 表1 中 所述 的要 求。 7.2 与此 规格 书有 关的 等级 置 于第5 类中， 制造 商应 报告表1中所 有元 素的 信息， 表1中给 出了 相同 合4 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 金类中 任何 合金 极限 。合 金类如 下： (1) 镍 CZ100 (2) 镍- 铜 M35-1, M35-2, M30C, M30H, M25S (3) 镍- 钼 N12MV, N7M, N3M (4) 镍- 铬 CY40, CW6M, CW2M, CW6MC,CX2MW, CU5MCuC, CX2M (5) 其他 CY5SnBiM 7.3 制 造商 应对 每一 主炉 进行分 析， 以确 定表1中 指定的 元素 的百 分比 。主 炉浇铸 前取 出样 品， 对其 进行分 析。 应向 购买 者或 其代表 提交 化学 成分 。 7.4 测试 方法E76 和E354 可以 用 来判 定。若 测试 方法E76 和E354 没 有包 括该 铸件中 的 某些 元素， 可使 用测试 方法E30 或E38 进行 判定。 8. 拉伸性能 8.1 用于 浇铸 铸件 时， 除M25S 和 CY5SnBiM 类之 外， 每一 主炉 需要 进行 一个拉 伸 测试。 除M25S 和 CY5SnBiM 类之 外的 熔料也 需 要进 行一 个拉 伸测 试。 测 试结 果要 求与 本规 范表3中的 拉伸 要求 一致 。 测试棒 材需 要倒 入专 门的 铸造坯 中， 并使 用与 铸件 相同的 熔料 。 8.2 测 试棒 的热 处理 需要 与铸件 相同 。若 铸件 没有 进行热 处理 ，则 测试 棒也 不需要 进行 热处 理。 8.3 测 试样 品可 由制 造商 从铸件 上取 得， 而不 是从 测试棒 上取 得。 8.4 当 铸件 使用 非除 围模 沉积法 制造 时， 拉伸 测试 样品需 要图 8 中 所示 的形状 和 尺寸 ，并 依据 规范 E8 测试 方法进 行测 试。 8.4.1 当 铸件 使用 除围 模沉积 法 制造 时， 满足 规范 A 732/A 732M 的测 试样 品可用 来 度量 拉伸 性能 。 8.5 若 样品 中存 在缺 陷或 裂纹， 将其 舍弃 并在 同一 熔料中 取得 另一 样品 。 8.6 为 确定 与拉 伸试 验要 求的符 合性 ， 某 一观 测值 或计算 值应 按照 规程E29 的 “ 圆 整方 法” 来进 行圆 整， 屈 服和 拉伸 强度 值圆 整至最 接近 的0.5 ksi 5 MPa， 伸 长率 和截 面收 缩率 圆整 至 最接 近的1%。在 圆整数 字 “5” 的特 殊场合 ，当 “5” 之后 的其 它数字 不是 “0” 时， 如果 遵循规 程E29 将 导致 材料拒 收，应 在本 规范 极限 值指 导下执 行圆 整。 9. 制作工艺，精整以及外 观尺寸 9.1 需 要对 铸件 的有 抗腐 蚀要求 的工 作表 面进 行净 化处理 。 可 以喷 打砂 粒、 金属抗 腐蚀 粒净 化表 面， 或者是 其他 被认 可的 方法 。 5 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 表 3 机械性能 合金 系数 Ni Ni-Cu Ni-Mo Ni-Cr 其他 CZ100 M25S M30C M30H M35-1 M35-2 N3M N7M N12MV CU5- MCu CW2M C W6MCW 6MC CW-12MW CX2M CX2MW CY40 CY5S- nBiM 拉伸强 度， min, ksi MPa 50 345 . 65 450 100 690 65 450 65 450 76 525 76 525 76 525 75 520 72 495 72 495 70 485 72 495 72 495 80 550 70 485 . 屈服强 度， min, ksi MPa 18 125 . 32.5 225 60 415 25 170 30 205 40 275 40 275 40 275 35 240 40 275 40 275 40 275 40 275 39 270 45 310 28 195 . 2 英寸 伸长 度， 50 mmA , min,% 10 . 25 10 25 25 20.0 20 6 20 20 25 25 4 40 30 30 . 