ГОСТ 3443-87. Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры

(утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.02.1987 № 614)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 3443-46"]:::rst
  n1["ГОСТ 3443-57"]:::rst
  n2["ГОСТ 3443-77"]:::rst
  n3["ГОСТ 3443-87"]:::doc
  click n3 "https://bukva.ai/docs/gost-3443-87" "ГОСТ 3443-87. Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры (утв. Постановлением Госстандарта СССР от 26.02.1987 N 614)"
  n2 --> n3
  n1 --> n2
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ОТЛИВКИ ИЗ ЧУГУНА С РАЗЛИЧНОЙ ФОРМОЙ ГРАФИТА

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРЫ

Cast iron castings with graphite of different form. Methods of structure determination

ГОСТ 3443-87

Разработан и внесен Министерством энергетического машиностроения.

Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.02.87 № 614.

Срок проверки стандарта I кв. 1993 г.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 945-75 в части методики построения шкал для оценки формы, размеров и распределения включений графита.

Ссылочные нормативно-технические документы

Ограничение срока действия снято по Протоколу № 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации.

Переиздание. Февраль 2003 г.

Настоящий стандарт распространяется на отливки из чугуна конструкционного назначения с различной формой графита и устанавливает методы определения структуры серого чугуна с пластинчатым графитом, высокопрочного чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом и ковкого чугуна с компактным графитом.

Стандарт предназначен для оценки структуры нелегированного и низколегированного чугуна в литом состоянии, подвергнутого отжигу для снятия внутренних напряжений, высокотемпературному отжигу, нормализации или другим видам термической обработки для получения необходимой структуры.

Стандарт не распространяется на высоколегированный чугун.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 945-75 в части, касающейся методики построения шкал для оценки формы, размеров и распределения включений графита (см. справочное Приложение 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Структуру чугуна определяют по графиту и металлической основе.

При определении графита оценке подлежат: форма, распределение, размеры, количество включений графита.

При определении металлической основы оценке подлежат: вид структуры, форма перлита, содержание перлита (или феррита), дисперсность перлита, строение, распределение, размеры ячеек сетки и площадь включений фосфидной эвтектики, количество и размеры включений цементита (или цементита ледебурита).

1.2. Для обозначения компонентов структуры и их характерных особенностей применяют условные обозначения, указанные в табл. 1.

Таблица 1

2. ОТБОР И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ

2.1. Образцы для приготовления шлифов для исследования структуры вырезаются из отливок приливных или специально отлитых проб, а также литых заготовок, применяемых для изготовления образцов для механических испытаний.

Не допускается применять образцы, вырезанные из стояка, выпора или прибыли.

Допускается подготовка шлифа на рабочей поверхности отливки без вырезки специального образца.

2.2. Отбор образцов и изготовление шлифов для определения структуры проводят таким образом, чтобы не нарушать в них структуру чугуна.

Если в технических условиях на отливку указана термическая обработка, то образцы для анализа структуры отбирают после термической обработки.

Специально отлитые заготовки, приливы или пробы для образцов подвергают термической обработке вместе с отливкой.

2.3. Порядок отбора и количество образцов для определения структуры, а также требования по структуре чугуна указываются в технических условиях на отливку.

2.4. При вырезке образцов из отливки следует учитывать неоднородность структуры чугуна в зависимости от толщины стенки и длины отливки.

Образцы отбирают таких размеров и сечений, чтобы они давали полное представление о структуре отливок.

Для толстостенных отливок образец должен быть площадью не менее 3 см2, но не более 9 см2, для тонкостенных отливок площадь шлифа — не менее 0,2 см2. Для мелких деталей (например индивидуальные поршневые кольца) допускаются шлифы меньших размеров. Высота шлифа не должна быть более 15 — 20 мм.

Место вырезки образцов из отливки должно быть определено на чертеже.

При определении структуры на образцах, вырезанных из приливов к отливкам, или отдельно отлитых проб необходимо, чтобы толщина стенки и условия кристаллизации прилива (или пробы) и отливки были одинаковыми.

Размер прилива и его расположение на отливке должны быть указаны на чертеже.

