GB∕T 43409-2023 一般工程與結(jié)構(gòu)用碳鋼及低合金鋼鑄件金相檢驗(yàn)（正式版）

CCSJ31一般工程與結(jié)構(gòu)用碳鋼及低合金鋼鑄件金相檢驗(yàn)2023-11-27發(fā)布國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I前言 l2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4試樣的選取與制備 5金相組織檢驗(yàn) 26晶粒度測(cè)定 7非金屬夾雜物檢驗(yàn) 8檢驗(yàn)報(bào)告 ⅢGB/T43409—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC54)提出并歸口。本文件起草單位：中國(guó)機(jī)械總院集團(tuán)沈陽鑄造研究所有限公司、江西樟樹市福鈴內(nèi)燃機(jī)配件有限公司、江蘇萬恒鑄業(yè)有限公司、佛山市中凱檢測(cè)技術(shù)有限公司、廣東華昌集團(tuán)有限公司、浙江泰瑞重型機(jī)械有限公司、中鐵寶橋集團(tuán)有限公司、中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司、通裕重工股份有限公司、中國(guó)重型汽車集團(tuán)有限公司、中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司、蘭州蘭石檢測(cè)技術(shù)有限公司、哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司、山東天力機(jī)械鑄造有限公司、大唐鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中心有限公司、海安海太鑄造有限公司、二重(德陽)重型裝備有限公司、中鐵七局集團(tuán)有限公司、中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖南紫荊新材料科技有限公司、益陽紫荊福利鑄業(yè)有限公司、河南省誠建檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)股份有限公司、三明市金圣特種鋼有限公司、廈門瑞德利校準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)有限公司、三明市毅君機(jī)械鑄造有限公司、惠州市卓能檢測(cè)技術(shù)有限公司、濮陽市海林特種設(shè)備制造防護(hù)有限公司、江蘇凱特汽車部件有限公司、江蘇竣昌科技有限公司、重慶中昆新材料科技有限公司、漳州恒昌機(jī)械制造有限公司、青島立博汽車零部件精密鑄造有限公司、青島旺升源金屬科技有限公司、深圳市常豐激光刀模有限公司、深圳赤灣勝寶旺工程有限公司、河南大方重型裝備有限公司、聊城市廣利機(jī)械配件有限公司。1一般工程與結(jié)構(gòu)用碳鋼及低合金鋼鑄件金相檢驗(yàn)本文件規(guī)定了一般工程與結(jié)構(gòu)用碳鋼及低合金鋼鑄件金相檢驗(yàn)試樣的選取與準(zhǔn)備、金相組織檢驗(yàn)、晶粒度測(cè)定、非金屬夾雜物檢驗(yàn)和檢驗(yàn)報(bào)告。本文件適用于一般工程與結(jié)構(gòu)用碳鋼及低合金鋼鑄件的金相檢驗(yàn)，其他工程及結(jié)構(gòu)用碳鋼及低合金鋼鑄件的金相檢驗(yàn)可參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T5611鑄造術(shù)語GB/T6394—2017金屬平均晶粒度測(cè)定方法GB/T7232金屬熱處理工藝術(shù)語GB/T13298金屬顯微組織檢驗(yàn)方法GB/T20566鋼及合金術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T5611、GB/T7232、GB/T20566界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。欠熱組織underheatedstructure鑄件熱處理加熱溫度偏低或保溫時(shí)間不足，導(dǎo)致退火態(tài)和正火態(tài)組織中殘留鑄態(tài)組織及調(diào)質(zhì)態(tài)組織中存在較多未溶鐵素體(含量5%以上)等的異常組織。注：包括退火態(tài)欠熱組織、正火態(tài)欠熱組織和調(diào)質(zhì)態(tài)欠熱組織。過熱組織overheatedstructure鑄件熱處理加熱溫度過高，保溫時(shí)間過長(zhǎng)，以致基體晶粒變得明顯粗大的組織。