《熔模鑄造碳鋼件》國家標準解讀

■ 柳建國，馬波，張寅

一、標準的歷史概況

JB/T 5100—1991《熔模鑄造碳鋼件技術條件》機械行業標準是國內熔模鑄造行業應用較為普遍的一項標準，該標準已使用二十多年。隨著我國對外交往業務的擴大，以及國外大量鑄造企業的進入，JB/T 5100—1991標準與ISO標準及其他國外標準的差異日顯突出，經常造成供需雙方在鑄件檢驗結果判定上出現分歧，給我國企業帶來諸多不利。為適應當前行業、企業發展的實際需要，有必要制定新的標準。基于多年應用中出現的情況和鑄造專家、企業的意見，受全國鑄造標準化技術委員會的委托，由東風精密鑄造有限公司、岳陽職業技術學院、湖北汽車工業學院、東營嘉揚精密金屬有限公司、寧波萬冠熔模鑄造有限公司等單位參與起草制定標準工作。本次編制的熔模鑄造碳鋼件標準還是沿用了JB/T 5100—1991的部分內容，吸取美國ASTM標準的精華，力求達到簡要、清晰、合理的效果，符合國內表達、理解和應用習慣。

全國鑄造標準化技術委員會于2013年10月在合肥召開《熔模鑄造碳鋼件》標準審查會，根據審查會提出的修改意見，起草工作組對標準送審稿再次進行了修改后形成報批稿。2014年9月3日國家標準化管理委員會批準發布GB/T 31204—2014《熔模鑄造碳鋼件》標準，并于2015年6月1日起實施。

二、標準主要修訂內容

新標準分為7個組成部分，與JB/T 5100—1991相比，主要修訂內容如下。

1. 范圍

新標準規定了熔模鑄造碳鋼件的分類和牌號、技術要求、試驗方法和檢驗規則，以及標志、包裝、運輸和儲運等。

新標準適用于一般工程用熔模鑄造碳鋼件。

2. 規范性引用文件

按照GB/T 1.1—2009《標準化工作導則 第一部分：標準的結構和編寫》規范起草要求，相比JB/T 5100—1991，新標準增加了規范性引用文件。

3. 分類及牌號

參照GB/T 5613《鑄鋼牌號表示方法》，本著淡化工藝的原則，將JB/T 5100—1991標準中代表熔模鑄造工藝的“R”去掉，統一以“ZG”代表鑄鋼。按鑄件工作條件及用途分3類，同一鑄件類別下，熔模鑄造碳鋼件牌號按強度包括ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640等五種。

4. 技術要求

包括對化學成分、力學性能、尺寸公差、表面粗糙度、表面缺陷、內部質量、理化性能、鑄件修整及熱處理等提出了具體要求。其中，相比JB/T 5100—1991標準，新標準細化了水玻璃工藝、硅溶膠工藝、水玻璃-硅溶膠復合型殼工藝等不同工藝的尺寸公差和幾何公差等要求，增加了內部缺陷技術要求，并在鑄件修補上提出了更高要求。

（1）化學成分與力學性能 新標準化學成分與力學性能參考GB/T 11352，熔模鑄鋼件生產性原材料絕大部分來源于鍛造、沖壓等企業邊角料，相比JB/T 5100—1991及美國ASTM A732/A732—05標準，S、P成分能進一步控制，增加了熔模鑄造碳鋼件化學成分中的Al或Ti含量，殘余元素控制略有不同，但總量均不超過1.00%。

與美國ASTM A732—05標準精密鑄造碳鋼與低合金鋼等化學成分和主要力學性能對比如表1、表2所示。

（2）尺寸公差 熔模鑄造碳鋼件尺寸公差按GB/T 6414中CT4～CT9級規定，不同工藝執行不同等級范圍，如表3所示，或按圖樣及訂貨協議規定的技術條件執行。

（3）幾何公差 熔模鑄造碳鋼件幾何公差按ISO/CD 8062-2中CTG4～CTG8級執行，不同輪廓尺寸執行不同等級范圍（見表4），增加了鑄件幾何公差等級，以及相應的公差值規定（本文略），或按圖樣及訂貨協議規定的技術條件執行。

表1 化學成分對比

表2 主要力學性能對比

表3 不同熔模鑄造工藝及尺寸公差等級

表4 熔模鑄造碳鋼件最大輪廓尺寸及幾何公差等級

（4）表面粗糙度 熔模鑄造碳鋼件表面粗糙度執行GB/T 15056，范圍在Ra3.2～12.5μm，不同工藝執行不同等級范圍，如表5所示。

（5）內部質量與鑄件修補最明顯的是結合時代特點，相關檢測技術的普及與客戶對產品高性能的要求，增加了對Ⅰ、Ⅱ類產品的內部質量技術與檢測要求，相比JB/T 5100—1991標準增加了內部檢驗試驗方法（包括磁粉、超聲波、射線照相及滲透檢測等），分別按GB/T 9444、GB/T 7233.1、GB/T 5677、GB/T 9443、HB 6573執行。對于不同類別鑄件，指定X射線檢測區域的允許缺陷級別應符合表6的規定，非指定區域按低一級鑄件類別的規定執行，或按圖樣及訂貨協議規定的技術條件執行。

圍繞鑄件修整增加了詳盡描述，修改了Ⅰ類鑄件非加工表面孔洞類缺陷限值，增加了允許修補膠對Ⅲ類產品修補的規定，修改了鑄件補焊的技術要求等。

5. 檢驗規則

包括檢驗地點、檢驗批次、力學性能檢測、化學成分分析、尺寸檢驗、表面質量檢查、內部質量檢查等檢驗規則進行約定。

拉伸試驗按GB/T 228.1的規定執行，優先選用f5mm、f10mm或f12.5mm的試棒。

明確了力學性能檢測不合格時，應按規定的兩種情況進行復驗。

將起模斜度和基爾試塊、梅花試塊與拉伸試樣圖樣等資料修改為規范性附錄。

6. 標志、包裝、運輸、儲存

規定了熔模鑄造碳鋼件標志、包裝、運輸、儲存的具體要求。

表5 不同熔模鑄造工藝及表面粗糙度要求

表6 X射線檢測內部缺陷允許級別

三、結語

通過制定新標準，對規范我國熔模鑄造行業的發展，對推動熔模鑄造碳鋼件的設計、制造、檢驗具有非常重要的意義，為國際貿易、國際技術交流及產品檢測標準的統一提供了一個切實可行的技術依據。