При определении структуры непосредственно на рабочей поверхности отливки шлиф изготавливают на глубине, равной припуску на механическую обработку. Допускается также изготовление шлифа после механической обработки отливки.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Поверхность шлифа должна быть зеркальной, без рисок от операций шлифования и полирования, окислов и других загрязнений.

3.2. Исследование графита проводят на нетравленном шлифе, а металлической основы — на шлифе после травления.

Для травления поверхности шлифа применяют реактивы, приведенные в рекомендуемом Приложении 2.

3.3. Для определения структуры чугуна шлифы просматривают под микроскопом при увеличениях, указанных на эталонных шкалах обязательного Приложения 3.

Для оценки структуры выбирают участки шлифа, расположенные от его края на расстоянии не менее 1/3 или 1/4 толщины или диаметра образца.

3.4. Оценка структуры чугуна проводится визуально сопоставлением структуры, видимой в микроскопе, со структурой эталона соответствующей шкалы.

Для более точной оценки структуры следует применять линейный, точечный или планиметрический методы количественной металлографии, а также специальные автоматические установки Квантимет, Эпиквант и др.

3.5 Определение содержания графита

3.5.1. В зависимости от вида чугуна графит в его структуре определяется по шкалам 1 — 4 Приложения 3: чугун с пластинчатым графитом — шкале 1, чугун с вермикулярным графитом — шкале 2, чугун с шаровидным графитом — шкале 3, чугун с компактным графитом — шкале 4.

3.5.2. Форма включений графита в структуре чугуна оценивается: для чугуна с пластинчатым графитом — по шкале 1А, с вермикулярным графитом — шкале 2А, с шаровидным графитом — шкале 3А и с компактным графитом — шкале 4А.

Если в структуре чугуна имеется графит различной формы, то следует визуально оценивать процентную долю каждой формы и указывать ее при обозначении структуры.

3.5.3. В зависимости от размера (длины или диаметра) включений графита структура чугуна оценивается по табл. 2 и шкалам: для чугуна с пластинчатым графитом — шкала 1Б, с шаровидным графитом — шкала 3Б, с компактным графитом — шкала 4Б.

Определение размеров включений графита проводится по средней длине или диаметру трех наибольших включений на микрошлифе, измеренных не менее чем в трех полях зрения.

Если в структуре чугуна имеется графит различной формы, размеры его включений определяются для каждой формы.

3.5.4. В зависимости от распределения включений графита структура чугуна оценивается: для чугуна с пластинчатым графитом по шкале 1В, с вермикулярным графитом по шкале 2Б, чугуна с шаровидным графитом — по шкале 3В.

При наличии в структуре чугуна включений графита различных видов распределения, занимающих площадь до 1,0% общей площади шлифа, их следует оценивать как «следы».

3.5.5. В зависимости от количества включений графита структура чугуна с пластинчатым графитом оценивается по табл. 3 и шкале 1Г, с шаровидным графитом по табл. 3 и шкале 3Г.

Таблица 3

Количество включений графита оценивается средним процентом площади, занятой на микрошлифе и определяется не менее чем в 3 полях зрения.

3.5.6. Количество шаровидного графита в процентах в структуре чугуна с вермикулярным графитом оценивается по табл. 4 и шкале 2В.

Таблица 4

Доля шаровидного графита по отношению к вермикулярному оценивается средним процентом площади, занятой указанным графитом на шлифе и определенной не менее чем в 3 полях зрения.

3.6 Определение металлической основы

3.6.1. В зависимости от типа металлической основы структура чугуна определяется по шкале 5.

3.6.2. В зависимости от количества перлита или феррита в процентах (перлит + феррит = 100% ) структура чугуна оценивается по табл. 5 и шкале 6 Приложения 3; для крупных и средних отливок из чугуна с пластинчатым графитом при малой скорости их охлаждения — ряд 1, для тонкостенных отливок из чугуна с пластинчатым графитом при повышенной скорости их охлаждения — ряд 2, для отливок из чугуна с вермикулярным графитом — ряд 3, для отливок из чугуна с шаровидным графитом — ряд 4, для отливок из ковкого чугуна — ряд 5.

Таблица 5

Количество перлита или феррита оценивается средним процентом площади, занятой этими структурными составляющими на шлифе и определенной не менее чем в 3 полях зрения.

