ASTM A27钢:为您的铸件选择合适的等级

了解化学成分和焊后热处理的影响

铸件的正确材料规格必须在向铸造厂订购之前确定。这确保所需的铸件将具有最佳性能和耐久性所需的质量。铸件订单在a铸造ASTM标准是根据机械性能、化学分析和预期用途对钢和其他材料进行分类的标准。ASTM国际美国材料与试验协会(ASTM)是全球公认的标准组织。

什么是ASTM A27?

根据所需的机械和化学性能，钢(铁)除了碳(C)外还会含有不同数量的外来元素(合金)。ASTM A27是为一般应用的碳素钢铸件开发的规范。通常被称为低碳钢,或普通碳钢，这种常见形式的成本与实力的平衡铸钢使其具有广泛的用途。

ASTM A27提供了几个等级和两个等级钢铸件这可以根据设计的化学和强度要求来指定。如果铸件需要独特的检查和符合其他设计需要，本手册还提供补充要求。ASTM A27包括碳钢铸件，适用于最低抗拉强度要求高达70 ksi (485 MPa)的场合。

有几个钢的成绩符合ASTM A27标准的两类铸件。每个等级根据化学成分和影响机械性能变化所需的热处理类型而不同。

当进行化学和拉伸分析以外的测试时，可以对规格进行补充测试。补充测试要求生产商从选择的额外测试中进行。

补充测试

表面检查

内部可靠性测试

强度测试

通过观察表面纹理和变形来检查铸件的裂纹或不连续点。

检查内部空洞，以确保钢没有裂缝，收缩空洞或其他缺陷。

检查以验证温度、依赖延性和脆性转变。

磁粉检查

如射线探伤

夏比冲击试验

热处理的影响

热处理用来改变、修理或改善金属的物理性能。在铸造厂，这一过程涉及使用热处理炉加热和冷却，通常达到极端温度。这降低了铸件的应力，使铸件的物理性能均匀，并改变了金属的物理性能。热处理包括完全退火、正火和回火，或淬火和回火。热处理应在铸件完全冷却后进行。

在考虑钢种和等级时，热处理起着至关重要的作用。除N-1级和U-60-30级外，所有铸件都必须热处理。钢的等级很大程度上受铸件对焊后热处理的需要的影响。

选择钢种

当选择一种钢材等级时，要选择一种能够满足实际需求的钢材，而不是一种旨在满足从未期望的条件的钢材等级。更高的分数和额外的测试通常需要更高的费用。当执行超出所需的多余的测试或验收标准时，就会增加费用，而不一定增加铸件的可用性。要求的测试量和验收标准应遵循设计和服务要求。

钢的成绩

n - 1年级

化学分析只

年级2

热处理但未进行机械测试

年级U-60-30

机械测试但未热处理

60-30、65-35、70-36、70-40级

热处理但未进行机械测试

选择钢材等级

在确定了一种钢材等级之后，是时候选择一种钢材等级了。根据热处理的需要，有两种不同等级的钢。

• 等级1:需要焊后热处理
  

  如果进行焊接，铸造车间必须对铸件进行热处理或再热处理。

• 等级2:不需要焊后热处理
  

  铸造厂可以对铸件进行一些焊接，而不需要热处理或再热处理。这在非常小的装饰性焊缝的情况下是正常的。

如果焊缝需要热处理，重要的是指定等级1和等级。相反，如果不使用热处理，则应指定等级2。

ASTM A27强度试验

强度测试通常是在典型的钢条上进行的，这种钢条被称为配筋，而不是从实际铸件中取出的截面。在浇注和热处理的同时，对贴片进行的测试具有与铸件相同的成分。结果将显示钢的质量，但不一定是实际铸造的性能。在热处理过程中，铸件的尺寸、形状和厚度会影响凝固条件和冷却速度。

钢的规格一般是指抗拉强度和屈服强度。A27钢，除N-1和N-2等级外，必须进行拉力测试，并符合以下机械要求:

抗拉强度(极限抗拉强度)

一种材料的强度，用它在断裂前拉伸时所能承受的最大应力来衡量。

屈服点

材料开始塑性变形前所受的拉力。

延伸率(%)

拉伸试样在断裂或破裂前拉伸的初始长度的百分比。

面积收缩率(%)

拉伸试样的原始横截面面积与破裂后最小面积之间的差值(以原始面积的百分比表示)。

强度测试与硬度测试

抗拉强度和硬度不一样。抗拉强度是指材料在张力下的断裂阻力。如前所述，抗拉强度可以通过测试片来验证抗拉性能，包括抗拉强度、屈服点和铸件延伸率。

硬度是指材料抵抗变形的能力。对于非奥氏体钢，硬度值与抗拉强度之间存在一致的函数关系，因此测量硬度可以显示抗拉屈服。在铸造硬度测试提供了一种廉价、简单和系统的方法来检查物理性能，而无需进行独特的拉伸试验。虽然它们不能提供精确的或有保证的测量，但它们对于均质钢是相对准确的。因此，硬度测试和随后的转换可以提供一种快速、经济的方法来快速确认物理性能假设。