注：包括退火態(tài)過熱組織、正火態(tài)過熱組織及調(diào)質(zhì)態(tài)過熱組織。4試樣的選取與制備4.1金相試樣應(yīng)在鑄件或力學(xué)性能試塊上截取。4.2金相試樣的制備應(yīng)符合GB/T13298的規(guī)定，截取和制備試樣過程中應(yīng)防止組織發(fā)生變化，試樣檢驗(yàn)面浸蝕前應(yīng)保持表面光潔，無劃痕等磨制和拋光缺陷。4.3金相試樣的浸蝕宜用2%～6%硝酸無水乙醇混合液(2mL～6mL硝酸+100mL無水乙醇)。25金相組織檢驗(yàn)5.1金相組織碳鋼和低合金鋼鑄件的金相組織主要包括鑄態(tài)、退火態(tài)、正火(正火+回火)態(tài)及調(diào)質(zhì)態(tài)組織。5.2金相組織檢驗(yàn)方法及評(píng)定5.2.1金相組織可在試樣或鑄件本體上進(jìn)行檢驗(yàn)。5.2.2試樣浸蝕后，觀察整個(gè)檢驗(yàn)面，在有代表性的視場(chǎng)上確定其金相組織。鑄態(tài)、退火態(tài)、正火(正火十回火)態(tài)金相組織在放大100倍，直徑不小于70mm的視場(chǎng)下，對(duì)照相應(yīng)熱處理狀態(tài)下的金相圖譜進(jìn)行評(píng)定；調(diào)質(zhì)態(tài)金相組織在放大500倍，直徑不小于70mm的視場(chǎng)下，對(duì)照相應(yīng)熱處理狀態(tài)下的金相圖譜進(jìn)行評(píng)定。5.3鑄鋼件鑄態(tài)金相組織及其特征鑄鋼件的鑄態(tài)金相組織及其特征見表1,其典型牌號(hào)金相組織圖譜見圖1。表1鑄態(tài)金相組織及其特征典型牌號(hào)鑄態(tài)金相組織及其特征圖譜低碳鋼鑄件ZG200-400(ZG20)魏氏組織十塊狀鐵素體十珠光體圖1a)ZG230-450(ZG25)塊狀鐵素體+魏氏組織+珠光體圖1b)ZG270-480(ZG20Mn)塊狀鐵素體+魏氏組織+珠光體圖1c)中碳鋼鑄件ZG310-570(ZG45)珠光體+沿奧氏體晶界呈網(wǎng)狀分布的鐵素體及向晶內(nèi)生長(zhǎng)的針狀鐵素體圖1d)ZG650-830(ZG35NiCrMo)貝氏體十針狀鐵素體圖le)a)ZG200-400鑄態(tài)組織b)ZG230-450鑄態(tài)組織圖1鑄態(tài)金相組織3c)ZG270-480鑄態(tài)組織d)ZG310-570鑄態(tài)組織e)ZG650-830鑄態(tài)組織圖1鑄態(tài)金相組織(續(xù))5.4鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織及其特征鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織及其特征見表2,其金相組織圖譜見圖2。表2鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織及其特征典型牌號(hào)熱處理狀態(tài)熱處理溫度金相組織及其特征圖譜低碳鋼鑄件ZG200-400退火態(tài)Ac?+(50℃~150℃)鐵素體十?dāng)嗬m(xù)網(wǎng)狀分布的珠光體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2a)正火(正火+回火)態(tài)Ac?+(50℃~150℃)鐵素體十細(xì)小塊狀珠光體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2b)ZG230-450退火態(tài)Ac?+(50℃~150℃)鐵素體十網(wǎng)狀分布的珠光體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2c)4表2鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織及其特征(續(xù))典型牌號(hào)熱處理狀態(tài)熱處理溫度金相組織及其特征圖譜低碳鋼鑄件ZG230-450正火(正火十回火)態(tài)Ac?+(50℃~150℃)鐵素體十細(xì)小塊狀珠光體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2d)ZG270-480退火態(tài)Ac?+(50℃~150℃)鐵素體十網(wǎng)狀分布的珠光體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2e)正火(正火十回火)態(tài)Ac?+(50℃~150℃)細(xì)小塊狀及條狀鐵素體十珠光體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2f)調(diào)質(zhì)態(tài)Ac?