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        第十二节 承压铸钢

          (含低温用铸钢和高温用铸钢)

  (1)中国GB标准承压铸钢的钢号与化学成分[GB/T 16253-1996](表7-1-30)

                表7-1-30 承压铸钢的钢号与化学成分(质量分数)(%)

钢号① C Si Mn

P

S

Cr Ni Mo 其他
碳素铸钢②
ZG240-450A ≤0.25 ≤0.60 ≤1.20 0.035 0.035
ZG240-450AG ≤0.25 ≤0.60 ≤1.20 0.035 0.035
ZG240-450B ≤0.20 ≤0.60 1.00-1.60 0.035 0.035
ZG240-450BC ≤0.20 ≤0.60 1.00-1.60 0.035 0.035
ZG240-450BD ≤0.20 ≤0.60 1.00-1.60 0.035 0.035
ZG280-520③,④ ≤0.25 ≤0.60 ≤1.20 0.035 0.035
ZG240-520G③,④ ≤0.25 ≤0.60 ≤1.20 0.035 0.035
ZG280-520D ≤0.25 ≤0.60 ≤1.20 0.030 0.030
铁素本和马氏体合金铸钢
ZG19MoG 0.15-0.23 0.30-0.60 0.50-1.00 0.035 0.035 ≤0.30 0.40-0.60
ZG29Cr1MoD ≤0.29 0.30-0.60 0.50-0.80 0.030 0.030 0.90-1.20 0.15-0.30
ZG15Cr1MoG 0.10-0.20 0.30-0.60 0.50-0.80 0.035 0.035 1.00-1.50 0.45-0.65
ZG14MoVG 0.10-0.17 0.30-0.60 0.40-0.70 0.035 0.035 0.30-0.60 ≤0.40 0.40-0.60   
ZG12Cr2Mo1G 0.08-0.15 0.30-0.60 0.50-0.80 0.035 0.035 2.00-2.50 0.90-1.20
ZG16Cr2Mo1G 0.13-0.20 0.30-0.60 0.50-0.80 0.035 0.035 2.00-2.50 0.90-1.20
ZG20Cr2Mo1D ≤0.20 0.30-0.60 0.50-0.80 0.030 0.030 2.00-2.50 0.90-1.20
ZG17Cr1Mo1VG 0.13-0.20 0.30-0.60 0.50-0.80 0.035 0.035 1.20-1.60⑤ —⑥ 0.90-1.20   
ZG16Cr5MoG 0.12-0.19 ≤0.80 0.50-0.80 0.035 0.035 4.00-6.00 0.45-0.65
ZG14Cr9Mo1G 0.10-0.17 ≤0.80 0.50-0.80 0.035 0.035 8.00-10.00 1.00-1.30
ZG14Cr12Ni1MoG 0.10-0.17 ≤0.80 ≤1.00 0.035 0.035 11.5-13.5 ≤1.00 ≤0.50
ZG08Cr12Ni1MoG 0.05-0.10 ≤0.80 0.40-0.80 0.035 0.035 11.5-13.5 0.80-1.80 0.20-0.50
ZG08Cr12Ni4Mo1G ≤0.08 ≤1.00 ≤1.50 0.035 0.035 11.5-13.5 3.50-5.00 ≤1.00
ZG08Cr12Ni4Mo1D ≤0.08 ≤1.00 ≤1.50 0.030 0.030 11.5-13.5 3.50-5.00 ≤1.00
ZG23Cr12Mo1NiVG 0.20-0.26 0.20-0.40 0.50-0.70 0.035 0.035 11.3-12.3 0.70-1.00 1.00-1.20 V0.25-0.35
ZG14Ni4D ≤0.14 0.30-0.60 0.50-0.80 0.030 0.030 3.00-4.00   
ZG24Ni2MoD ≤0.24 0.30-0.60 0.80-1.20 0.030 0.030 1.50-2.00 0.15-0.30
ZG22Ni3Cr2MoAD ≤0.22 ≤0.60 0.40-0.80 0.030 0.030 1.35-2.00 2.50-3.50 0.35-0.60
ZG22Ni3Cr2MoBD ≤0.22 ≤0.60 0.40-0.80 0.030 0.030 1.50-2.00 2.75-3.90 0.35-0.60
奥氏体不锈铸钢
ZG03Cr18Ni10 ≤0.03 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-19.0 9.0-12.0
ZG07Cr20Ni10 ≤0.07 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 18.0-21.0 8.0-11.0
ZG07Cr20Ni10G 0.04-0.10 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 18.0-21.0 8.0-12.0
ZG07Cr18Ni10D ≤0.07 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-20.0 9.0-12.0
ZG08Cr20Ni10Nb ≤0.08 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 18.0-21.0 9.0-12.0 Nb8*C%≤1.0
ZG03Cr19Ni11Mo2 ≤0.03 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-21.0 9.0-13.0 2.0-2.5
ZG07Cr19Ni11Mo2 ≤0.07 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-21.0 9.0-13.0 2.0-2.5
ZG07Cr19Ni11Mo2G 0.04-0.10 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-21.0 9.0-13.0 2.0-2.5
ZG08Cr19Ni11Mo2Nb ≤0.08 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-21.0 9.0-13.0 2.0-2.5 Nb8*C%≤1.0
ZG03Cr19Ni11Mo3 ≤0.03 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-21.0 9.0-13.0 2.5-3.0
ZG07Cr19Ni11Mo3 ≤0.07 ≤2.00 ≤2.00 0.045 0.035 17.0-21.0 9.0-13.0 2.5-3.0

