SAE-J434-2004(标准参考)翻译

SAE J434 Revised FEB2004 1 1 范围 该 SAE 标准涵盖了应用于汽车球墨铸铁铸件和相关的行业的铸铁试件的金相组织和最低 机械性能要求 铸件需详细说明是铸态或热处理状态 如果铸件需热处理 需获得客户的 批准 本附录提供了在化学成分 显微组织和力学性能 铸造性能等方面面信息以及为特定条 件服务的其他信息 在此标准的 SI 单位是磅 2 2 参考文献 2 1 相关出版物 The following publications form a part of the specification to the extent specified herein Unless otherwise indicated the latest revision of SAE publications shall apply 2 1 1 ASTM 国际出版物 Available from ASTM INTERNATIONAL 100 Barr Harbor Drive West Conshohocken PA 19428 2959 ASTM E10 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials ASTM E23 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials ASTM E111 Standard Test Method for Young s Modulus Tangent Modulus and Chord Modulus ASTM A247 Standard Test Method for Evaluation the Microstructure of Graphite in Iron Castings ASTM A536 Standard Specification for Ductile Iron Castings STP 455 Gray Ductile and Malleable Iron Castings Current Capabilities out of print 2 1 2 其他出版物 Metals Handbook Vol 1 2 and 5 8th Edition American Society for Metals Metals Park OH Gray and Ductile Iron Castings Handbook Gray and Ductile Iron Founder Society Cleveland OH H D Angus Physical Engineering Properties of Cast Iron British Cast Iron Research Association Birmingham England 3 3 牌号 机械性能和冶金描述如表 1 所示 拉伸强度屈服强度级别一般硬度范 围 Mpa 描述试样厚度 mmMpaKsiMpaksi 延长率 D400143 170HBW 或商议而定 铁素体 20 20 40 40 60 40058275 260 250 4018 D450156 217HBW 或商议而定 铁素体 珠光体 20 20 40 40 60 45065310 295 285 4512 D500187 229HBW 或商议而定 铁素体 珠光体 20 20 40 40 60 50073345 330 320 506 D550217 229HBW 或商议而定 珠光体 铁素体 20 20 40 40 60 55080380 365 350 554 D700241 302HBW珠光体 20 700102450653 SAE J434 Revised FEB2004 2 或商议而定 20 40 40 60 435 425 D800255 311HBW 或商议而定 珠光体 火马氏 体 20 20 40 40 60 800116480 465 455 702 DQ T商议而定回火马氏体机械性能会有很大的范围 应由制造商和客户共同商议制定最低机械性能标准 注 铸态金属材料性能的布氏硬度和显微组织与化学成分 晶粒大小 冷却速率还有其他 相关性质的关系请查阅 ISO 6506 ASTM E 如需要试棒来测试铸件的性能 试棒的铸造状 态需要制造商与客户双方面的商议 参考 ASTM A 536 4 4 硬度 表 1 所示的硬度范围仅供参考 4 1 铸件硬度测试部位 应由制造商和客户商议制定 4 2 铸造须使用必需的加工和检验技术 以确保符合常规的硬度值 布氏硬度试验应根据 ASTM E 10 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials 