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GB/T 13820-2018

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基本信息
标准编号 GB/T 13820-2018 (GB/T13820-2018)
中文名称 镁合金铸件
英文名称 Magnesium alloy castings
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 J31
国际标准分类 77.150.20
字数估计 12,165
发布日期 2018-07-13
实施日期 2018-08-01
旧标准 (被替代) GB/T 13820-1992
引用标准 GB/T 228.1; GB/T 1177-2018; GB/T 6414; GB/T 11351; GB/T 13748.1; GB/T 13748.4; GB/T 13748.6; GB/T 13748.7; GB/T 13748.8; GB/T 13748.9; GB/T 13748.10; GB/T 13748.11; GB/T 13748.12; GB/T 13748.14; GB/T 13748.15; GB/T 13748.20; GB/T 13748.21; GB/T 13748.22
起草单位 沈阳铸造研究所有限公司
归口单位 全国铸造标准化技术委员会
标准依据 国家标准公告2018年第10号
提出机构 全国铸造标准化技术委员会(SAC/TC 54)
发布机构 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会
范围 本标准规定了镁合金铸件(以下简称“铸件”)的分类、技术要求、试验方法、检验规则,标志、包装、运输和贮存。本标准适用于采用砂型铸造和金属型铸造生产的镁合金铸件。

GB/T 13820-2018
Magnesium alloy castings
ICS 77.150.20
J31
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 13820-1992
镁 合 金 铸 件
2018-07-13发布
2018-08-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 13820-1992《镁合金铸件》,与 GB/T 13820-1992相比,主要技术内容变化
如下:
---修改了铸件切取试样的取样部位(见6.3.2.1,1992年版6.3.1);
---增加了部分合金的本体或附铸试样的力学性能要求(见4.3.1);
---增加了铸件熔剂夹杂的检验要求(见4.5.3);
---增加了含锆的镁合金铸件表面允许有以线条、流线和点状形成存在的偏析不均匀性(见4.5.8);
---修改了铸件化学成分的检验方法(见5.1,1992年版5.1);
---修改了组批的规定(见6.1,1992年版6.1);
---增加了各类铸件检验项目(见6.2);
---增加了判定及复验(见6.4);
---修改了合金化学成分不合格时,重新取样进行分析的要求(见5.1.2,1992年版6.2.4);
---删除了例行检验(见1992年版6.8)。
本标准由全国铸造标准化技术委员会(SAC/TC54)提出并归口。
本标准负责起草单位:沈阳铸造研究所有限公司。
本标准参加起草单位:上海镁镁合金压铸有限公司、上海航天精密机械研究所、中信戴卡股份有限
公司、上海交通大学、东莞宜安科技股份有限公司、山西瑞格金属新材料有限公司。