  ①钢号尾部的“A,B”表示不同级别;“G”为高温用铸钢;“D”为低温用铸钢。

  ②碳素铸钢的残余元素含量(质量分数):Cr≤0.40%;Mo≤0.15%;Ni≤0.40%;Cu≤0.40%;V≤0.03%;残余元素总含量(Cr+Mo+Ni+Cu+V)不超过1.00%。

  ③碳低于最大值时,每降低ω(C)0.01%,允许Mn比上限高ω(Mn)0.04%,但Mn含量不得超过ω(Mn)1.40%。

  ④对某些产品,经供需双方同意(质量分数),可按Mn≤0.90%、Cu≤0.30%供应。

  ⑤对薄截面铸件,允许铬的最低含量为ω(Cr)1.00%。

  ⑥根据铸件壁厚,镍含量可小于ω(Ni)1.00%。

  (2)中国GB标准承压铸钢的力学性能(表7-1-31)

                   表7-1-31 承压铸钢的力学性能

钢号 σb/MPa σS④/MPa

δ

(%)

Ψ

(%)

冲击吸收功①AKv
不小于 /℃ /J
碳素铸钢
ZG240-450A 450-600 240 22 35 室温 27
ZG240-450AG 450-600 240 22 35 室温 27
ZG240-450B 450-600 240 22 35 室温 45
ZG240-450BC 450-600 240 22 35 室温 45
ZG240-450BD 450-600 240 22 -40 27
ZG280-520 520-670 280 18 30 室温 35
ZG240-520G 520-670 280 18 30 室温 35
ZG280-520D 520-670 280 18 -35 27
铁素本和马氏体合金铸钢
ZG19MoG 450-600 250 21 35 室温 25
ZG29Cr1MoD 550-700 370 16 30 -45 27
ZG15Cr1MoG 490-640 290 18 35 室温 27
ZG14MoVG 500-650 320 17 30 室温 13
ZG12Cr2Mo1G 510-660 280 18 35 室温 25
ZG16Cr2Mo1G 600-750 390 18 35 室温 40
ZG20Cr2Mo1D 600-750 390 18 -50 27
ZG17Cr1Mo1VG 590-740 420 15 35 室温 24
ZG16Cr5MoG 630-780 420 16 35 室温 25
ZG14Cr9Mo1G 630-780 420 16 35 室温 20
ZG14Cr12Ni1MoG 620-770 450 14 30 室温 20
ZG08Cr12Ni1MoG 540-690 360 18 35 室温 35
ZG08Cr12Ni4Mo1G 750-900 550 15 35 室温 45
ZG08Cr12Ni4Mo1D 750-900 550 15 -60 27
ZG23Cr12Mo1NiVG② 740-880 540 15 30 室温 21
ZG14Ni4D 460-610 300 20 -70 27
ZG24Ni2MoD 520-670 380 20 -35 27
ZG22Ni3Cr2MoAD 620-800 450 16 -80 27
ZG22Ni3Cr2MoBD 800-950 655 13 -60 27
奥氏体不锈铸钢③
ZG03Cr18Ni10 440-640 210 30
ZG07Cr20Ni10 440-640 210 30
ZG07Cr20Ni10G 470-670 230 30
ZG07Cr18Ni10D 440-640 210 30 -195 45
ZG08Cr20Ni10Nb 440-640 210 25
ZG03Cr19Ni11Mo2 440-620 210 30
ZG07Cr19Ni11Mo2 440-640 210 30
ZG07Cr19Ni11Mo2G 470-670 230 30
ZG08Cr19Ni11Mo2Nb 440-640 210 25
ZG03Cr19Ni11Mo3 440-640 210 30
ZG07Cr19Ni11Mo3 440-640 210 30

  ①夏比V形缺口试样,取3个试样的平均值。

  ②该钢号一般在温度高于525℃条件下使用。

  ③奥氏体钢在正常状态时具有高的韧性。

  ④屈服强度或屈服点。

  (3)中国GB标准承压铸钢的热处理(表7-1-32)

