1、ZII 中华人民共和国专业标准ZB U 0 5 0 0 5 - 8 9 中、大功率柴油机离心铸造气缸套铸铁件技术条件1989-11-13发布1990-10-01实施中国船舶工业总公司发布中华人民共和国专业标准中、大功率柴油机离心铸造气缸套铸铁件技术条件1 主题内容与适用范围 ZB u05 005-89 本标准规定了中、大功率柴油机离心铸造气缸套铸铁件的技术要求、试验方法、检验规则等。本标准适用于缸径大于或等于200mm的材质为普通灰铸铁、低合金铸铁、铭锢铜铸铁、中高磷铸铁、辄铁铸铁和含跚铸铁等的中、大功率柴油机用离心铸造工艺生产的气缸套铸铁件。2 引用标准GB 222 钢的化学分析用试样取样法
2、及成品化学成分允许偏差GB 223 钢铁及合金化学分析方法GB 231 金属布氏硬度试验方法GB 977 灰铁铸件机械性能试验方法GB 5675 灰铸铁分级GB 7216 灰铸铁金相ZB U05 004 中、大功率柴油机离心铸造气缸套金相检验CB 1165 船用灰铸铁金相标准3技术要求3.1 气缸套在一般情况下，以金相组织和机械性能为验收依据。化学成分中诸元素的含量只作为工艺控制，对于需作验收依据的元素含量，应在技术文件中另行规定。3.2 材料和化学成分3.2.1 气缸套铸件的化学成分由供方决定，但必须保证协议书或技术文件上所要求验收的金相组织和机械性能指标。3.2.2 对化学成分有特殊要求的
3、气缸套，由供需双方协商决定，并在协议书或技术文件上作出规定。3.2.3 推荐的材料和化学成分范围见表1。表1% 材料及牌号C Si Mn S P Cr Mo cu v Ti B 普通灰铸铁2.8 1. 4 0.6 0.12 0.2 HT 250 3.5 2.4 1. 2 低合金铸铁2.8 1. 7 0.6 运0.12运0.2MTCul Cr-250 3.5 2.2 1. 2 中国船舶工业总公司1989-11-13批准1990-10-01实施ZB u05 005- 89 续表1% 材料及牌号C SI Mn S P Cr Mo Cu v TI B 错锢钢锦铁2.8 1.7 0.6 0.2 0.2
4、0.6 0.12 0.2 MTCulCrMo-250 3.5 2.2 1. 2 0.6 0.6 1. 2 中高魏锵铁2.8 1.7 0.6 0.2 0.12 MTP-25 0 3.5 2.2 1. 2 0.6 饥铁铸铁2.8 1.2 0.6 0.2 0.18 O.12 MTVTi-25 0 3.5 2.0 1.2 0.4 0. 30 0.05 含葡铸铁2.8 1. 2 0.6 0.2 0.02 0.12 MT.-250 3.5 2. 0 I. 2 0.4 0. 06 3.3机械性能3.3. , 抗拉强度气缸套铸件本体抗拉强度应不小于250N/mm2o 对于材质有特殊要求的气缸套，必须在技术文件
5、中另行规定。3.3.2硬度气缸套铸件本体的硬度值应在HB190.270范围内，同一气缸套的硬度值被动不得大于30个m单位。对硬度有特殊要求的，按协议书或技术文件规定的硬度值验收。3.4 金相组织气缸套铸件的金相组织按照ZBU05 004的规定进行评定。有特殊要求的气缸套可按协议书或技术文件的规定进行评定和验收。3.4. , 石墨形态、分布和长度3.4. ,. , 气缸套铸件的石墨应为细片状、中等片状、菊花状或旋涡状，允许有少量呈方向性分布的过冷石墨存在，不允许有粗大片状或严重树枝状分布的过冷石墨存在。3.4. .2 对于缸径小于350mm的气缸套，石墨长度应不大于500m，即Gl_G2，G3级
6、石墨合格;对于缸径大于或等于350mm的气缸套，石墨长度允许不大于700m，即G4级石墨亦合格。3.4. ,. 3 对于所有气缸套，允许不大于10%的B型石墨存在。3.4. .4 对于所有气缸套，允许不大于5%的(D型+E型)石墨存在，即G5级石墨合格，对于棚铸铁气缸套可允许不大于15%的(D型+E型)石墨存在，即G6级石墨亦合格。3.4.2 基体组织3.4.2.1 气缸套铸件的基体组织应为中等片状、细片状珠光体和索氏体，允许有少量游离铁素体存在。3.4.2.2 珠光体的片间距(或称分散度)，应为片间距不大于4m(在500X下片间距不大于2mm)，即P1、P2、P3级珠光体合格，P4级不合格。