本标准主要起草人:冯志军、李宇飞、孙钢、刘闯、张旭亮、迟秀梅、余国康、白帮伟、谢理明、王迎新、
彭立明、李扬德、李卫荣、闫国庆、柴建学、马晓虎。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 13820-1992。
镁 合 金 铸 件
1 范围
本标准规定了镁合金铸件(以下简称“铸件”)的分类、技术要求、试验方法、检验规则,标志、包装、运
输和贮存。
本标准适用于采用砂型铸造和金属型铸造生产的镁合金铸件。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 1177-2018 铸造镁合金
GB/T 6414 铸件 尺寸公差、几何公差和机械加工余量
GB/T 11351 铸件重量公差
GB/T 13748.1 镁及镁合金化学分析方法 第1部分:铝含量的测定
GB/T 13748.4 镁及镁合金化学分析方法 第4部分:锰含量的测定 高碘酸盐分光光度法
GB/T 13748.6 镁及镁合金化学分析方法 银含量的测定 火焰原子吸收光谱法
GB/T 13748.7 镁及镁合金化学分析方法 第7部分:锆含量的测定
GB/T 13748.8 镁及镁合金化学分析方法 第8部分:稀土含量的测定 重量法
GB/T 13748.9 镁及镁合金化学分析方法 第9部分:铁含量的测定 邻二氮杂菲分光光度法
GB/T 13748.10 镁及镁合金化学分析方法 第10部分:硅含量的测定 钼蓝分光光度法
GB/T 13748.11 镁及镁合金化学分析方法 铍含量的测定 依莱铬氰蓝R分光光度法
GB/T 13748.12 镁及镁合金化学分析方法 第12部分:铜含量的测定
GB/T 13748.14 镁及镁合金化学分析方法 第14部分:镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
GB/T 13748.15 镁及镁合金化学分析方法 第15部分:锌含量的测定
GB/T 13748.20 镁及镁合金化学分析方法 第20部分:ICP-AES测定元素含量
GB/T 13748.21 镁及镁合金化学分析方法 第21部分:光电直读原子发射光谱分析方法测定元
素含量
GB/T 13748.22 镁及镁合金化学分析方法 第22部分:钍含量测定
GB/T 15056 铸造表面粗糙度 评定方法
GB/T 19943 无损检测 金属材料X和伽玛射线 照相检测 基本规则
GB/T 32792 镁合金加工产品包装、标志、运输、贮存
HB/Z60 X射线照相检验
HB/Z61 渗透检验
HB/Z328 镁合金铸件补焊工艺及检验
HB5462 镁合金铸件热处理
HB6578 铝、镁合金铸件检验用标准参考射线底片
HB7738 镁合金铸锭、铸件和零件的熔剂夹杂检验
3 铸件分类
3.1 根据铸件工作条件和用途以及在使用过程中损坏所造成的危害程度分为三类,见表1。
表1 铸件分类
铸件类别 定义
Ⅰ 承受重载荷,工作条件复杂,用于关键部位,铸件损坏将危及整机安全运行的重要铸件
Ⅱ 承受中等载荷,用于重要部位,铸件损坏将影响部件的正常工作,造成事故的铸件
Ⅲ 承受轻载荷或不承受载荷,用于一般部位的铸件
3.2 铸件的类别由需方在图样上规定。
铸件图样标记如下:
标记示例:
ZM6-S-T6
I-GB/T 13820
未注明类别的铸件视为Ⅲ类铸件。
4 技术要求
4.1 化学成分
铸件的化学成分应符合GB/T 1177-2018的规定。
4.2 供货状态
4.2.1 铸件的供货状态由需方在图样上注明或在协议中明确。
4.2.2 除另有规定外,铸件的热处理按HB5462的规定执行。
4.3 力学性能
4.3.1 Ⅰ类铸件本体或附铸试样的力学性能应符合表2的规定,Ⅱ类铸件本体或附铸试样的力学性能由供
