ICS 77.140.80 J 31
中华人民共和国国家标准
GB/T5680—2010 代替GB/T5680-1998
奥氏体锰钢铸件 Austenitic manganese steel castings
(ISO13521:1999,MOD)
2011-06-01实施
2010-12-23发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T5680—2010
前 言
本标准修改采用ISO13521：1999《奥氏体锰钢铸件》。 本标准与ISO13521：1999相比，主要的技术性差异如下：
修改了牌号表示方法；降低了有害元素S的含量；增加了含钨奥氏体锰钢铸件牌号；增加了金相组织要求；增加了部分牌号锰钢试样的力学性能（下屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、冲击吸收能）； -增加了无损探伤检验要求；
增加了对铸件外观质量的规定；
-增加了取样检验规则；增加了标志、贮存、包装、运输要求：一册除了第3章一般交付条件和第8章附加要求。 本标准代替GB/T56801998《高锰钢铸件》。 本标准与GB/T5680一1998相比，主要技术内容修订如下：
修改了标准名称；修改了牌号表示方法；调整和增加了牌号；调整了化学成分：删除了钢的成品化学成分充许偏差要求；对有害元素P进行了强制控制，降低了P的含量；各牌号允许加人微量V、Ti、Nb、B和RE等元素；增加了热处理规范；
-
减小了锰钢铸件尺寸公差和重量公差；
修改了重大焊补要求；增加了铸件本体附铸试块要求；修改了硬度检验规则；修改了金相试样取样要求：增加了晶粒度要求；提高了单铸试块（试样）的热处理要求；增加了单铸Y型试块规范。
本标准的附录A和附录B为规范性附录。 本标准由全国铸造标准化技术委员会（SAC/TC54）提出并归口。 本标准负责起草单位：暨南大学、浙江裕融实业有限公司。 本标准参加起草单位：江西铜业集团（德兴)铸造有限公司、郑州鼎盛工程技术有限公司、广西钟山
长城矿山机械厂、中铁宝桥股份有限公司、中铁山桥集团有限公司、宁国市东方碾磨材料有限责任公司、 徐州卡勒米特抗磨工程研究所、南京建达机械设备有限公司、安徽省机械科学研究所。
本标准主要起草人：李卫、李来龙、黄明富、卢洪波、周忆平、翟耀忠、刘辉、赵金斌、王东善、王健、宋量。 本标准所代替标准的历次版本发布情况：
GB5680--1985、GB/T5680—1998。
I GB/T5680-2010
奥氏体锰钢铸件
1范围
本标准规定了奥氏体锰钢铸件（以下简称铸件）的牌号，技术要求，试验方法，检验规则，标志、贮存、 包装和运输等要求。
本标准适用于冶金、建材、电力、建筑、铁路、国防、煤炭、化工和机械等行业的受不同程度冲击负荷的耐磨损铸件。其他类型的耐磨损奥氏体锰钢铸件也可参照执行。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T222钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223.4钢铁及合金锰含量的测定电位滴定或可视滴定法 GB/T223.5 钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法 GB/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法 GB/T223.23 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮分光光度法 GB/T223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法 GB/T223.43 钢铁及合金 钨含量的测定 重量法和分光光度法 GB/T223.59 钢铁及合金 磷含量的测定 毯磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法 