                   表7-1-32 承压铸钢的热处理

钢号 热处理工艺 奥氏体化温度/℃ 冷却条件 回火温度/℃ 冷却条件
碳素铸钢
ZG240-450A

退火

正火(+回火)

(淬火+回火)

890-980

890-980

890-980

炉冷

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG240-450AG

正火(+回火)

淬火+回火

890-980

890-980

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG240-450B

退火

正火(+回火)

(淬火+回火)

890-980

890-980

890-980

炉冷

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG240-450BC

正火(+回火)

淬火+回火

890-980

890-980

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG240-450BD

正火(+回火)

淬火+回火

890-980

890-980

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG280-520

退火

正火(+回火)

(淬火+回火)

890-980

890-980

890-980

炉冷

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG240-520G

正火(+回火)

(淬火+回火)

890-980

890-980

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG280-520D

(正火+回火)

(淬火+回火)

890-980

890-980

空泠

液体急冷

600-700

600-700

空冷/炉冷

空冷/炉冷

铁素本和马氏体合金铸钢
ZG19MoG

正火+回火

淬火+回火

900-960

900-960

空泠

液体急冷

630-710

630-710

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG29Cr1MoD

(正火+回火)

淬火+回火

850-910

850-910

空泠

液体急冷

640-690

640-690

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG15Cr1MoG

正火+回火

淬火+回火

900-960

900-960

空泠

液体急冷

650-720

650-720

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG14MoVG 正火+回火 950-1000 空泠 680-750 空冷/炉冷
ZG12Cr2Mo1G 正火+回火 930-970 空泠 680-750 空冷/炉冷
ZG16Cr2Mo1G

(正火+回火)

Nac①+回火

淬火+回火

930-970

930-970

930-970

空泠

风冷

液体急泠

680-750

680-750

680-750

空冷/炉冷

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG20Cr2Mo1D

(正火+回火)

Nac①+回火

淬火+回火

930-970

930-970

930-970

空泠

风冷

液体急泠

680-750

680-750

680-750

空冷/炉冷

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG17Cr1Mo1VG

Nac①+回火

淬火+回火

940-980

940-980

风冷

液体急泠

680-750

680-750

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG16Cr5MoG 正火+回火 930-990 空泠 620-750 空冷/炉冷
ZG14Cr9Mo1G 正火+回火 930-990 空泠 620-750 空冷/炉冷
ZG14Cr12Ni1MoG 正火+回火 950-1050 空泠 620-750 空冷
ZG08Cr12Ni1MoG 正火+回火 1000-1050 空泠 620-750 空冷/炉冷
ZG08Cr12Ni4Mo1G 正火+回火 950-1050 空泠 570-620 空冷/炉冷
ZG08Cr12Ni4Mo1G

Nac①+回火

(正火+回火)

950-1050

950-1050

风冷

空泠

570-620

570-620

空冷/炉冷

空冷/炉冷

ZG23Cr12Mo1NiVG② 正火+回火 1020-1070 空泠 680-750 空冷/炉冷
ZG14Ni4D 淬火+回火 820-870 液体急泠 590-660 空冷②
ZG24Ni2MoD 淬火+回火 900-950 液体急泠 600-670 空冷②
ZG22Ni3Cr2MoAD

(正火+回火)

Nac①+回火

淬火+回火

900-950

900-950

900-950

空泠

风冷

液体急泠

580-650

580-650

580-650

空冷②

空冷②

空冷②

ZG22Ni3Cr2MoBD

(正火+回火)

Nac①+回火

淬火+回火

900-950

900-950

900-950

空泠

风冷

液体急泠

580-650

580-650

580-650

空冷②

空冷②

空冷②

奥氏体不锈铸钢
ZG03Cr18Ni10 固溶处理 1040-1100 液体急泠③
ZG07Cr20Ni10 固溶处理 1040-1100 液体急泠③
ZG07Cr20Ni10G 固溶处理 1040-1100 液体急泠③
ZG07Cr18Ni10D 固溶处理 1040-1100 液体急泠③
ZG08Cr20Ni10Nb 固溶处理 1040-1100 液体急泠③
ZG03Cr19Ni11Mo2 固溶处理 >1050 液体急泠③
ZG07Cr19Ni11Mo2 固溶处理 >1050 液体急泠③
ZG07Cr19Ni11Mo2G 固溶处理 >1050 液体急泠③
ZG08Cr19Ni11Mo2Nb 固溶处理 >1050 液体急泠③
ZG03Cr19Ni11Mo3 固溶处理 >1050 液体急泠③
ZG07Cr19Ni11Mo3 固溶处理 >1050 液体急泠③

