T∕CFA 020101163-2021 大型齿圈铸钢件技术规范

1、 ICS 77.140.80CCS J 31团 体 标 准T/CFA 0201011632021大型齿圈铸钢件技术规范Technical specifications for steel castings of large gear ring（公告稿）20210501发布20210801实施 T/CFA 020101163-2021目次前引言 . II言 . III1范围. 12规范性引用文件 . 13术语和定义 . 14总体要求 . 25技术要求 . 25.1化学成分 . 25.2力学性能 . 25.3表面质量 . 35.4尺寸公差 . 45.5无损检测 . 46制造工艺 . 46.1概述.

2、 46.2熔炼. 46.3铸造. 46.4清理. 46.5热处理 . 46.6预加工 . 46.7焊补. 57试验方法和检验规则 . 57.1试验方法 . 57.2检验规则 . 78质量证明书 . 79标识、防护、包装和运输 . 8参考文献 . 9图 1齿圈硬度检测位置示意图 . 6表 1化学成分 . 2表 2力学性能. 3I T/CFA 020101163-2021前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件自 2021年 5月 1日为首次发布。II T/CFA 020101163-2021引言齿圈是广泛应用于建材、冶金、化工、

3、环保等许多生产行业对固体物料进行机械、物理或化学处理的回转窑中重要传动装置的核心联动部分，其通常采用铸造方式成型。因而铸造质量直接决定了回转窑传动装置的平稳性、回转窑运转的稳定性、窑内衬的使用寿命及回转窑运转率。目前大型齿圈的材质一般为铸钢，由于国内目前缺少相关大型齿圈铸钢件的技术标准，致使铸件质量参差不齐，所以，有必要制定本文件以规范国内大型齿圈铸钢件的生产和验收，推动大型齿圈铸钢件质量提升，提高回转窑的使用寿命。III T/CFA 020101163-2021大型齿圈铸钢件技术规范1范围本文件规定了大型齿圈铸钢件的总体要求、技术要求、制造工艺、试验方法和检验规则、质量证明书、标识、防护、包

4、装和运输。本文件适用于直径不小于 3 m的大型齿圈铸钢件的制造和验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 222钢的成品化学成分允许偏差GB/T 223（所有部分）钢铁及合金化学成分分析GB/T 228.1GB/T 229金属材料金属材料金属材料拉伸试验第 1部分：室温试验方法夏比摆锤冲击试验方法GB/T 231.1布氏硬度试验第 1部分：试验方法GB/T 1031产品几何规范(GPS)表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值

5、GB/T 4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法GB/T 5611GB/T 5678铸造术语铸造合金光谱分析取样方法GB/T 64142017铸件尺寸公差、几何公差与机械加工余量GB/T 7233.1铸钢件超声检测第 1部分：一般用途铸钢件GB/T 9443铸钢铸铁件渗透检测GB/T 9444铸钢铸铁件磁粉检测GB/T 94522012热处理炉有效加热区测定方法GB/T 11352GB/T 15056GB/T 20066一般工程用铸造碳钢件铸造表面粗糙度评定方法钢和铁化学成分测定用试样的取样和试样制备GB/T 39428砂型铸钢件表面质量目视检测方法JB/T 5000

6、.7重型机械通用技术条件第7部分：铸钢件焊补3术语和定义GB/T 5611界定的以及下列术语和定义适应于本文件。1 T/CFA 020101163-20213.1铸钢件 steel casting将熔融钢液注入铸型型腔，凝固成形为具有一定形状、尺寸和既定性能的零件毛坯。来源：GB/T 56112019，2.4，有修改4总体要求4.14.24.3技术要求包括化学成分、力学性能、表面质量、尺寸公差和无损检测等要求。试验方法包括化学成分的检验、力学性能的检验、尺寸和外观质量的检验及无损检测。有特殊技术要求时，按供需双方技术协议规定执行。5技术要求5.1化学成分5.1.15.1.2化学成分分析结果应符

7、合表1规定，化学成分允许偏差应符合 GB/T 222的规定。供方应对每炉钢液进行化学成分分析。多炉合浇时还应记录每一炉的化学成分结果。表 1 齿圈钢液化学成分化学成分（质量分数，%）材质牌号PSCu0.200.30CSiMnNiCrMoZG28Cr2MoZG30Cr2MnMoZG34MnMoZG35Mn0.260.310.250.350.330.380.300.400.300.370.350.450.350.450.400.500.420.490.450.550.320.400.300.400.350.450.300.370.380.450.460.540.250.300.250.350.30