硬度HBW . B . . . . . . . . . . . . . . . . A 若按 照规范 A732/A732 M 进行 拉伸实 验 时， 使用了 ICI 测试棒 ，其 测量 长度与 变截 面的 比值 为 4 到 1. B时效硬 化条 件下 最小 为 300HBW 。 6 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 10. 质量 10.1 铸件 不能 通过 敲击 ， 塞紧或 注入 的方 式进 入止 挡空缺 中。 10.2 铸 件的 制造 过程 中可以 使 用内 冷铁 和支 撑。 但是 ， 内冷 铁， 支撑 以及 模型 铸 件必 须完 全移除。 11. 焊接修复 11.1 可 以使 用焊 接方 法完 成铸件 的修 复。 焊材 的成 分要求 与铸 件的 成分 相似 。 11.2 主要 在以 下情 形中 考虑 焊 接修 补，当 静水 压测试 中 产生 泄漏 时；做 好修补 准 备后， 孔的 深度 超 出实际 壁厚 的20% 或达 到1英 寸（ 25mm ） （ 满足 较小 的一 个） 时； 或 者是 孔的 面积超 过 了10in. 2 65 cm 2 。 另外的 焊接 修补 是次 要的 。主要 和次 要焊 接修 补都 需要符 合相 同的 铸件 检测 质量标 准。 11.3 M30H, M25S, 以及 CY5SnBiM 类铸 件不 可以 进行 焊接修 补。 11.4 N12MV, N7M, N3M, CW12MW, CW6M, CW2M, CX2MW, CX2M, CW6MC, 和 CU5MCuC 类铸 件进行主要焊接修补后可 能需要焊后热处理。铸件 需要进行焊接后热处理时 ，必须在类中指明，且 需 要 符合第 6 部分 。 11.5 对于CU5MCuC 类， 焊料的 化学 成分 应当 与AWS A5.14 ER NiCrMo3 或者 AWS A5.11 E NiCrMo3相似 。 12. 拒收及复审 12.1 从提 交拒 收报 告之 日 开始计 时， 在两 周之 内要 求保留 拒收 产品 的样 品。 若制造 商不 认可 测试 结 果，可 以在 这段 时间 之内 提出复 审要 求。 13. 产品标记 13.1 铸 件上 应该 打上ASTM 规范 认证 （A 494/A 494M） 标记 ， 以 及类 别符 号， 即CY40。 应 该将 制造 商的名 称， 识别 标志 以及 模号粘 贴或 铸于 所有 铸件 上，除 非是 铸件 太小 不适 合标记 。为 了降 低型 砂 微粒造 成的 缺陷 ，尽 量将 模型识 别标 志最 小化 。经 制造商 和购 买者 双方 认可 后将熔 料编 号写 在单 个 铸件之 上。 编号 应位 于不 影响铸 件使 用性 能的 位置 。 13.1.1 当铸 件太 小不 适宜 每件都 打上 标记 时， 可在 铸件装 箱后 ，将 标示 绑在 箱子上 。 14. 关键词 14.1 防腐 应用 ；镍 ；镍 合 金铸件 ；镍 合金 ；镍 铸件 。 7 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 补充要 求 若 购 买合 同上 没有 特别 标明 ， 不 需要 使用 以下 补充要 求。规范A781/A781M 和A957/A957M中列 出了购 买者 可选 择的 补充 条件。 下文 列出 了需 要常 用的规 范。 在制 造商 和购 买者都 同意 情况 下， 可 以使用 规范A781/A781M 和A957/A957M中列 出其 他标准 。 S2 射线照相检验 S3 液体渗透探伤 S6 证明 S10 硬度测试 S10.1 在订 购化 合物 材料M25S时， 若提 出了 最大 硬度要 求 ，或 归类 于铸 态以 及固 溶 热处 理状 态时， 按照规 范A 370 方法 和定 义 进行硬 度测 试。 测试 位置 ， 测试 数量 以及 硬度 值由 制造商 和购 买者 协商 确 定。 S10.1.1 若 铸件 订购 于铸 态 时，应 该在 每个 铸件 或试 件上选 择两 个区 域进 行测 试以确 定其 硬度 。 S 当 铸态 铸件 不能满 足 硬度 要求 时， 经 双方同 意， 通过 固溶 热处 理及 硬化处 理后 ， 若硬 度可 达到本 规范 要求 ，那 么， 该产品 也是 可以 接受 的。 S10.1.2 若铸 件订 购要 去固溶 热 处理 ， 需要 对两 铸件 样品或 一批 产品 中的 两块 样品进 行测 试（ 见 S10.1.1） 。在 其上 选择 两个区 域 进行 测试 以确 定其 硬度 。 S10.1.3 进 行硬 度测 试时， 样品的 厚度 至少 为1/4 英寸6mm ， 且在硬度 测试 开始 前， 将 测试 面要 打磨 干净。 