GB/T223.67 钢铁及合金 硫含量的测定 次甲基蓝分光光度法 GB/T223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法 GB/T228 金属材料室温拉伸试验方法 GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T 232 金属材料弯曲试验方法 GB/T 5613 铸钢牌号表示方法 GB/T 5677 铸钢件射线照相检测 GB/T6060.1表面粗糙度比较样块铸造表面 GB/T6394 金属平均晶粒度测定法 GB/T6414一1999铸件尺寸公差与机械加工余量 GB/T9443 铸钢件渗透检测 GB/T11351 铸件重量公差 GB/T13925 铸造高锰钢金相 GB/T15056 铸造表面粗糙度评定方法 GB/T20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法
3牌号
奥氏体锰钢共分为10个牌号，见表1。
1 GB/T5680—2010
4技术要求
4.1制造
除另有规定外，炼钢方法和铸造工艺由供方自行决定。 4.2化学成分 4.2.1各牌号的化学成分应符合表1规定，
表1奥氏体锰钢铸件的牌号及其化学成分
化学成分（质量分数)/%
牌 号
c
Si
Cr
Ni
Mn
P
S
Mo 0.9~1.2 0.9~1.2
W
ZG120Mn7Mol 1.05~1.35 0.3~0.9 6~8 《0.0600.040 ZG110Mn13Mol 0.75~1.35 0.3~0.9 11~14 0.060≤0.040
0.90~1.05 0.3~0.9 11~14 0.0600.040 1.05~1.35 0.3~0.9 11~14 0.0600.040
ZG100Mn13 ZG120Mn13 ZG120Mn13Cr2 1.05~1.35 0.3~0.9 ZG120Mn13W1 1.05~1.35 0.3~0.9 11~ 14 ≤0.060 ≤0.040 ZG120Mnl3Ni3 11.05~1.35 0.3~0.9 1114 0.0600.040 ZG90Mn14Mo1 0.70~1.00 0.3~0.6 13~15 ≤0.070 1≤0.040 ZG120Mn17
0.0600.040 1.5~2.5
14
0.9~1.2
3~4
1.0~1.8
1.05~ 1.35 0.3~0.9 16~19 ≤0.060 ≤0.040
ZG120Mn17Cr2 1.05~ 1.35 0.3~0.9
≤0.060 <0.040 1.5 2.5
10
注：允许加人微量V、Ti、Nb、B和RE等元素。 4.2.2钢的成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。 4.3热处理
当铸件厚度小于45mm且含碳量少于0.8%时，ZG90Mn14Mo1可以不经过热处理而直接供货。 厚度大于或等于45mm且含碳量高于或等于0.8%的ZG90Mn14Mo1以及其他所有牌号的铸件必须进行水韧处理（水率固溶处理），铸件应均匀地加热和保温，水韧处理温度不低于1040℃，且须快速人水处理，铸件人水后水温不得超过50℃。 4.4硬度
除非供需双方另有约定，室温条件下铸件硬度应不高于300HBW。 4.5金相组织、力学性能、弯曲性能和无损探伤检验
经供需双方商定，室温条件下可对锰钢铸件、试块和试样做金相组织、力学性能（下屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、冲击吸收能）、弯曲性能和无损探伤检验，可选择其中一项或多项作为产品验收的必检项目，具体要求见附录A。 4.6表面质量 4.6.1铸件不允许有裂纹和影响使用性能的夹渣、夹砂、冷隔、气孔、缩孔、缩松、缺肉等铸造缺陷。 4.6.2铸件浇口、冒口、毛刺、粘砂等应清除干净，浇口、管口打磨残余量应符合供需双方认可的规定。 4.6.3铸件表面粗糙度应按GB/T6060.1选定，并在图样或订货合同规定。 4.7尺寸、形位和重量公差