  ①Nac--加热到Ac3以上,快速空冷。

  ②如供需双方无协议,允许采用液体冷却。

  ③根据铸件厚度不同,也可采用风冷。

  (4)中国GB标准承压铸钢不同温度的强度(表7-1-33)

             表7-1-33 承压铸钢不同温度的强度(σp0.2或σp1.0)

钢号 热处理状态① σp0.2或σp1.0②/MPa,在下列温度(℃)时
20 50③ 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
ZG240-450AC

正火(+回火)

淬火+回火

240 235 215 195 175 160 145 140 135 130
ZG240-450BG

正火(+回火)

淬火+回火

240 235 215 195 175 160 145 140 135 130
ZG280-520G

正火(+回火)

淬火+回火

280 265 250 230 215 200 190 180 170 155
ZG19MoG

正火+回火

淬火+回火

250 240 230 215 205 185 170 160 155 150 140
ZG15Cr1MoG

正火+回火

淬火+回火

290 285 275 260 250 240 230 220 205 195 180 160
ZG12Cr2Mi1G

正火+回火

(淬火+回火)

280 275 270 260 255 245 240 235 230 220 205 180
ZG16Cr2Mo1G

正火+回火

淬火+回火

(Nac+回火)

390 380 375 365 355 345 340 330 315 300 280 240
ZG17Cr1Mi1VG

Nac+回火

淬火+回火

420 410 400 395 385 375 365 350 335 320 300 260
ZG14Cr9Mo1G 正火+回火 420 410 395 385 378 365 355 335 320 295 265
ZG08Cr12Ni1MoG 正火+回火 360 335 305 285 275 270 265 260 255
ZG08Cr12Ni4Mo1G 正火+回火 550 535 315 500 485 470 455 440
ZG23Cr12Mo1NiVG 正火+回火 540 510 480 460 450 440 460 410 390 370 340 290
ZG07Cr20Ni10G 淬火 230 195 170 130 125 120 110 113 100
ZG07Cr19Ni11Mo2G 淬火 230 195 155 145 135 125 120 116 113 100

  ①温度和冷却条件同表5-35;Nac---加热到Ac3以上,快速空冷。

  ②对ZG240-450AC至ZG23Cr12Mo1NiVG为σp0.2,对ZG07Cr20Ni10G和ZG07Cr19Ni11Mo2G为σp1.0,奥氏体铸钢的σp1.0比σp0.2低30MPa。

  ③50℃的应力值是用内插法得到的,仅供设计参考,不作验证。

 (5)中国GB标准承压铸钢的高温断裂应力(表7-1-34)

                 表7-1-34 承压铸钢的高温断裂应力

钢号 热处理状态① 断裂时间/10h 计算的平均断裂应力②/MPa,在下列温度(℃)时
400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600

ZG240-450AC

ZG240-450BG

ZG280-520G

正火(+回火)

淬火+回火

1 225 191 160 130 105 84
10 177 138 105 78 59 50
20 163 123 88 63 50 41
ZG19MoG

正火+回火

淬火+回火

1 360 330 293 250 205 160 110 74         
10 310 273 229 180 132 85 54 35
20 290 251 206 156 109 70 41 26
ZG15Cr1MoG③

正火(+回火)

淬火+回火

1 292 238 187 145 112
10 214 160 117 83 61
20 191 138 96 67 49
ZG12CrMo1G

正火+回火

(淬火+回火)

1 261 221 182 147 121 96 76 61
3 234 191 153 123 100 79 61 48
5 220 176 140 113 89 71 54 42
10 199 156 124 99 79 59 44 34
ZG16Cr2Mo1G

正火+回火

淬火+回火

(Nac+回火)

1 404 348 302 262 224 188 152 120 93 72 58
10 324 274 236 201 184 136 102 79 56 38 28
20 304 256 218 183 166 120 90 64 42 28 22
ZG17Cr1Mo1VG

Nac+回火,

淬火+回火

1 479 423 368 316 266 222 187 157 131 107 86
10 419 360 303 249 204 160 129 101 76 53 30
20 395 335 279 226 180 141 110 83 59 36 14
ZG23Cr12Mo1NiVG 正火+回火 1 504 454 407 359 313 269 227 185 148 114 600
10 426 377 331 288 247 207 171 135 103 74 49
20 394 345 300 259 225 187 151 118 88 61 39
ZG07Cr20Ni10G 淬火 1 150 131 117 104 91 80
10 115 100 86 75 64 55
20 102 88 75 65 56 47

  ①温度和冷却条件同表5-35;Nac---加热到Ac3以上,快速空冷。

  ②下面划横线的数值是根据试验数据外推法获得的,误差较大,仅供参考。

  ③持久性能是在碳含量为0.15%-0.20%的铸件上测定的。

 

 

 
 
 
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