《熔模铸造碳钢件》国家标准解读

■ 柳建国，马波，张寅

一、标准的历史概况

JB/T 5100—1991《熔模铸造碳钢件技术条件》机械行业标准是国内熔模铸造行业应用较为普遍的一项标准，该标准已使用二十多年。随着我国对外交往业务的扩大，以及国外大量铸造企业的进入，JB/T 5100—1991标准与ISO标准及其他国外标准的差异日显突出，经常造成供需双方在铸件检验结果判定上出现分歧，给我国企业带来诸多不利。为适应当前行业、企业发展的实际需要，有必要制定新的标准。基于多年应用中出现的情况和铸造专家、企业的意见，受全国铸造标准化技术委员会的委托，由东风精密铸造有限公司、岳阳职业技术学院、湖北汽车工业学院、东营嘉扬精密金属有限公司、宁波万冠熔模铸造有限公司等单位参与起草制定标准工作。本次编制的熔模铸造碳钢件标准还是沿用了JB/T 5100—1991的部分内容，吸取美国ASTM标准的精华，力求达到简要、清晰、合理的效果，符合国内表达、理解和应用习惯。

全国铸造标准化技术委员会于2013年10月在合肥召开《熔模铸造碳钢件》标准审查会，根据审查会提出的修改意见，起草工作组对标准送审稿再次进行了修改后形成报批稿。2014年9月3日国家标准化管理委员会批准发布GB/T 31204—2014《熔模铸造碳钢件》标准，并于2015年6月1日起实施。

二、标准主要修订内容

新标准分为7个组成部分，与JB/T 5100—1991相比，主要修订内容如下。

1. 范围

新标准规定了熔模铸造碳钢件的分类和牌号、技术要求、试验方法和检验规则，以及标志、包装、运输和储运等。

新标准适用于一般工程用熔模铸造碳钢件。

2. 规范性引用文件

按照GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第一部分：标准的结构和编写》规范起草要求，相比JB/T 5100—1991，新标准增加了规范性引用文件。

3. 分类及牌号

参照GB/T 5613《铸钢牌号表示方法》，本着淡化工艺的原则，将JB/T 5100—1991标准中代表熔模铸造工艺的“R”去掉，统一以“ZG”代表铸钢。按铸件工作条件及用途分3类，同一铸件类别下，熔模铸造碳钢件牌号按强度包括ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640等五种。

4. 技术要求

包括对化学成分、力学性能、尺寸公差、表面粗糙度、表面缺陷、内部质量、理化性能、铸件修整及热处理等提出了具体要求。其中，相比JB/T 5100—1991标准，新标准细化了水玻璃工艺、硅溶胶工艺、水玻璃-硅溶胶复合型壳工艺等不同工艺的尺寸公差和几何公差等要求，增加了内部缺陷技术要求，并在铸件修补上提出了更高要求。

（1）化学成分与力学性能 新标准化学成分与力学性能参考GB/T 11352，熔模铸钢件生产性原材料绝大部分来源于锻造、冲压等企业边角料，相比JB/T 5100—1991及美国ASTM A732/A732—05标准，S、P成分能进一步控制，增加了熔模铸造碳钢件化学成分中的Al或Ti含量，残余元素控制略有不同，但总量均不超过1.00%。

与美国ASTM A732—05标准精密铸造碳钢与低合金钢等化学成分和主要力学性能对比如表1、表2所示。

（2）尺寸公差 熔模铸造碳钢件尺寸公差按GB/T 6414中CT4～CT9级规定，不同工艺执行不同等级范围，如表3所示，或按图样及订货协议规定的技术条件执行。

（3）几何公差 熔模铸造碳钢件几何公差按ISO/CD 8062-2中CTG4～CTG8级执行，不同轮廓尺寸执行不同等级范围（见表4），增加了铸件几何公差等级，以及相应的公差值规定（本文略），或按图样及订货协议规定的技术条件执行。

表1 化学成分对比

表2 主要力学性能对比

表3 不同熔模铸造工艺及尺寸公差等级

表4 熔模铸造碳钢件最大轮廓尺寸及几何公差等级

（4）表面粗糙度 熔模铸造碳钢件表面粗糙度执行GB/T 15056，范围在Ra3.2～12.5μm，不同工艺执行不同等级范围，如表5所示。

（5）内部质量与铸件修补最明显的是结合时代特点，相关检测技术的普及与客户对产品高性能的要求，增加了对Ⅰ、Ⅱ类产品的内部质量技术与检测要求，相比JB/T 5100—1991标准增加了内部检验试验方法（包括磁粉、超声波、射线照相及渗透检测等），分别按GB/T 9444、GB/T 7233.1、GB/T 5677、GB/T 9443、HB 6573执行。对于不同类别铸件，指定X射线检测区域的允许缺陷级别应符合表6的规定，非指定区域按低一级铸件类别的规定执行，或按图样及订货协议规定的技术条件执行。

围绕铸件修整增加了详尽描述，修改了Ⅰ类铸件非加工表面孔洞类缺陷限值，增加了允许修补胶对Ⅲ类产品修补的规定，修改了铸件补焊的技术要求等。

5. 检验规则

包括检验地点、检验批次、力学性能检测、化学成分分析、尺寸检验、表面质量检查、内部质量检查等检验规则进行约定。

拉伸试验按GB/T 228.1的规定执行，优先选用f5mm、f10mm或f12.5mm的试棒。

明确了力学性能检测不合格时，应按规定的两种情况进行复验。

将起模斜度和基尔试块、梅花试块与拉伸试样图样等资料修改为规范性附录。

6. 标志、包装、运输、储存

规定了熔模铸造碳钢件标志、包装、运输、储存的具体要求。

表5 不同熔模铸造工艺及表面粗糙度要求

表6 X射线检测内部缺陷允许级别

三、结语

通过制定新标准，对规范我国熔模铸造行业的发展，对推动熔模铸造碳钢件的设计、制造、检验具有非常重要的意义，为国际贸易、国际技术交流及产品检测标准的统一提供了一个切实可行的技术依据。