铸件的几何形状，尺寸、形位和重量偏差应符合图样或订货合同规定。如图样和订货合同中无规
2 GB/T5680—2010
定，铸件尺寸偏差应达到GB/T6414一1999中CT11级的规定，有关形位公差要求列于附录B，铸件重量偏差应达到GB/T11351中MT11级的规定。 4.8焊补 4.8.1铸件缺陷允许焊补，焊补前须将铸件缺陷部位清理干净，焊补后应不影响铸件的使用和外观质量。 4.8.2铸件经较大范围焊补后，是否再次进行水韧处理，应由供需双方商定。 4.8.3除非供需双方另有商定，铸件为焊补面准备的坡口深度超过壁厚的40%或25mm（以坡口深度较小者为准），被认为是重大焊补。 4.8.4重大焊补须经需方事先同意。重大焊补应有焊补位置和范围等记录，施焊条件由供方确定。需方如果对焊前准备、焊条材质、焊补工艺、焊后处理有要求，应与供方协商。焊补后均应按照检验铸件的同一标准进行检验。 4.9矫正
铸件如产生变形，允许在水韧处理后和室温下对铸件矫正。
5试验方法 5.1化学分析 5.1.1化学分析用试样（块)应取盛钢桶内或浇注中途的钢液制取。 5.1.2化学分析用试样的取样和制样方法按GB/T20066的规定执行。 5.1.3化学分析的方法按GB/T223.69，GB/T223.5，GB/T223.4，GB/T223.59,GB/T223.67， GB/T223.11，GB/T223.26，GB/T223.23，GB/T223.43的规定执行。也可以使用光谱分析法等现代仪器分析方法。 5.2布氏硬度试验按GB/T231.1规定进行。 5.3表面粗糙度检验方法按GB/T6060.1和GB/T15056规定执行。 5.4铸件几何形状和尺寸检验应选择相应精度的检测工具、量块、样板或划线检验。 6检验规则 6.1检验地点和时间 6.1.1检验地点由供需双方商定，检验一般应在供方进行，检验样品可在供方的工厂内选取。 6.1.2根据双方协议，供需双方商定检验日期。在供方地点检验时，如果需方代表在商定时间未到场，为避免制造周期中断，除非明文禁止，供方可以自行检验，并将检验结果提交需方。 6.2检验权利和责任 6.2.1铸件和试样的检验一般由供方检查部门进行。 6.2.2供方不具备必需的检验手段，或供需双方对铸件质量发生争议时，检验可在第三方独立机构进行。 6.2.3需方代表有权进入制造和存放待查铸件、试块、试样的地点，并可根据规定指定待选样品，有权参加样品选取和铸件、试块、试样制备以及检验。 6.3检验批的划分
检验批的划分按以下三种，具体要求由供需双方商定。 6.3.1按炉次分批：铸件为同一类型，由同一炉次浇注，在同一炉作相同热处理的为一批。 6.3.2按数量或重量分批：同一牌号在熔炼工艺稳定的条件下，多个炉次浇铸的并经相同工艺多炉次
3 GB/T5680—2010
热处理后，以一定数量或以一定重量的铸件为一批。 6.3.3按件分批：指某些铸件技术上有特殊要求的，以一件或几件为一批。 6.4化学成分检验
每炉作为一批，每批取一个试样进行化学成分检验。如果检验结果为不合格，则要加倍取样复检：其中仍有一个试样为不合格，则该批铸件为不合格。采取切屑时，应取自铸造表面6mm以下。 6.5硬度检验 6.5.1硬度应在铸件表面下方大于等于2mm处测试。当硬度在铸件本体测试有困难时，硬度也可以在铸件本体的附铸试块上测试。硬度测试面须经机械加工、线切割或电火花技术制取，但线切割或电火花加工面还须机械加工去掉热影响区。 6.5.2在未完成水韧处理之前，附铸试块不可与铸件本体脱离。如果需方未提出特殊要求，附铸试块的位置和尺寸由供方决定。 6.5.3硬度检验按批进行，每批随机抽取3件铸件（或3个试块）进行检验，若有1件不合格，可再随机抽取同样数量的铸件（试块）进行复检，两次取样不合格铸件（试块）数量大于或等于2时，则该批铸件为不合格。若第一次取样即有2件（试块）不合格，则该批次铸件为不合格。按件分批时，抽样方法由供需双方商定。硬度检验不合格时，允许对该批铸件及试块重新热处理，然后进行标准所要求的硬度检验。 重新热处理后硬度检验合格，则该批铸件仍为合格。但是，未经需方同意，不允许对铸件及试块进行多于两次的重新热处理。 6.6表面质量检验
