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
在向铸造厂下订单之前，必须确定铸件的正确材料规格。这可确保所需的铸件具有最佳性能和耐用性所需的品质。铸造厂的铸件订单通常遵循 ASTM 规范——一种基于机械性能、化学分析和预期用途对钢材和其他材料进行分类的系统。 ASTM International，前身为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特性，钢 (Fe) 除了碳 (C) 外，还含有不同数量的外来元素（合金）。 ASTM A27 是为一般应用的碳钢铸件制定的规范。通常被称为低碳钢 , 或 普通碳钢 ，这种常见铸钢形式的成本与强度之间的平衡使其适用于广泛的用途。
ASTM A27 提供了几个等级和两类铸钢件，可以根据设计的化学和强度要求进行指定。如果铸件需要独特的检查并符合其他设计需求，它还提供补充要求。 ASTM A27 包括碳钢铸件，适用于要求高达 70 ksi (485 MPa) 最小抗拉强度的应用。
ASTM A27 涵盖了几种钢种和两类铸钢件。每个等级根据影响机械性能变化所需的化学成分和热处理类型而有所不同。
当测试超出化学和拉伸分析时，可以将补充测试应用于规范。补充测试要求生产商从一系列附加测试中进行选择。
补充测试
表面检测
可靠性的内部测试
强度测试
通过观察表面纹理和变形来检查铸件是否有裂纹或不连续性。
检查内部空隙，确保钢材没有裂纹、缩孔或其他缺陷。
检查以验证温度、依赖的韧性和脆性转变。
例如。磁粉探伤
例如。射线照相检查
例如。夏比冲击试验
热处理的效果
热处理用于改变、修复或改善金属的物理性能。铸造厂的这一过程涉及使用热处理炉进行加热和冷却，通常达到极端温度。这减少了铸件中的应力，使铸件的物理性能均匀化，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，所有铸件都必须进行热处理。钢种很大程度上受铸件焊后热处理需求的影响。
选择钢种
在选择钢种时，请选择满足实际要求的钢种，而不是旨在满足意想不到的条件的钢种。更高的等级和额外的测试通常需要更高的成本。当执行超出所需的多余测试或验收标准时，会增加费用，但不一定会增加铸件的适用性。所需的测试量和验收标准应遵循设计和服务要求。
钢种
N-1 年级
仅限化学分析
N-2 级
热处理但未经机械测试
U-60-30 年级
机械测试但未经热处理
60-30、65-35、70-36 和 70-40 年级
热处理但未经机械测试
选择钢种
确定钢种后，就该选择钢种了。根据热处理的需要，有两种不同的钢材。
- 1 类：需要焊后热处理
如果进行任何焊接，铸造厂必须对铸件进行热处理或重新热处理。
- 第 2 类：不需要焊后热处理
铸造厂可以对铸件进行一些焊接，而无需热处理或再热处理。这对于非常小的外观焊缝来说是正常的。
如果焊缝需要热处理，则必须指定等级 1 以及等级。相反，如果不使用热处理，则应在等级中指定2级。
ASTM A27 强度测试
强度测试通常在有代表性的钢筋上进行，称为试样，而不是取自实际铸件的截面。在试样上进行的测试具有与铸件相同的铸件成分，因为它们与铸件同时浇注和热处理。结果将显示钢的质量，但不一定显示实际铸件的特性。在热处理过程中，凝固条件和冷却速度受铸件尺寸、形状和厚度的影响。
钢材规格一般是指抗拉强度和屈服强度。 A27钢，除N-1和N-2级外，都必须经过拉伸试验并符合以下力学要求：
抗拉强度（极限抗拉强度）
材料的强度是通过在断裂前被拉伸时所能承受的最大应力来衡量的。
屈服点
材料在开始塑性变形之前所能承受的张力。
伸长率 (%)
拉伸试样在断裂或断裂前伸长的初始长度的百分比。
面积减少 (%)
拉伸试样的原始横截面积与断裂后最小面积之差（以原始面积的百分比表示）。
强度测试与硬度测试
抗拉强度不等于硬度。拉伸强度是指材料在张力下抵抗断裂的能力。如前所述，拉伸强度可以使用试片来测试，以验证铸件的拉伸性能，包括拉伸强度、屈服点和伸长率。
硬度是指材料抵抗变形的能力。对于非奥氏体钢，硬度值和抗拉强度之间存在一致的函数关系，因此测量硬度可以指示拉伸屈服。在铸造厂中，硬度测试提供了一种廉价、简单且系统的方法来检查物理特性，而无需执行独特的拉伸测试。尽管它们不能提供精确或有保证的测量，但它们对于均质钢来说是相对准确的。因此，硬度测试和随后的转换可以提供一种快速、经济有效的方法来快速确认物理性能假设。
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