7、3.4.2.3 铁素体含量，一般气缸套控制在5%以内，即F1、F2、F3级铁素体合格。有特殊要求的气缸套按协议书或技术文件规定的级别验收。3.4.3 硬化相硬化相包括了磷共晶、碳化物和含跚复合物的总和，在评级时，不再分别进行评定，对硬化相中的磷共晶、碳化物的形态及数量有特殊要求的气缸套，可按GB7216或CB1165有关规定进行评级。2 ZB U05 005-89 3.4.3. 1 硬化相应为均匀分散分布或均匀断续网络状分布，不允许严重枝晶偏析或连续网络分布存在。3.4.3.2 对于普通灰铸铁、低合金铸铁、错铝铜铸铁和辄铁铸铁的气缸套，硬化相一般为均匀分散分布，含量不大于3%，即H1、日2级硬
8、化相合格。3.4.3.3对于中高磷铸铁气缸套，硬化相一般为断续网络状分布，含量在5%-10%范围内，即H3、日4级硬化相合格;对于跚铸铁气缸套硬化相含量在5%-15%范围内，fIPH3-H5级硬化相合格。3.4.3.4 所有气缸套的硬化相不允许呈严重枝晶偏析，即H6级不合格。3.4.3.5所有气缸套的单个硬化相的面积不得超过10000 IJlIlz，在500X下为不超过100mr时，即H7合格，H8为不合格。3.4.3.6 对硬化相含量有特殊要求的，按fJJ.议书或技术文件规定验收。3.4.4 云斑偏析在气缸套的化学成分、机械性能和其他金相检验项目都合格时，对有云斑偏析的气缸套按下列规定进行验
9、收。3.4.4.1 所有气缸套的内表面允许有微弱云斑和轻度云斑存在，即允许1、CS2级云斑存在。3.4.4.2 所有气缸套在活塞上止点到顶端平面的范围内和活塞下止点到下端平面范围内的内壁上，允许有明显云斑存在，即允许CS3级云斑存在。3.4.4.3所有气缸套的凸肩处，不允许任何云斑存在F在支承面以下120mm范围内的外壁，允许微弱云斑(即1)存在。其他部位的外壁允许有微弱、轻度和明显的云斑存在，即允许CS1、岱2和CS3级云斑存在。但不允许在气缸套3/4周以上或内外壁相同部位同时存在CS3级云斑。3.4.4.4 所有气缸套的任何部位都不允许严重云斑存在，即不允许4级云斑存在。3.4.5 白斑组
10、织在气缸套的化学成分、机械性能和其他金相栓验项目都合格时，对有自斑组织的气缸套按下列规定进行验收。3.4.5.1 所有气缸套允许长度不大于70mm、宽度不大于3mm的长条状、月牙状、不封闭环状和环状(内侧无连续针孔)的自斑存在，即WB1、WB2、WB3级自斑允许存在。3.4.5.2 所有气缸套允许面积不大于100m时，个数不超过3个，距离不少于20mm的块状白斑(即WB3)存在。3.4.5.3 所有气缸套的任何部位不允许有长度大于70mm、宽度大于3mm的长条状、月牙状和不封闭环状的白斑存在，即不允许WB4级自斑存在。3.4.5.4 所有气缸套的任何部位不允许在内侧有连续针孔的不封闭环状和环状
11、的白斑存在，即不允许WB5级自斑存在。3.5 气缸套的外观质量和宏观缺陷3.5.1 气缸套铸件在经机械加工后不允许有铸造裂纹、夹渣、砂眼、气孔、缩孔、缩松等缺陷，并且不得用焊补工艺修复。3.5.2 在水压试验不渗漏的前提下，某些缸套可允许光滑的气孔、砂眼存在，但必须在技术文件中明确规定。3.6 气缸套铸件的尺寸公差和重量偏差3.6.1 气缸套铸件的尺寸公差和重量偏差由供需双方协商规定。3.6.2 本标准推荐的气缸套铸件的加工余量(直径方向)，外径为10-20mm，内径为30-40mm。3. 7 气缸套铸件非加工表面的粗糙度必须符合协议书或技术文件的有关规定。3.8 气缸套铸件应在机械加工后经规
12、定的水压试验而不渗漏。3.9 气缸套铸件的热处理3.9.1 气缸套铸件经粗加工后，必须经去应力退火。本标准推荐的退火工艺为:升温速度小于1000C/h，ZB u05 005-89 在500.600C保温4.6h，降温速度为50.80.C/h，出炉温度低于200C。3.9.2 气缸套铸件的其他检验项目合格，仅本体硬度超上限时，允许进行调整硬度的热处理退火，退火工艺由供方自行决定。但必须将环片试块随缸套本体同时处理，热处理后，复查硬度和金相组织。经调整硬度退火后的气缸套铸件不需再进行去应力退火。4 试验方法4.1 化学成分分析4. 1. 1 化学成分分析取样方法按照GB222的规定进行。4. ,.