铸件的表面质量按4.6要求逐件检验。 6.7尺寸、形位和重量检验
铸件的尺寸、形位和重量偏差可按4.7的要求逐件检验或按供需双方商定的方法抽检。 6.8检验结果的修约
化学成分和硬度的检验结果，可按照标准规定的试验方法中的原则加以修约，尺寸测量结果不能修约。 7标志、存、包装和运输
7.1标志和合格证 7.1.1每个铸件表面应做下列标志：
a）需方名称、地址和到站； b） 铸件名称、规格和牌号； c）装箱号； d）毛重量与净重量； e 供方名称和地址。 当无法在铸件上做出标志时，标志可打印在附于每批铸件的标牌上。
7.1.2出厂铸件应附有检验部门出具的产品合格证或质量合格证明书，包括：
a) 供方名称和地址； b）商标； c）铸件名称和牌号； d）铸件检验批号： e) 检验结果（检验报告）；
4 GB/T 5680—2010
f) 铸件图号或订货合同号； g) 标准号 ； h) 出厂日期。
7.2贮存、包装和运输
铸件在检验合格后应进行防护处理和包装铸件防护、贮存、包装和运输应符合订货合同的规定
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附录A （规范性附录）补充要求
经供需双方商定，可规定下列补充要求（A.1、A.2、A.3和A.4)中的一项或多项作为产品验收的必检项目，而未规定的条款不作为验收依据。 A.1金相组织检验
除了ZG120Mn7Mo1，水韧处理后其他牌号铸件或附铸试块的显微组织应为奥氏体或奥氏体加少量碳化物。 A.1.1碳化物按GB/T13925中规定分未溶、析出和过热三类级别进行评定。 A.1.1.1未溶碳化物级别不大于W3级为合格。 A.1.1.2析出碳化物级别不大于X3级为合格。 A.1.1.3过热碳化物级别不大于G2级为合格。 A.1.1.4碳化物超过A.1.1.1、A.1.1.2或A.1.1.3规定时，可在铸件或附铸试块上取样复查，或在铸件及其附铸试块重新水韧处理后取样复检，其复检结果若过热碳化物超过规定者应判废，未溶和析出碳化物超过规定者允许重新水韧处理。但是，未经需方同意，不允许对铸件及试块进行多于两次的重新热处理。 A.1.2非金属夹杂物按GB/T13925中规定评级，不大于4A和4B级且视场内超过6mm的夹杂物不超过2个为合格。 A.1.3晶粒度按GB/T6394中规定评级，显微晶粒度级别数不小于2为合格。 A.1.4金相试样的制取应距铸造表面不少于6mm。试验方法按GB/T13925规定进行。
A.2力学性能（下届服强度、抗拉强度、断后伸长率、冲击吸收能）检验
A.2.1经水韧处理后的ZG120Mn13和ZG120Mn13Cr2试样的力学性能（下屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、冲击吸收能)应符合表A.1的规定。
表A.1奥氏体锰钢及其铸件的力学性能
力学性能
牌号
冲击吸收能Ku2
抗拉强度Ra
断后伸长率A
下屈服强度R。L
MPa
MPa ≥685 ≥735
% ≥25 ≥20
J ≥118 一
ZG120Mn13 ZG120Mn13Cr2
一 ≥390
A.2.2拉伸试验按GB/T228的规定执行。冲击试验按GB/T229的规定执行。 A.2.3所用试样取自浇铸铸件时单独铸出试块，也可在铸件或铸件附铸试块上切取。单铸试块的形状和尺寸应符合图A.1、图A.2或图A.3的要求。除另有规定外，单铸试块与其所代表的锰钢和铸件应用相同工艺同炉一起进行水韧处理。在未完成水韧处理之前，附铸试块不可与铸件本体脱离。如果需方未提出特殊要求，附铸试块的位置和尺寸由供方决定。 A.2.4下届服强度、抗拉强度、断后伸长率等力学性能检验按批进行，每批取一个试样，若不合格，可从同批中取两个备用拉伸试样进行复检，如两个新试样中任一个的检验结果仍送不到技术要求，则该 6