需双方商定,Ⅲ 类铸件可不检验力学性能。Ⅰ类、Ⅱ类铸件单铸试样的力学性能应符合GB/T 1177-2018
的规定。
表2 铸件本体或附铸试样的力学性能
合金牌号 合金代号 取样部位 铸造方法
取样部位
厚度/mm
热处理
状态
抗拉强度
Rm/MPa
规定塑性延伸强
度Rp0.2/MPa
断后伸长率
A/%
平均值 最小值 平均值 最小值 平均值 最小值
ZMgZn5Zr ZM1
ZMgZn4RE1Zr ZM2
ZMgRE3ZnZr ZM3
ZMgRE3Zn3Zr ZM4
ZMgAl8Zn
ZMgAl8ZnA
ZM5
ZM5A
ZMgNd2ZnZr ZM6
ZMgZn8AgZr ZM7
ZMgAl10Zn ZM10
ZMgNd2Zr ZM11
无规定
Ⅰ类铸件
指定部位
Ⅰ类铸件
非指定部位;
Ⅱ类铸件
无规定
Ⅰ类铸件
指定部位
Ⅰ类铸件非
指定部位;
Ⅱ类铸件
无规定
无规定
S、J
S、J
S、J
S、J
S、J
无规定
≤20
>20
无规定
≤20
>20
无规定
无规定
T1 205 175 120 100 2.5 -
T1 165 145 100 - 1.5 -
T2 105 90 - - 1.5 1.0
T1 120 100 90 80 2.0 1.0
T4 175 145 70 60 3.0 1.5
T6 175 145 90 80 1.5 1.0
T4 160 125 70 60 2.0 1.0
T6 160 125 90 80 1.0 -
T4 180 145 70 60 3.5 2.0
T6 180 145 90 80 2.0 1.0
T4 165 130 - - 2.5 -
T6 165 130 - - 1.0 -
T4 150 120 - - 1.5 -
T6 150 120 - - 1.0 -
T4 170 135 - - 2.5 1.5
T6 170 135 - - 1.0 -
T6 180 150 120 100 2.0 1.0
T4 220 190 110 - 4.0 3.0
T6 235 205 135 - 2.5 1.5
T4 205 180 - - 3.0 2.0
T6 230 190 - - 2.0 -
T4 180 150 70 60 2.0 -
T6 180 150 110 90 0.5 -
T6 175 145 120 100 2.0 1.0
注1:“S”表示砂型铸件,“J”表示金属型铸件;当铸件某一部分的两个主要散热面在砂芯中成形时,按砂型铸件的
性能指标。
注2:平均值是指铸件上三根试样的平均值,最小值是指三根试样中允许有一根低于平均值但不低于最小值。
4.3.2 当铸件有高温力学性能要求时,其具体检测项目和指标可参照GB/T 1177-2018中附录A,由
供需双方商定。
4.4 几何形状、尺寸和重量公差
4.4.1 铸件的几何形状和尺寸应符合图样的要求,铸件尺寸公差应符合GB/T 6414的规定。有特殊要
求时,应在图样上标明。
4.4.2 当需方对铸件重量有要求时,应与供方商定。
4.5 表面质量
4.5.1 铸件应清理干净,不得有飞边、毛刺,非加工表面上的浇冒口应清理至与铸件表面齐平。待加工
面上浇冒口的残留量,一般不应高出铸件表面5mm,其应不影响X射线检测,特殊情况由供需双方
商定。
4.5.2 铸件表面不准许有冷隔、裂纹、缩孔、穿透性缺陷及严重的残缺类缺陷(如浇不足、机械损伤等)。
4.5.3 铸件在恒湿箱内显现熔剂夹杂检验的品种和数量由需方在图样或技术协议中注明。需在恒湿
箱内显现熔剂夹杂检验的铸件,在清除前所有表面上的熔剂夹杂数量、大小应不超过HB7738的规定。