13、 2 化学成分仲裁分析方法按照GB223的规定进行。4.2 金相组织检验4.2.1 金相组织检验按照ZBU05 004的规定进行。4.2.2 若气缸套本体切环试样金相组织不合格，而化学成分、机械性能数据均合格时，允许在气缸套本体顶端端面上对称地做三个金相磨面，用工具显微镜进行复查，若有二个或全部磨面复查合格，则该气缸套本体金相组织检验合格。4.3 机械性能测试4.3.1 硬度试验方法按照GB231的规定进行。若本体切环试样硬度数值不合格，而化学成分、金相组织检验、抗拉强度数值均合格时，允许在气缸套本体顶端端面上复查硬度，若复查硬度合格，则该气缸套硬度合格。4.3.2 拉伸试样的尺寸及拉伸试验方
14、法按照GB977的规定进行，试验结果的评定和复验按照GB5675 的5.3条规定进行。4.4 水压试验本标准推荐的水压试验规范见表20表2试水压区间水压试验压力，MPa保持时间，因n气缸套全长0.7 5 臣气缸套凸肩1/3长度内最大爆发压力的1.5倍5 对水压试验有特殊要求的气缸套，在技术文件中另行规定。5 检验规则及检测方法5.1 气缸套铸件应逐个按本标准规定的检验项目进行检验。经供需双方协商，在工艺和质量稳定的前提下，可以按熔炼炉次或批次进行抽查。5.2检验项目a. 外观质量，包括铸件尺寸、铸造缺陷、表面粗糙度;b. 化学成分zC. 金相组织;d. 机械性能，包括抗拉强度和硬度Fe. 协议
15、书或技术文件规定的其他特殊项目。5.3试样及制备5.3.1 本体试样的截取本体试样取自气缸套铸件本体大端(法兰盘端切环，将切环分段取样用于化学成分分析、金相检ZB U05 005-89 验、硬度和拉伸强度测定。一般可按下图取样。 气缸套铸件切环取样图1一蝙环;2一取样环，3一切缝;4一气缸套锵件，5一拉仰试块F6一硬度试块，7一金相试块，8一化学试块有特殊要求的气缸套，可根据协议书或技术文件规定同时从两端切环截取检验试样。5.3.2 化学分析试样化学成分分析应从本体环片或从同炉次的单铸试块上取样。5.3.3 金相检验试样金相检验试样取本体切环环片，并以相当于气缸套的工作内表面位置为金相磨面。5
16、 3. 4 硬度试验试样硬度试验应在本体切环环片上进行，并在相当于气缸套的工作内表面位置压制硬度。5.3.5 拉伸试验试样拉伸试验的试样取自本体切环环片，并应尽可能截取气缸套工作内表面附近的环片加工拉伸试样。在工艺稳定，并经本体和单铸试样对比验证后，经供需双方协商，在保证本体内不小于250N/mm2 的前提下，允许采用单铸试样的抗拉强度来验收.6 标志和质量合格证明书6. 1 气缸套铸件在检验合格转需方时，应在气缸套本体大端端面上标明永久性的标志，并提供由供方技术检验部门签署的质量合格证明书。6.2 标志内容a. 制造厂名或标记;b. 炉号、批号、件号(与检验试样对应的编号); c. 船检局钢
17、印(以毛坯出厂的需经船栓的气缸套)。6.3 质量合格证明书内容a. 制造厂名及质量检验部门印鉴，证书签发日期sb. 铸件图号、炉号、批号、件号;c. 质量检验结果，包括按本标准或订货技术文件规定的检验数据及说明。7 包襄、运输和贮存气缸套铸件需长途运输时，包装方式应符合运输部门的规定或经供需双方协商确定，必须保证铸件在正常运输中不致损伤。-20的OP国NZB U 0 5 005.- 8 9 气缸套铸件在运输和贮存中应直立放置。附加说明:本标准由船舶标准化船用材料专业组提出。本标准由中国船舶工业总公司725所归口。本标准由中国船舶工业总公司十二所、上海沪东造船厂、武汉长江船用机械厂、陕西柴泊机厂负责起草。本标准主要起草人王桂森、张切、马希重、汤伟成、凌汉光、范仲嘉、张启山、张雪峰。