3.6.3. Вид краевой зоны в образцах из ковкого чугуна определяется по шкале 7.

3.6.4. В зависимости от степени дисперсности пластинчатого перлита структура чугуна оценивается по табл. 6 и шкале 8 Приложения 3.

Таблица 6

Дисперсность пластинчатого перлита определяется средним расстоянием между пластинами цементита. Это расстояние измеряется в зернах перлита наибольшей дисперсности, где пластины цементита расположены перпендикулярно к плоскости шлифа.

При необходимости более точного определения дисперсности перлита следует пользоваться методом оценки, приведенным в рекомендуемом Приложении 1.

3.6.5. В зависимости от строения фосфидной эвтектики структура чугуна оценивается по шкале 9А: при травлении шлифа 4,0%-ным спиртовым раствором азотной кислоты — ряд 1, при травлении шлифа нагретым до 70 — 80 °С раствором Мураками — ряд 2.

3.6.6. В зависимости от характера распределения значений фосфидной эвтектики структура чугуна оценивается по шкале 9Б.

3.6.7. В зависимости от диаметра ячеек сетки фосфидной эвтектики структура чугуна оценивается по табл. 7 и шкале 9В обязательного Приложения 3.

Таблица 7

Диаметр ячейки сетки определяется средним значением диаметров трех наибольших ячеек.

3.6.8. В зависимости от размера изолированных включений фосфидной эвтектики, определяемой средней площадью трех наибольших включений, структура чугуна оценивается по табл. 8 и шкале 9Г обязательного Приложения 3.

Таблица 8

3.6.9. В зависимости от количества цементита или цементита ледебурита структура чугуна оценивается по табл. 9 и шкале 10А обязательного Приложения 3.

Таблица 9

Количество цементита или цементита ледебурита оценивается средним процентом площади, занимаемой этими включениями на шлифе и определяемой не менее чем в трех полях зрения.

При наличии в структуре чугуна включений цементита в количестве менее 1,0% (одно-два включения площадью менее 2000 мкм2 в двух-трех полях зрения) их следует оценивать как «следы».

3.6.10. В зависимости от размера изолированных включений цементита или цементита ледебурита, определяемого средней площадью трех наибольших включений, структура чугуна оценивается по табл. 10 и шкале 10Б обязательного Приложения 3.

Таблица 10

Примеры записи результатов определения структуры

Структура чугуна с равномерно распределенным пластинчатым графитом прямолинейной формы длиной 60 — 120 мкм; металлическая основа: перлит пластинчатый в количестве от 30 до 60% с межпластинчатым расстоянием 0,5 мкм; фосфидная эвтектика тройная, игольчатого строения в виде отдельных включений:

Структура чугуна с шаровидным графитом правильной формы диаметром от 30 до 60 мкм; металлическая основа: 60% пластинчатого перлита и зернистый перлит:

Структура ковкого чугуна с включениями графита компактной формы диаметром 40 — 50 мкм; металлическая основа: 60% пластинчатого перлита с межпластинчатым расстоянием 0,8 мкм, 40% феррита.

Структура чугуна с вермикулярным графитом утолщенной формы, неравномерно распределенного, количество вермикулярного графита 85%; металлическая основа: 80% феррита.

Приложение 1

Справочное

Соответствие обозначений эталонов для оценки формы графита в шкалах настоящего стандарта и стандарта ИСО 945-75

Таблица 12

Соответствие обозначений эталонов для оценки распределения графита в шкалах настоящего стандарта и стандарта ИСО 945-75

Таблица 13

Соответствие обозначений эталонов для оценки размера (длины и диаметра) включений графита в шкалах настоящего

Приложение 2 Рекомендуемое

ОЦЕНКА ДИСПЕРСНОСТИ ПЕРЛИТА

Определение дисперсности перлита проводится следующим методом: в плоскости шлифа под микроскопом при помощи окуляр-микрометра на произвольной секущей прямой длиной 1000 мкм подсчитывают количество пересекаемых ею под произвольными углами пластин цементита n. Затем действительное среднее между пластинами цементита расстояние ( \Delta_{0} ) в микрометрах вычисляют по формуле

Приложение 3