+(30℃~50℃)回火索氏體，組織均勻圖2g)中碳鋼鑄件ZG310-570退火態(tài)Ac?+(50℃~150℃)細(xì)小均勻的珠光體十塊狀鐵素體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2h)正火(正火十回火)態(tài)Acs+(50℃~150℃)細(xì)小均勻的珠光體十細(xì)小塊狀及針條狀鐵素體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2i)調(diào)質(zhì)態(tài)Ac?+(30℃~50℃)回火索氏體，組織均勻圖2j)ZG650-830退火態(tài)Ac?+(50℃~150℃)細(xì)小均勻的貝氏體+塊狀鐵素體，鐵素體晶粒度不小于5級(jí)圖2k)正火(正火+回火)態(tài)Acs+(50℃~150℃)細(xì)小均勻的貝氏體+少量鐵素體圖21)調(diào)質(zhì)態(tài)Ac?+(30℃~50℃)回火索氏體，組織均勻注：Ac?表示亞共析鋼加熱時(shí)所有鐵素體都轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度。a)ZG200-400退火態(tài)組織b)ZG200-400正火(正火+回火)態(tài)組織圖2鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織5c)ZG230-450退火態(tài)組織d)ZG230-450正火(正火+回火)態(tài)組織e)ZG270-480退火態(tài)組織f)ZG270-480正火(正火+回火)態(tài)組織g)ZG270-480調(diào)質(zhì)態(tài)組織圖2鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織(續(xù))6h)ZG310-570退火態(tài)組織i)ZG310-570正火(正火+回火)態(tài)組織j)ZG310-570k)ZG650-830退火態(tài)組織調(diào)質(zhì)態(tài)組織I)ZG650-830正火(正火+回火)態(tài)組織圖2鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織(續(xù))7m)ZG650-830調(diào)質(zhì)態(tài)組織圖2鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的金相組織(續(xù))5.5鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織及其特征鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織及其特征見表3,其金相組織圖譜見圖3。表3鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織及其特征典型牌號(hào)熱處理狀態(tài)加熱溫度金相組織及其特征圖譜低碳鋼鑄件退火態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?鐵素體+斷續(xù)網(wǎng)狀分布的珠光體十針條狀殘留鑄態(tài)組織圖3a)退火態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上鐵素體+斷續(xù)網(wǎng)狀分布的珠光體(組織粗化),鐵素體晶粒度小圖3b)正火(正火十回火)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?鐵素體十?dāng)嗬m(xù)網(wǎng)狀分布的珠光體十針條狀殘留鑄態(tài)組織，鐵素體晶粒度小于5級(jí)圖3c)正火(正火+回火)態(tài)(過熱)鐵素體十珠光體十魏氏組織(組織粗化)圖3d)退火態(tài)(欠熱)Ac?~Acs鐵素體十網(wǎng)狀分布的珠光體+殘留鑄態(tài)組織圖3e)退火態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上鐵素體十珠光體(組織粗化),鐵素體晶粒度小于5級(jí)圖3f)正火(正火十回火)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?