【机械行业标准(JB)】 灰铸铁机械性能试验方法

JB/T 7945—1999 灰铸铁 力学性能试验方法 Methods for testing the mechanical properties of grey cast iron 前言 本标准是对 JB/T 7945—95《灰铸铁—力学性能试验方法》的修订。修订时，对原标准作了编辑性修改，本标准自实施之日起代替 JB/T 7945—95。本标准的附录 A 是标准的附录，附录 B 是提示的附录。本标准由全国铸造标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：沈阳铸造研究所等。本标准主要起草人：张正德、都兴进、工星聚、于深。 1 范围 本标准规定了灰铸铁的抗拉强度、抗弯强度、挠度、抗压强度、弹性模量等力学性能的试验方法。本标准适用于在常温静力条件下，测定灰铸铁的力学性能。 2 拉伸试验 2.1 拉伸试验测定灰铸铁抗拉强度 $\sigma_b$，按式 (1) 进行计算： $\sigma_b = F / A$ 式中：$\sigma_b$ 为抗拉强度，N/mm²；$F$ 为最大拉伸载荷，N；$A$ 为试验前，试样平行段的最小横断面积，mm²。 2.2 拉伸试样用毛坯为圆柱形（$d=30\pm1$ mm）的单铸试棒或附铸试棒。单铸试棒与铸件间采用同一批铁水浇铸。单铸试棒应在砂型或具有相仿导热性能的砂型中立浇。如供需双方有协议时，也可用湿型。铸型内可同时浇铸若干根试棒，各试棒之间的距离不小于 50mm。试棒的长度根据拉伸试样形状和尺寸确定。 2.3 灰铸铁标准拉伸试样形状和尺寸如下表所示： 表 1：标准拉伸试样规格 - A1型（圆柱状）：最小直径 $d \ge 25$ mm，最小平行段长度 $L \ge 60$ mm，过渡圆弧半径 $R \ge 6$ mm。 - A2型（圆柱状）：最小直径 $d \ge 25$ mm，最小平行段长度 $L \ge 65$ mm，过渡圆弧半径 $R \ge 6$ mm。 - B1型（螺纹端）：最小直径 $d \ge 25$ mm，最小长度 $L \ge 25$ mm，过渡圆弧半径 $R \ge 6$ mm，螺纹直径与螺距 $M30 \times 3.5$。 - B2型（螺纹端）：最小直径 $d \ge 25$ mm，最小长度 $L \ge 25$ mm，过渡圆弧半径 $R \ge 6$ mm，螺纹直径与螺距 $M30 \times 3.5$。 检查灰铸铁牌号时，用单铸试棒加工成标准拉伸试样进行试验。如供需双方有协议时，可用附录 A（标准的附录）中所列的辅助拉伸试样。 2.4 拉伸试样平行段直径的最低测量精度为 0.05mm。 2.5 拉伸试验速度规定为应力增加速度小于或等于 30MPa/s。仲裁试验时，应力增加速度不超过 10MPa/s。 2.6 灰铸铁拉伸试验可在任何形式的试验机上进行。测力示值误差不大于 $\pm 1%$。拉伸试验机的夹具应保证试样轴线对正中心，使载荷作用在试样轴线上。 2.7 试验时的环境温度为 $20^{\circ}\text{C} \pm 10^{\circ}\text{C}$。当温度超出规定范围时，应在试验报告中注明。抗拉强度测定值应保留三位有效数字，其数字修约按有关规定进行。 2.8 试验报告内容应包括： a) 试样号； b) 试棒毛坯的类型，如单铸或附铸，干型或湿型； c) 抗拉强度； d) 断口情况，如夹渣、缩孔、气孔、断口位置； e) 辅助试样应注明试样直径和取样部位。 3 弯曲试验 3.1 灰铸铁弯曲试验是使试样承受横向集中载荷，测定抗弯强度和挠度。抗弯强度 $\sigma_f$ 按式 (2) 计算： $\sigma_f = (F \cdot K) / (d \cdot l)$ 式中：$\sigma_f$ 为抗弯强度，N/mm²；$d$ 为试样直径，mm；$l$ 为支点间距离，mm；$K$ 为抗弯系数（见表 2）；$F$ 为试样断裂载荷，N。 3.2 挠度是指试样受载处，从承受初载荷增加至最大载荷（试样断裂）为止的位移量。 3.3 试验条件和测量精度见表 3。 3.4 弯曲试样用干型立浇顶注或底注铸造。如供需双方有协议时，可用湿型。 表 2：抗弯系数 $K$ 与试样直径 $d$ 的关系 - $d=30.3$ mm, $K=0.0275$ - $d=30.2$ mm, $K=0.0277$ - $d=30.1$ mm, $K=0.0280$ - $d=30.0$ mm, $K=0.0283$ - $d=29.9$ mm, $K=0.0286$ - $d=29.8$ mm, $K=0.0289$ - $d=29.7$ mm, $K=0.0292$ - $d=29.6$ mm, $K=0.0295$ - $d=29.5$ mm, $K=0.0298$ - $d=29.4$ mm, $K=0.0301$ - $d=29.3$ mm, $K=0.0304$ - $d=29.2$ mm, $K=0.0307$ - $d=29.1$ mm, $K=0.0310$ - $d=29.0$ mm, $K=0.0313$ 表 3：弯曲试验条件 - 初载荷 $F_0$: 400~600 N - 试样直径 $d$: 30 $\pm$ 1 mm - 支点距离 $l$: 300 mm