8、0.370.400.700.300.600.200.350.600.800.300.500.300.450.200.400.300.450.200.400.200.401.101.400.500.750.200.400.300.600.300.600.250.500.300.800.300.600.600.900.601.001.001.400.751.001.101.400.500.801.201.501.601.801.201.501.601.801.501.801.101.400.901.200.500.800.601.000.601.000.500.800.600.900.701.00

9、0.701.000.0250.0250.0250.0300.0250.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0250.0250.0250.0300.0250.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.0300.200.501.401.801.201.700.400.600.450.650.30.60.150.250.601.000.400.70ZG35CrMoZG40Mn0.801.200.200.30ZG

10、40Mn2ZG45MnZG45Mn2ZG50Mn2ZG35SiMnMoZG35CrMnSiZG40Cr10.500.800.801.101.401.700.801.200.901.200.350.850.600.900.400.90ZG34Cr2Ni2MoZG42Cr1MoZG50Cr1MoZG28NiCrMoZG30NiCrMoZG35NiCrMo1.401.700.150.350.200.300.150.250.350.550.350.500.400.500.400.800.601.000.600.905.2力学性能2 T/CFA 020101163-2021齿圈铸钢件的附铸试块经性能热处

11、理后，其力学性能应符合表 2的规定。表 2 齿圈铸钢件附铸试块力学性能屈服强冲击功试块截面尺寸（直径或厚度）伸长率断面收缩率Z抗拉强度Rm度 Rp0.2硬度MPa材质牌号热处理类型AHBWAKU/JAKV/JMPamm%ZG28Cr2MoZG30Cr2MnMoZG34MnMoZG35Mn调质调质10020010070097094070057064070088064059083565767364064069069063095010006908307408806307308305007807505003454155102953956853333923953954903453457004905204

12、2059066012735181822182903602703302002801003001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002001002007调质正火+回火调质81212121220131115181212141812111120171420252427200240ZG35CrMoZG40Mn调质27正火+回火正火+回火调质3040452030371631792693021962351793035ZG40M

13、n2ZG45MnZG45Mn2ZG50Mn2正火+回火正火+回火正火+回火正火+回火调质202427ZG35SiMnMo25ZG35CrMnSiZG40Cr1正火+回火正火+回火调质3021721226ZG34Cr2Ni2MoZG42Cr1MoZG50Cr1MoZG28NiCrMoZG30NiCrMoZG35NiCrMo32调质21200250200260调质4035305.3硬度梯度齿圈铸件齿面到齿根的硬度差应根据需方的要求执行。5.4表面质量5.4.1铸件表面粗糙度按照 GB/T 1031选取轮廓的算术平均偏差Ra，Ra不应大于50m，需要进行无损检测的表面粗糙度应符合 5.6.1的要求。

14、3 T/CFA 020101163-20215.4.2铸件表面质量应符合技术图样规定。铸件上所有浇口、冒口、工艺补贴和铸筋等残留部分以及切割凹坑部位应用电弧气刨或砂轮进行精整，使其表面与铸件本体表面平滑过渡，不应影响外观质量。5.4.3铸件表面不应有裂纹、粘砂、缩孔和冷隔等缺陷存在。5.5尺寸公差5.5.15.5.25.5.3铸件尺寸、公差应符合订货技术图样规定。未注尺寸公差应符合GB/T 64142017中的DCTG 11DCTG 14。壁厚公差应符合GB/T 64142017中的 DCTG 15。5.6无损检测5.6.1无损检测的铸件表面应光洁无粘砂，铸件加工面的表面粗糙度值Ra不应超过1

15、2.5m；非加工面的表面粗糙度值Ra不应超过25m。5.6.2铸件无损检测的项目、区域及验收等级应按供需双方的采购协议执行。6制造工艺6.1概述制造工艺一般包括熔炼、铸造、清理、热处理、预加工以及焊补。6.2熔炼钢液经过电弧炉熔炼后，宜采用炉外精炼方法。6.3铸造6.3.16.3.26.3.3铸造工艺可整环铸造，也可分段铸造。不应使用内冷铁和芯撑。浇口和冒口切割应留有10 mm30 mm的切除量。6.4清理6.4.16.4.26.4.3铸件应进行充分的清理，如有其它特殊要求，按供需双方签订的补充技术协议执行。铸件应清理并除去所有浇口、冒口及切割痕迹。火焰切割时，铸件温度不应低于150。6.5热