4.5.4 铸件待加工表面上允许有经加工不超过机械加工余量范围内的任何缺陷。
4.5.5 铸件上作为加工基准所用的部位应平整。
4.5.6 铸件非加工表面和加工后的表面,在清理干净后存在的孔洞应符合表3的规定。铸件表面缺陷
不应超出如下范围:
a) 铸件经氧化处理后,非加工表面上允许有直径不大于1.5mm,深度不大于1mm的分散点状
表面孔洞,加工后表面上允许有直径不大于1mm,深度不大于0.5mm的分散点状表面孔洞。
b) 单个孔洞和成组孔洞的深度均不得超过壁厚的1/3;在安装边上,不得超过壁厚的1/4,有上述
缺陷的同一截面的反面,其对称部位不得有类似的缺陷。
c) 螺纹孔内、螺丝旋入4个牙距之内不准许有缺陷。
d) 凡不同于上述规定的缺陷,由供需双方商定。
表3 铸件表面允许的缺陷
铸件种类
铸件表面
积/cm2
铸件
类别
允许缺陷
单个孔洞 成组孔洞
孔洞
直径
孔洞
深度
在10cm×
10cm面积
上其孔洞数
在一个铸
件上其孔
洞数
孔洞之间
的距离
孔洞
直径
孔洞
深度
以3cm×
3cm面积
为一组其
孔洞数
在一个铸
件上组的
数量
mm 个 mm mm 个 组
≤ ≤ ≥ ≤ ≤
孔洞边缘
距铸件边
缘或内孔
边缘的距
离/mm
小型铸件 ≤1000
Ⅰ 4 3 3 4 20 2 1.5 4 2
Ⅱ 4 3 3 4 20 2 1.5 5 2
Ⅲ 4 3 3 5 15 2 1.5 6 3
中型铸件
>1000
~6000
Ⅰ 4 3 3 8 30 2 1.5 4 3
Ⅱ 4 3 3 8 30 2 1.5 5 3
Ⅲ 4 3 3 9 25 2 1.5 6 3
不小于孔
洞最大直
径的2倍
表3(续)
铸件种类
铸件表面
积/cm2
铸件
类别
允许缺陷
单个孔洞 成组孔洞
孔洞
直径
孔洞
深度
在10cm×
10cm面积
上其孔洞数
在一个铸
件上其孔
洞数
孔洞之间
的距离
孔洞
直径
孔洞
深度
以3cm×
3cm面积
为一组其
孔洞数
在一个铸
件上组的
数量
mm 个 mm mm 个 组
≤ ≤ ≥ ≤ ≤
孔洞边缘
距铸件边
缘或内孔
边缘的距
离/mm
大型铸件
>6000
~8000
Ⅰ 4 3 3 15 30 2 1.5 4 5
Ⅱ 4 3 3 15 30 2 1.5 5 5
Ⅲ 4 3 3 17 25 2 1.5 6 6
超大型铸件 >8000
Ⅰ 4 3 3 28 30 2 1.5 4 7
Ⅱ 4 3 3 28 30 2 1.5 5 7
Ⅲ 4 3 3 30 25 2 1.5 6 8
不小于孔
洞最大直
径的2倍
4.5.7 在金属型铸件的非加工表面上,允许有铸型分型、错箱、顶杆及排气塞等痕迹,但凸出处不应超
过表面1mm或凹下处不应低于表面0.5mm。
4.5.8 铸件表面允许有因镁铝反偏析形成的灰斑。含锆镁合金铸件表面允许有以线条、流线和点状形
成存在的偏析不均匀性。
4.5.9 铸件非加工表面上的铸字和标志应清晰可辨,其位置、字体和标印方法应符合图样要求。
4.5.10 铸件的非加工面及粗加工面的表面粗糙度应符合图样或技术协议的要求。
4.6 内部质量
4.6.1 铸件内部允许的气孔、缩孔、夹渣在无特殊规定时,可参照4.5.6加工后表面的要求进行检验。
4.6.2 ZM5、ZM10铸件显微疏松按HB6578评定,其验收等级按表4的规定执行。
表4 铸件显微疏松X射线检测验收等级
铸件类别 探伤部位
验收等级/级
第一组a 第二组a 第三组a
指定部位 2 2 1
非指定部位 3 3 2
Ⅱ 指定部位 3 3 2
a 第一组、第二组壁厚小于或等于30mm,第三组壁厚大于30mm。
4.6.3 含锆镁合金铸件的内部缺陷,由供需双方商定或按专门技术标准规定执行。
4.6.4 本标准规定以外的铸件内部缺陷,由供需双方商定或按专门技术标准规定执行。