鐵素體十珠光體十殘留鑄態(tài)組織圖3g)正火(正火十回火)態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上鐵素體十珠光體十魏氏組織(組織粗化)圖3h)8表3鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織及其特征(續(xù))典型牌號(hào)熱處理狀態(tài)加熱溫度金相組織及其特征圖譜低碳鋼鑄件退火態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?鐵素體十網(wǎng)狀分布的珠光體十殘留鑄態(tài)組織圖3i)退火態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上組織粗化的鐵素體十珠光體，鐵素體晶粒度小于5級(jí)圖3j)正火(正火+回火)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?組織圖3k)正火(正火+回火)態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上組織粗大的珠光體十網(wǎng)狀鐵素圖31)調(diào)質(zhì)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?回火索氏體十未溶鐵素體(面積調(diào)質(zhì)態(tài)(過熱)Ac?+(50℃~150℃)組織粗化的回火索氏體圖3n)中碳鋼鑄件退火態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?珠光體十鐵素體十殘留鑄態(tài)組織圖3o)退火態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上組織粗化的珠光體十條塊狀鐵素體圖3p)正火(正火+回火)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?體十殘留鑄態(tài)組織圖3q)正火(正火十回火)態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上組織粗化的珠光體十網(wǎng)狀分布的鐵素體十魏氏組織圖3r)調(diào)質(zhì)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?回火索氏體十未溶鐵素體(面積圖3s)調(diào)質(zhì)態(tài)(過熱)Ac?+(50℃~150℃)組織粗化的回火索氏體圖3t)退火態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?留鑄態(tài)組織圖3u)退火態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上狀鐵素體圖3v)正火(正火十回火)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?體十殘留鑄態(tài)組織正火(正火十回火)態(tài)(過熱)Ac?+150℃以上素體圖3x)調(diào)質(zhì)態(tài)(欠熱)Ac?~Ac?回火索氏體+未溶鐵素體(面積圖3y)調(diào)質(zhì)態(tài)(過熱)Ac?+(50℃~150℃)組織粗化的回火索氏體圖3z)注：Ac?表示鋼加熱時(shí)向奧氏體轉(zhuǎn)變的溫度。9a)ZG200-400退火態(tài)欠熱組織b)ZG200-400退火態(tài)過熱組織c)ZG200-400正火(正火+回火)態(tài)欠熱組織d)ZG200-400正火(正火+回火)態(tài)過熱組織e)ZG230-450退火態(tài)欠熱組織f)ZG230-450退火態(tài)過熱組織圖3鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織g)ZG230-450正火(正火+回火)態(tài)欠熱組織i)ZG270-480退火態(tài)欠熱組織k)ZG270-480正火(正火+回火)態(tài)欠熱組織h)ZG230-450正火(正火+回火)態(tài)過熱組織j)ZG270-480退火態(tài)過熱組織I)ZG270-480正火(正火+回火)態(tài)過熱組織圖3鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織(續(xù))m)ZG270-480調(diào)質(zhì)態(tài)欠熱組織o)ZG310-570退火態(tài)欠熱組織q)ZG310-570正火(正火+回火)態(tài)欠熱組織n)ZG270-480調(diào)質(zhì)態(tài)過熱組織p)ZG310-570退火態(tài)過熱組織r)ZG310-570正火(正火+回火)態(tài)過熱組織圖3鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織(續(xù))s)ZG310