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铸造业是机械行业的一个重要分支,由于石墨的存在赋予铸铁优良的铸造性能、切削加工性能、减磨性能、减振性能以及低的缺口敏感性。而且铸造生产设备简单, 制造成本低,因而在工业生产中得到广泛应用。在各类机械产品中,按质量计算,铸件所占比例高达50%以上。
      铸造件第一位的质量指标就是力学性能,测试工件力学性能的方法主要有两个,其一是拉伸试验,其二是硬度试验。拉伸试验测试的是工件的抗拉强度,屈服强度和伸长率,而硬度试验反映的是在各自规定的条件下材料弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。在美国铸件标准中几乎每一种产品都规定了拉伸试验。多数产品规定了硬度试验。
      拉伸试验设备复杂,投资较高,需要专业人员,需要制备试样,试验效率低,成本高。硬度试验设备简单,易于掌握,压痕很小,可视为无损检测,可直接测试成品或半成品工件。测试效率高,可用于对成批工件的逐件检测。随着硬度计制造技术的进步,各种便携式仪器,特别是高精度便携式仪器不断出现,使得硬度测试实现了简单、快捷和精确。使现场硬度检测,生产线上的硬度控制及大工件的精确硬度检测成为可能。
      硬度试验和拉伸试验基本上都是检测金属抵抗塑性变形的能力。两种试验在某种程度上是检测金属相似的特性。二者的试验结果是完全可以相互比较的,对于多数金属材料,硬度值和抗拉强度值是可以通过查表相互换算的。因此在测试材料力学性能时,人们越来越多地选择采用硬度试验,而较少选用拉伸试验。
      作者研究整理了美国标准ASTM中关于铸件硬度要求的规定。
      本文主要有两部分内容,第一,美国标准ASTM中典型铸造产品关于硬度要求方面的规定。第二,在铸造产品检测中硬度计的选用方法。
一、美国标准ASTM中关于铸件硬度的要求
1、 灰口铁铸件(ASTM A48-92)
      适用于主要考虑抗拉强度的一般工程用灰口铁铸件,铸件根据不同铸造试棒的抗拉强度分级。在此类铸铁件中,化学成分相对于抗拉强度来说是次要的。
      铸件在订货或生产时,根据单独铸造的试样性能分成若干个等级,每一等级采用一个数字后接一字母表示,数字表示单独铸造试棒的最小抗拉强度,字母表示试棒的规格。例如:
      灰口铁铸件,ASTM A48,30B级表示按标准ASTM A48生产的,最小抗拉强度为30千磅/英寸2(207MPa),试棒的公称直径为1.2英寸(30.5mm)。
      标准述及“在生产厂和购买方达成书面协议时,要求铸件满足硬度、化学成分、显微组织、压漏、X线检验无缺陷、尺寸、表面精度等要求是必要的”。
2、 机动车用灰口铁铸件(ASTM A159-88)
      适用于以砂模铸造的,在汽车、拖拉机及相关工业中使用的灰口铁铸件。

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