4.6.5 铸件的X射线检测和荧光检测部位和比例,由需方根据铸件类别和生产情况,在图样或技术文
件中规定。对各类铸件允许存在的显微疏松等级不同于表4规定时,由供需双方商定。Ⅱ类铸件非指
定部位不检查,如需检查时,其验收等级允许比指定部位降低一级。
4.6.6 铸件内部不准许有裂纹。
4.6.7 有气密性要求的铸件,应在图样上注明。除另有规定外,当气密性试验不合格时,可进行浸渗
处理。
4.6.8 当需方有要求,经与供方商定,铸件内部缺陷的X射线检测亦可参照附录A的规定执行。
4.7 铸件修复和校正
4.7.1 除另有规定外,铸件可进行修补。
4.7.2 可用打磨的方法清除缺陷,打磨后的尺寸,应符合铸件尺寸公差的要求。
4.7.3 变形的铸件允许用机械方法校正,校正后不准许有裂纹。
4.7.4 除另有规定外,允许用焊补的方法修复任何缺陷。所有铸件的各个部位只要便于焊补、打磨和
检验,均可按HB/Z328的规定进行焊补。
4.7.5 当采用氩弧焊焊补时,经扩修后允许焊补的面积、深度、个数和间距,一般应符合表5的规定。
特殊情况下的焊补,由供需双方商定。
表5 铸件允许的焊补面积及数量
铸件种类 铸件表面积/cm2
焊区最大扩修
面积/cm2
焊区最大
深度/mm
一个铸件上允许
焊区的个数/个
一个铸件上允许
焊区的总个数a/个
焊区边缘
最小间距
小型铸件 ≤1000
中型铸件 >1000~6000
大型铸件 >6000~8000
超大型铸件 >8000
10 无规定 3
10 无规定 4
15 10 1
20 8 1
10 无规定 6
20 12 2
30 8 1
10 无规定 7
20 12 3
30 8 1
40 6 1
不小于相
邻两焊区
最大直径
的和
a 偏移的凸台和工艺孔的焊补不计入焊区的个数。
4.7.6 同一处焊补的次数不得多于3次。焊区内应标有焊补印记。
4.7.7 铸件应在铸态下进行焊补。热处理后需焊补的铸件,焊补后按原状态进行热处理,热处理后的
铸件应重新检验单铸试样的力学性能。机械加工前后暴露的小缺陷,其扩修面积小于4cm2、间距大于
100mm,经需方同意,焊补后可不进行热处理。
4.7.8 Ⅰ类、Ⅱ类铸件焊补后需经荧光(或其他方法)和X射线检测。小于4cm2、不便于X射线检测
的焊区,经需方同意,焊补后可不进行X射线检测。
4.7.9 焊补后,焊区不准许有裂纹、分层和未焊透等缺陷。每个焊区内允许有最大直径不大于2mm且
不超过壁厚的1/3,间距不小于10mm的单个孔洞、夹渣3个。直径小于0.5mm以下的分散气孔、夹
渣不计。
4.7.10 铸件允许采用供需双方商定的其他方法,如浸渗、粘补、热等静压等进行修补。
5 试验方法
5.1 化学成分
5.1.1 铸件化学成分分析方法按 GB/T 13748.1、GB/T 13748.4、GB/T 13748.6~13748.12、
GB/T 13748.14、GB/T 13748.15、GB/T 13748.20~13748.22的规定执行。在保证分析精度的条件下,
允许使用其他检测方法。
5.1.2 当分析结果有争议时,应按GB/T 13748.1、GB/T 13748.4、GB/T 13748.6~13748.12、GB/T 13748.14、
GB/T 13748.15、GB/T 13748.20~13748.22进行仲裁。
5.2 力学性能
铸件室温拉伸试验按GB/T 228.1的规定执行。
5.3 尺寸和重量公差
5.3.1 铸件的尺寸检验应符合图样或技术协议的要求。铸件易变动的尺寸应逐件检验,必检尺寸由供
需双方商定。无法检验的尺寸,按图样或技术协议的规定执行。