金属材料布氏 硬度的标准试验方法 进行 从铸件表面需清除掉足够的厚度 以确保有代表性的硬度读 数 除非另有规定 应使用 10mm 的钨钢球和 3000 千克的负载 5 5 热处理 5 1 铸件根据本规范进行热处理和式样制做是为了以满足硬度和其他机械性能要求 或客户 的其他要求 5 2 客户的技术要求需有相关表格或者相关规定 5 3 除非另有约定 时间 温度 速度 淬火等热处理相关参数应由制造商的选择 5 4 除非另有约定外 任何单独试样或铸件上取出的试样 必须与铸件在相同热处理状态下 或与铸件在所有热循环状态相同 6 6 显微组织 石墨显微结构的组成部分 应包括至少 80 的符合图 1 中 I 和 II 按 ASTM A247 执行 球状石墨 球墨铸铁协会制定的结节评级图表可作为参考之用 基体组织可以是铁素 体 铁素体和珠光体 珠光体 回火珠光体或回火马氏体 或它们的组合 显微组织应避 免出现初生渗碳体 显微组织应无不良碳化物 其中的细节由铸造制造商和买方之间商定 图 2 2 为各级别的显微组织 图一 铸铁中石墨的典型形态 SAE J434 Revised FEB2004 3 SAE J434 Revised FEB2004 4 SAE J434 Revised FEB2004 5 SAE J434 Revised FEB2004 6 7 7 质量保证 制造商有责任展示出工艺过程 试样应从制造商和客户商议指定的位置抽取 抽样的细节 有应制造商和客户之间商定 制造商应采用适当的控制方法 以确保零件符合协议的要求 8 8 一般 8 1 铸件提供这个标准应是符合铸造生产的 并须符合指定的铸造图纸上的尺寸和公差 8 2 与结构性能不相关的一些轻微缺陷可能发生在逐渐上 这些缺陷往往是可修复的 但修 复手段只能在客户认可的区域和方法上使用 8 3 买方和制造商可能会增加额外的铸造要求 如制造商标识 铸造信息 以及特殊的测试 要求等 这些要求应作为附加的要求出现在铸造图纸上 9 修订 9 1 修订标记 The change bar l located in the left margin is for the convenience of the user in locating areas where technical revisions have been made to the previous issue of the report An R symbol to the left of the document title indicates a complete revision of the report SAE 汽车钢铁铸件委员会编写 SAE J434 Revised FEB2004 7 附录附录 A 附录附录 韧性 球墨 铸铁韧性 球墨 铸铁 仅供参考 仅供参考 A 1 定义和分类定义和分类 韧性铁 也叫球墨铸铁 铸铁中的石墨是作为球状 而不是目前的灰铸铁或可锻铸铁的片 状 A 2 化学成分化学成分 铸铁的化学成分一般符合以下范围 碳3 2 4 1 硅1 8 3 0 锰0 1 1 0 磷0 05 max 硫0 035 max 镁0 025 0 060 个别工厂可以生产比上述较窄的范围的材料 球状石墨结构是在铁水中加入少量的镁或铈元素形成的 基体组织可以通过添加其他合金 元素来控制 如 铜 锡 镍 铬 钼 A 3 显微组织显微组织 A 3 1 各种牌号球墨铸铁的显微组织由铁素体 珠光体 回火索氏体 回火马氏体 或其中 的一个或几个组成 如有必要 这些成分的相对含量由材料的指定的级别决定的 可以通 过铸造设计冷却速率和热处理来改变 A 3 2 铸态球墨铸铁基体组织很大程度上取决于铸件的凝固速度和冷却速度 如果某处凝固 迅速 特别是尺寸在 25 英寸 6 毫米 或更小处 在铸件上可能出现少量碳化物 如果如 果某处冷却慢 比如在一个大型的铸件上 会导致基体组织主要是铁素体 A 3 3 合金元素也可以改变的显微组织 通常会使珠光体含量增加 通过修改铸造工艺或浇 道设计或两者都有 通过控制冷却速率 或上述任意组合可以减少或消除铸件组织上的大 的差异 初生碳化物 和 或珠光体可以通过适当的热处而分解 A 3 4 铸件在热处理后边缘可能会出现包含或多或少碳化物的无石墨层A A 3 5 各种牌号球墨铸铁典型的微观结构如下 D400 D4018 是退火后得到的铁素体集基体球墨铸铁 要在铸态结构中出现这样的组织 可以通过退火处理可以使初生碳化物分解 使基体组织是铁素体 D450 D4512 铁素体球墨铸铁是可以由铸造或热处理制出 该牌号基体组织主要是铁素 体 但可以包含珠光体 视珠光体组织的尺寸而定 D500 D5006 是由铸造或热处理制出的铁素体 珠光体球墨铸铁 基体组织基本上是珠光 体 该牌号基本上包含比 D550 更多的铁素体 D550 D5504 