S50 可焊性测试 S50.1 若 M30C 或M35-1类中指定 要进 行焊 接性 测试 ， 为 每批M30C 或M35-1类铸件准 备一 个测 试棒 ， 如图S50.1 或图S50.2 。 焊接测 试 要征 得双 方同 意。 8 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 米制数值 in. 1 3 4 12 mm 25 75 100 305 注 1 ： 提升板应机加工 和 1in.25mm 方 12in.305mm X- 焊接试验应使用 试件 。参照图 S50.3 。 图 S50.1 焊接实验试件（ 铸件） S50.1.1 根据 图S50.1 和图S50.3备置 及焊 接工 作试 件。 S 去除 两铸 态试 件 连接面 的铸 造面 及不 稳定 金属， 包括 垂直 面。 切去 长度大 约为6英寸 （150mm ）的试件 。 S 夹 紧， 使形 成双V型接 头， 使用 化学 成分与 试 件相 似， 直径 为1/8英寸 3mm 的焊条同 时从两 边交 替焊 接。 S 让试件 冷却 至室 温，除 去焊 剂， 目检 裂纹 情况。 S 第一 条焊 缝完 成 后，试 件上 的夹 具可 以移 除。 S 用 焊条 焊接 直至双 面V 型 槽均 被填 满， 第 二道（ 第四 条） 焊缝 后， 允许使 用直 径为5/32英 寸（4mm ）的焊条 焊接 。 S 焊接 时， 可对 每 道焊缝 进行 冷却 ，清 洁以 及目测 裂纹 情况 。若 发现 裂纹可 以拒 收。 S 焊接 完成 后， 在 垂直焊 缝方 向， 切去 长度 约为3/4 英 寸（19mm ）的试件丢 弃。 S 用100/200砂 轮对 试件两 端进 行打 磨， 并用 浓缩HNO 3 或)蚀刻 剂蚀 刻。 按 照下 述方 法配 制蚀 刻剂： （1）将15 克(NH 4 ) 2 SO 4 溶 解在75 cm 3 水中； （2 ）250 gFeCl 3 （粉末） 溶解 在100 cm 3的 HCl 中 ；（ 3 ）混 合（1）和 （2 ）并加 入30 cm 3 的HNO 3 。. S 在低 倍放 大镜 下 观测侵 蚀面(5 到10X) 。若 被试试 件满 足如 下裂 缝要 求，则 该批 产 9 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 品为合 格的 ： （1 ）母 材的 线性长 度上 最多 有三 条裂 纹， （2 ）每 条裂 纹的 最大 长度不 超过0.20 英寸 （5mm）。 S0 不能 因在 低倍 放大镜 下发 现裂 纹而 拒收 产品。 S1 若测 试棒 满足 通过S0 要 求， 不满足S50.1 某些 要求 ，则 该批产 品 应被 拒收 。 S50.1.2 按照 图S50.2 准备 及焊接 测试 棒： S 采用手 工电 弧焊 ，焊条 直径 为1 8 英寸 3.2mm 或者5 32英寸4mm ， 成分与 试件 相似 。 S 使用机 加工 ，锯 ，砂轮 切割 或其 他合 适的 方法， 在试 件的 纵向 上切 除 3 8 英寸 10mm 的试件 。依 据规 范A 488/A 488M 对 焊接 接头 进行 横向 弯曲测 试。 S 垂直焊 缝去 除部 分材料 ，目 测裂 缝。 该试 件也可 以做 弯曲 试验 试件 。 米制数值 in. 1/4 3/8 3/4 1 1 / 82 3 / 43 1 / 46 mm 5 10 20 30 70 85 155 图 S50.2 焊接试件（铸件 ） 10 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 图S50.3 X- 焊缝测试 S 从被 焊接 的板 材 去除一 个横 向焊 接的 宏观 试件并 目测 是否 有裂 纹 。 这个试 件也 可能 是用 于 弯曲试 件的 同一 样本 。 S50.1.3 验收 ： S 若在 热影 响区 或 熔合区 发现 裂纹 ， 则可以 拒收该 产品 。 不需因 源于 焊瘤及 夹渣 的裂 纹以 及 铸造缺 陷拒 收。 S 在弯 曲试 件的 背 弧面的 任意 方向 上， 若测 得长度 超过 1 8 英寸 3.2mm 的裂纹或其 他缺 陷， 则可拒 收。 除非 裂缝 产生 位置位 于试 件拐 角或 源于 焊瘤。 11 ASTM A494/A494M-2015 镍 和镍合金铸件标准规范 更改摘要 委员 会A01已标 记了本 标 准相 对于 前一 版本 （A494