16、处理6.5.16.5.26.5.36.5.4热处理炉应符合 GB/T 94522012 中的型规定。热处理分为性能热处理和去应力热处理。其中，性能热处理包括淬火和回火或者正火和回火。热处理工艺可根据齿圈的性能要求由供需双方协商确定。铸件加工或焊接后应进行去应力热处理，去应力的热处理温度不应高于回火温度。6.6预加工4 T/CFA 020101163-20216.6.16.6.2供方可根据具体情况确定是否在性能热处理之前对铸件进行预加工。铸件应按照订货技术图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求进行加工。6.7焊补6.7.1当缺陷深度大于25mm或大于铸件壁厚的20%或面积大于64cm时，应视为主要

17、缺陷。铸件的主要缺陷需焊补时应得到需方的许可。需方对铸钢件焊补有特殊要求时，按供需双方签订的补充技术协议执行。6.7.26.7.36.7.46.7.56.7.6焊补前应将缺陷区域内的缺陷清除干净。铸件焊补应在毛坯（非加工的）或半加工状态下进行，其他应按照JB/T 5000.7的规定执行。焊补区域（本体、焊缝、热影响区）的硬度差应30HB。如无特殊规定，铸件焊补之后应进行去应力热处理。需方对铸钢件焊补有特殊要求时，按供需双方签订的补充技术协议执行。7试验方法和检验规则7.1试验方法7.1.1化学成分试验7.1.1.1分析化学成分的试样应按照GB/T 20066制备,光谱分析取样应按GBT 678

18、的规定执行。化学成分分析应按GB/T223规定的方法执行；光谱分析按GB/T4336规定的方法执行，或按能7.1.2保证分析质量的其他方法执行。7.1.3化学成分仲裁分析应按GB/T 223规定的方法执行。7.1.4力学性能试验7.1.4.1力学性能试验用试块可附在铸件本体上或单独浇注（需方无特殊要求时,由供方自行确定），并同铸件一起进行热处理。试块数量应充足，单铸试块的形状和尺寸应符合GB/T 11352的规定，附铸试块部位和尺寸应由双方商定，但试块的厚度不应小于 28mm。7.1.4.27.1.4.37.1.4.4拉伸试验应按GB/T 228.1的规定执行。冲击试验应按GB/T 229的规

19、定执行。对于冲击试验，一组三个冲击试样的试验结果的算术平均值应符合表 2的规定，其中一个试验结果可低于规定值，但不应低于规定值的 70 %（另有规定的除外）。7.1.4.57.1.4.6理。硬度试验应按 GB/T 231.1的规定执行。铸件硬度检测应在最终热处理后进行，如果有附铸试块，附铸试块与铸件应进行相同的热处7.1.4.7铸件硬度应在齿圈的端面冒口区域和外圆面进行检测，具体检测位置如图 1所示，或按需方提供的硬度位置图进行。5 T/CFA 020101163-2021标引序号说明：a端面冒口区域的检测位置；b冒口位置；c外圆面检测位置。图 1 齿圈硬度检测位置示意图7.1.4.87.1.

20、5附铸试块硬度在试块横截面上检测。表面质量检验和尺寸检验7.1.5.17.1.5.2表面粗糙度的检验应按照 GB/T 15056的规定执行。铸件尺寸的测量应采用精度不低于 0.1mm的测量工具，推荐采用三坐标测量工具或激光跟踪仪等进行测量。7.1.6无损检测7.1.6.1一般要求铸件在无损检测之前应按规定做好表面准备，并应对超标缺陷予以记录。7.1.6.2目视检测铸件目视检测应按 GB/T 39428的规定执行，检测范围及验收等级按照供需双方签订的技术协议执行。7.1.6.3磁粉检测铸件的磁粉检测应按 GB/T 9444的规定进行。6 T/CFA 020101163-20217.1.6.4超声

21、波检测铸件的超声波检测应按 GB/T 7233.1的规定进行。7.1.6.5渗透检测铸件的渗透检测应按 GB/T 9443的规定进行。7.2检验规则7.2.1化学成分7.2.1.1熔炼炉次分析每一炉次应做化学成分分析，测定规定的元素含量。分析时，应采用同炉浇注的试块。7.2.1.2成品分析成品分析应从每一炉、每一批或每个铸件上取其有代表性的样品。7.2.2力学性能7.2.2.1同一熔炼炉次（多炉合浇应视为同一熔炼炉次）、同一热处理炉次试块中取一个拉伸试样和三个冲击试样进行试验。7.2.2.2当力学性能试验结果不符合规定时应复验，复验试样应从与原铸钢件同炉浇注、同炉热处理的试块上取得。7.2.2.3拉伸试验复试应从靠近不合格试样的相邻位置取双倍试样重新做不合格项目的试验，如果试验结果均符合表2的规定，可判为合格；若其中一个试样的结果不合格，应对其所代表的铸