是由铸造或热处理制出的珠光体 铁素体球墨铸铁 基体组织基本上是珠 光体 该牌号含有的铁素体量少于 D500 D700 的 D7003 是铸造或气淬火到指定的硬度范围制成的 由此产生的基体组织是珠光 体 D800 是铸铸造或淬液体或气体然后回火回火到指定的硬度范围制成的 由此产生的基体组 织是珠光体或回火马氏体 DQ T 是淬液体并回火的铸铁牌号 基体组织是回火马氏体 SAE J434 Revised FEB2004 8 A 4 铸件的力学性能 A 4 1 力学性能如表 1 所示 由于在一个指定的铸件上不同的位置的力学性能会不同 实验 室和测试服务机构为此规定了基本检测等级 A 4 2 T 力学性能因微观结构的不同而有所差异 尤其是在铸态 主要取决于于截面尺寸 以及化学成分和铸造工艺 A 4 3 为了得到最佳的淬火和回火后的机械性能 铸铁的尺寸一般应不超过 19 毫米 3 4 英 寸 以确保统一的硬化组织 A 4 4 根据 ASTM E111 杨氏模量 切线模量 弦线模量的标准试验方法测出的球墨铸铁 的杨氏弹性模量值为 166GPa 24Mpsi 应用于用于高应变速率应用的球墨铸铁组件应该使 用上述的弹性模量的降低值 一些设计师们最高使用比上述模数少 15 A 4 5 典型的无缺口冲击韧性试验值显示在表 A2 这些典型的值是从低残余元素含量铁 尤其是磷 得到的 冲击韧性受组织和截面尺寸影响 实验值是在 22C 2C 72F 4F 条件下测量分离试样得到的 摆锤试验的详细信息 请参阅 ASTM 冲击试验标准 ASTM E 23 A 5 典型应用 A 5 1 D400 D4018 用于要求高韧性和较好的可加工性能零件的中的承受高应力的部分 A 5 2 D450 的 D4512 用于可加工性能一般重要的承受高应力的零件 A 5 3 D500 D5006 用于可加工性能不太重要的承受高应力部分 A 5 4 D550 D5504 用于承受高应力的部分 A 5 5 D700 D7003 用于需要高强度和 或部分需硬化提高耐磨性能的部位 A 5 6 D800 用于需要强度和 或部分需硬化提高耐磨性能的部位 A 5 7 DQ T 用于材料需均匀化热处理来控制的机械性能或机加工性能的部分 A 6 其他信息 1 ASM Metals Handbook Vol 1 Properties Specifications Iron and Steel Ninth Edition ASM International 1996 Materials Park OH 44073 0002 2 ASM Specialty Handbook Cast Irons ASM International 1996 Materials Park OH 44073 0002 3 Gray and Ductile Iron Castings Handbook Gray and Ductile Iron Foundry Society Cleveland OH 4 H T Angus Cast Iron Physical Engineering BCIRA 1976 Birmingham U K 5 Gray Ductile and Malleable Iron Castings Current Capabilities STP 455 American Society For Testing Materials 1916 Race Street Philadelphia PA 19103 SAE J434 Revised FEB2004 9 6 Ductile Iron Data for Design Engineers Published by Q I T a member of Ductile Iron Group 1996 Materials Park OH 44073 0002 Rationale 理由 Not Applicable 不适用 Relationship of SAE Standard to ISO Standard SAE 标准 ISO 标准的关系 Not Applicable 不适用 Application 应用 该 SAE 标准涵盖了应用于汽车球墨铸铁铸件和相关的行业的铸铁试件的金相组织和最低 机械性能要求 铸件需详细说明是铸态或热处理状态 如果铸件需热处理 需获得客户的 批准 本附录提供了在化学成分 显微组织和力学性能 铸造性能等方面面信息以及为特定条 件服务的其他信息 在此标准的 SI 单位是磅 参考文献 ASTM E10 Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials ASTM E23 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materia