-570調(diào)質(zhì)態(tài)欠熱組織u)ZG650-830退火態(tài)欠熱組織w)ZG650-830正火(正火+回火)態(tài)欠熱組織t)ZG310-570調(diào)質(zhì)態(tài)過熱組織v)ZG650-830退火態(tài)過熱組織x)ZG650-830正火(正火+回火)態(tài)過熱組織圖3鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織(續(xù))y)ZG650-830調(diào)質(zhì)態(tài)欠熱組織z)ZG650-830調(diào)質(zhì)態(tài)過熱組織圖3鑄鋼件不同熱處理狀態(tài)下的欠熱或過熱金相組織(續(xù))6晶粒度測(cè)定6.1碳鋼和低合金鋼鑄件的鐵素體平均晶粒度的測(cè)定，應(yīng)按GB/T6394—2017的規(guī)定執(zhí)行。6.2碳鋼和低碳低合金鋼鑄件的鐵素體平均晶粒度評(píng)級(jí)圖(評(píng)級(jí)用試樣應(yīng)按GB/T6394—2017圖I制作)見圖4,在放大100倍，直徑為70mm的視場(chǎng)下，對(duì)照相應(yīng)評(píng)級(jí)圖進(jìn)行評(píng)定。圖4碳鋼和低碳低合金鋼鑄件的鐵素體平均晶粒度評(píng)級(jí)圖圖4碳鋼和低碳低合金鋼鑄件的鐵素體平均晶粒度評(píng)級(jí)圖(續(xù))7非金屬夾雜物檢驗(yàn)7.1檢驗(yàn)方法7.1.1試樣拋光后用金相顯微鏡檢驗(yàn)。夾雜物類型檢驗(yàn)可放大至能分辨的倍率，定量檢驗(yàn)放大100倍。本文件中評(píng)級(jí)圖片相當(dāng)于100倍下拋光平面上面積為0.5mm2的(即邊長(zhǎng)為0.710mm)正方形視場(chǎng)。7.1.2檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先觀察整個(gè)受檢面，然后按最差視場(chǎng)，對(duì)照評(píng)級(jí)圖，分別評(píng)定級(jí)別，評(píng)定時(shí)可評(píng)半級(jí)。7.1.3外來夾雜物應(yīng)在檢驗(yàn)報(bào)告中以文字說明。7.2檢驗(yàn)項(xiàng)目及評(píng)級(jí)圖夾雜物類型按圖5進(jìn)行評(píng)定，其類型說明見表4。a)I型夾雜物×100b)I型夾雜物×5圖5夾雜物類型評(píng)定圖譜g)IV型夾雜物×100i)V型夾雜物×100j)V型夾雜物×500k)外來夾雜物×100I)外來夾雜物×500圖5夾雜物類型評(píng)定圖譜(續(xù))表4夾雜物類型評(píng)定說明夾雜物類型圖譜包含氧化物、表面附有硫化物的硅酸鹽類夾雜物和復(fù)合二氧化硅玻璃體等球狀?yuàn)A雜物圖5a)、圖5b)包含灰色點(diǎn)條狀硫化鐵錳及其與氧化鐵錳共晶型夾雜物等點(diǎn)網(wǎng)狀分布夾雜物圖5c)、圖5d)Ⅲ型包含黑色多角形含三硫化二鋁的復(fù)合夾雜物和鋼中添加釩、鉻等出現(xiàn)的多角形夾雜物以及其他非球狀分布夾雜物圖5e)、圖5f)IV型三氧化二鋁樹枝晶形夾雜物，在光學(xué)顯微鏡下呈群狀圖5g)、圖5h)V型以氧化鐵為主要成分的單顆粒球狀的二次氧化夾雜物圖5i)、圖5g)外來夾雜物鋼水澆注時(shí)帶入的夾渣，耐火材料等粗大顆粒夾雜物圖5k)、圖51)Ⅱ型夾雜物分5個(gè)等級(jí)，按圖6進(jìn)行評(píng)定，其評(píng)級(jí)說明見表5。圖6Ⅱ型夾雜物評(píng)級(jí)圖圖6Ⅱ型夾雜物評(píng)級(jí)圖(續(xù))表5Ⅱ型夾雜物評(píng)級(jí)說明級(jí)別評(píng)定圖1灰色短條狀，長(zhǎng)度不大于20μm,網(wǎng)狀分布不明顯，同時(shí)有Ⅲ型夾雜物共存圖6a)2灰色短條狀，長(zhǎng)度不大于20μm,網(wǎng)狀分布較明顯，較少其他類型夾雜物共存圖6b)3圖6c)4灰色點(diǎn)狀或短條狀，緊密排列呈網(wǎng)狀分布圖6d)5大量灰色點(diǎn)狀或短條狀，呈聚集不均勻網(wǎng)狀分布圖6e)I型、Ⅲ型夾雜物分細(xì)系和粗系兩類，級(jí)別按圖7進(jìn)行，其評(píng)級(jí)說明見表6。細(xì)系和粗系超過3級(jí)后，應(yīng)根據(jù)夾雜物的數(shù)量評(píng)定級(jí)別，3.5級(jí)對(duì)應(yīng)100倍視場(chǎng)內(nèi)點(diǎn)數(shù)最小值為49,4級(jí)對(duì)應(yīng)100倍視場(chǎng)內(nèi)點(diǎn)數(shù)最小值為64。c)細(xì)系：1.5級(jí)d細(xì)