5.3.2 当图样有重量要求时,重量和重量公差按图样或技术协议的规定验收。如无明确规定,铸件重
量公差应符合GB/T 11351的规定。
5.4 表面质量
5.4.1 可通过目视或使用一定的工具、仪器或采用合适的方法检验其表面质量。
5.4.2 铸件需进行荧光或煤油浸润检查时,按HB/Z61的规定执行。
5.4.3 铸件非加工表面的粗糙度评级按GB/T 15056的规定执行。
5.5 内部质量
铸件的X射线检测按GB/T 19943或HB/Z60的规定执行。
6 检验规则
6.1 组批
在8h内浇注的同一熔炼炉次,且采用同一热处理工艺的铸件为一批。特殊情况下的组批,由供需
双方商定。
6.2 检验项目
铸件按其类别进行检验,各类铸件的检验项目见表6。
表6 各类铸件检验项目
铸件类别
合金 铸件
化学成分
单铸试样
力学性能
尺寸 表面缺陷 表面粗糙度 重量 X射线探伤 荧光探伤 气密性试验
铸件本体或
附铸试样
力学性能
Ⅰ ▲ ▲a ▲ ▲ ● ● ▲ ▲ ● ▲a
Ⅱ ▲ ▲ ▲ ▲ ● ● ● ● ● ●
Ⅲ ▲ - ▲ ▲ ● ● - - ● -
注:▲为必检项目,●为仅当按供需双方商定才检验的项目,-为不检验项目。
a 包括铸件本体或附铸试样力学性能,铸件本体或附铸试样力学性能合格,则不必再检验单铸试样力学性能。
6.3 取样方法
6.3.1 化学成分
6.3.1.1 化学成分分析所取试样应按GB/T 1177-2018的规定执行。
6.3.1.2 应对每一熔炼炉次合金的基本组元和主要杂质铁、硅等进行分析。
6.3.1.3 当用几个熔炼炉次的熔融金属浇注一个铸件时,每一炉次都要检验化学成分。
6.3.2 力学性能
6.3.2.1 Ⅰ类铸件本体或附铸试样部位由需方在图样上注明。未注明时,附铸试样由供需双方商定,本
体试样应在铸件最薄处和最厚处各取至少一根或由供需双方商定。除需方另有要求外,不测定本体试
样的屈服强度。
6.3.2.2 除另有规定外,当在图样上指定有切取试样部位时,在连续生产的情况下,同一图样的铸件,每
批用以检测指定部位切取试样的力学性能的铸件数按表7的规定,其指标应符合表2的规定。
表7 检测力学性能用铸件
每批件数 试验用铸件数量
≤50 1
>50~200 2
>200 每批件数×2%
6.3.3 表面质量
铸件的表面质量应逐件检验。荧光、着色、表面粗糙度等检查由供需双方商定。
6.3.4 内部质量
6.3.4.1 Ⅰ类、Ⅱ类铸件应按图样或技术协议的规定进行X射线检测。其检测部位由供需双方商定,
检测基数按每个熔炼炉次所浇注的铸件数计算。
6.3.4.2 对难以进行X射线检测的盲区部位,应由供需双方商定抽样解剖检查。
6.3.4.3 有气密性要求的铸件,按图样或技术协议的规定检测。
6.3.5 铸件修复和校正
6.3.5.1 铸件焊补后应经X射线检测和荧光或着色检测,检测面积不得小于焊补面积的2倍。Ⅰ类铸
件的焊补部位应全部检查;Ⅱ类铸件焊补后,按供需双方商定比例进行抽查。
6.3.5.2 铸件校正后应检查有无裂纹。
6.4 判定及复验
6.4.1 化学成分
铸件化学成分第一次送检分析不合格时,允许重新取样分析不合格元素。若第二次分析仍不合格,
则判定该熔炼炉次的铸件化学成分不合格。
6.4.2 力学性能
6.4.2.1 每批的三根单铸试样中的两根试样的力学性能符合GB/T 1177-2018的规定,则该批铸件的
力学性能合格。单铸试样和铸件上切取试样第一次检测力学性能不合格时,允许将单铸试样和铸件重
复热处理,随后取样检测。若不合格,允许进行第三次热处理,若检测结果仍不合格,则该批铸件不合
格。每次......
   
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