ICS 27.020 J92 备案号：49936—2015
中华人民共和国机械行业标准
JB/T12209—2015
中速大功率柴油机 球墨铸铁曲轴
技术条件
High-powered medium-speed diesel engines-Nodular cast iron crankshafts
-Specification
2015-10-01实施
2015-04-30发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T12209—2015
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 技术要求 3.1 总则. 3.2 材料.. 3.3 球铁曲轴铸件 3.4 尺寸公差和几何公差 3.5 表面粗糙度. 3.6 棱角和振纹 3.7 强化处理 3.8 无损检测 3.9 平衡 3.10 密封性. 3.11 清洁度检验方法
4
4.1 试样制备 4.2 化学成分分析. 4.3 力学性能试验. 4.4 金相组织检验. 4.5 尺寸公差和几何公差检测 4.6 表面粗糙度检测 4.7 无损检测 4.8 平衡检验. 4.9 密封性检验 4.10 清洁度检验， 4.11 外观质量检验. 5检验规则
工
...
5.1 总则. 5.2 型式检验.. 5.3 验收依据， 5.4 复试规则. 5.5 抽样方案 6标志、包装、运输和贮存 6.1 标志 6.2 包装 6.3 运输 6.4 贮存.
聘
中
P
中
9
1 JB/T12209—2015
6.5其他附录A（规范性附录） 球墨铸铁曲轴超声检测方法， A.1基本要求 A.2 超声检测方法及要求 A.3 判定标准. A.4 检测记录.
.10 10
12
图A.1 试块型式与尺寸图A.2 超声波形示意图，图A.3 不同类型球铁曲轴输出端检测部位示意图图A.4 球铁曲轴自由端检测部位示意图
10 11
... 12
2
表1 球铁的化学成分表2 球铁曲轴的力学性能，表3球铁曲轴的金相组织. 表4球铁曲轴的尺寸公差和几何公差表5表面粗糙度.
1 JB/T12209—2015
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国内燃机标准化技术委员会（SAC/TC177）归口。 本标准起草单位：中国北车集团大连机车车辆有限公司、南车资阳机车有限公司、宁波中策动力机
电集团有限公司、上海内燃机研究所、天润曲轴有限公司。
本标准主要起草人：邢瑜、万虎、牟翘宽、侯晓勤、潘建平、赵明好、丛建臣。 本标准为首次发布。
III JB/T12209—2015
中速大功率柴油机球墨铸铁曲轴
技术条件
1范围
本标准规定了中速大功率柴油机球墨铸铁曲轴的技术要求、检验方法、检验规则，以及标志、包装、 运输和贮存。
本标准适用」气缸直径200mm400mm的中速大功率柴油机球墨铸铁曲轴（以下简称球铁曲轴）。
2规范性引用文件
下列文件对丁本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用丁本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用本文件。
GB/T191包装储运图示标志 GB/T222钢的成品化学成分允许偏差 GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法 GB/T228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T230.1 金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、
N、T标尺）
GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T1184—1996 形状和位置公差未注公差值 GB/T1348—2009球墨铸铁件 GB/T1800.2—2009产品几何技术规范（GPS） 极限与配合第2部分：标准公差等级和孔
轴的极限偏差表
GB/T1801—2009产品几何技术规范（GPS） 极限与配合公差带和配合的选择 GB/T1958产品几何量技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定 GB/T2828.1 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T4340.1 金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T6060.1—1 1997表面粗糙度比较样块铸造表面 GB/T6060.2一2006表面粗糙度比较样块磨、车、镗、铣、插及刨加T表面 GB/T6414一1999铸件尺寸公差与机械加.T余量 GB/T7284框架木箱 GB/T9239.1一2006机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的
检验
GB/T9441—2009球墨铸铁金相检验 GB/T9445 无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法 JB/T9218—2007无损检测渗透检测 JB/T9377 超声硬度计技术条件
1 JB/T12209—2015
JB/T10061—1999 A型脉冲反射式超声波探伤仪 通用技术条件
3技术要求
3.1总则
球铁轴应符合本标准的规定，并按照经规定程序批准的产品图样和技术文件制造。
3.2材料 3.2.1 化学成分
材料为球墨铸铁（以下简称球铁），其化学成分见表1。制造商在满足产品图样力学性能要求的前提下，可对球铁曲轴材料的化学成分在表1的基础上进行调整，允许用钳、铜、镁、镍、稀土元素或具他元素对球铁进行合金化处理。
表1球铁的化学成分 Si
化学元素质量分数%
c 2.5~4.0
Mn 0.3~1.0
P ≤0.06
s ≤0.02
1.6~2.4
3.2.2力学性能
球铁曲轴的力学性能按产品图样（可按表2选取）的规定。必要时制造商在满足产品图样使用要求的前提下，可以对球铁曲轴材料的代号在此基础上白行进行内插和外延。可采用正火、正火加回火，等温淬火加回火、淬火加回火等方法对球铁曲轴基体进行力学性能强化处理。
表2球铁曲轴的力学性能
抗拉强度 屈服强度 Rm(min) Rp0.2 (min) A(min)
断后仲长率
铸件壁厚
布氏硬度b HBW
材料牌号
主要基体组织
mm
% 2 1 2 1 1 1 1 1
MPa 600 550 700 650 800 750 900 850
MPa 360 340 400 380 460 420 530 460
>30~60 >60~200 >3060 >60~200 >30~60 >60~200 >30~60
QT600-3A
190270
珠光体+铁素体
225~305
珠光体
QT700-2A
珠光体或索氏体
QT800-2A
245~335
珠光体+铁素体或回火马氏体或索氏体+屈氏体
QT900-2A
280360
>60~200
冲击吸收能量根据供货协议确定。 铸件壁厚为球铁曲轴铸件主轴颈处的截面壁厚。 b球铁曲轴基体的硬度值，为抗拉强度的对应参考值。
3.2.3金相组织
球铁轴的金相组织应符合表3的规定。
2 JB/T12209—2015
3.3 球铁曲轴铸件 3.3.1 球铁曲轴铸件上应按产品图样规定的部位清晰地铸上制造商代号和球铁曲轴编号或炉号。
表3球铁曲轴的金相组织石墨人小级别
金相组织要求 3.3.2球铁曲轴铸件的几何形状和尺』按产品图样的规定，主要尺小的公差应不低于GB/T6414一1999 表1中的CT11级。 3.3.3球铁曲轴铸件上的型砂、芯砂、芯骨、冷铁、浇口、冒口、砂、结疤、飞边和毛刺等应清理干净。 3.3.4 球铁曲轴铸件表面粗糙度应按照GB/T6060.1一1997的规定，其Ra值应不大于500μm 3.3.5球铁曲轴铸件待加工表面允许存在加工余量范围内的缺陷。 3.3.6球铁曲轴铸件非加工表面不允许有裂纹缩孔和冷隔等缺陷；允许存在的其他缺陷按产品图样或技术文件的规定。 3.3.7球铁曲轴铸件上的缺陷不允许采用焊补、填充物嵌填、敛缝等方法进行修整；允许用铲、钻、 凿和磨等机械方法进行修整，修整处应采取微斜坡面和圆滑过渡，修整后表面应修磨。 3.3.8球铁曲轴铸件应进行消除内应力的热处理。 3.3.9球铁曲轴铸件直线度超差时，只允许进行热较直。 3.3.10 球铁曲轴铸件经热处理后，表面上的氧化皮等应清除干净。 3.3.11球铁曲轴铸件应进行防锈处理。 3.4尺寸公差和几何公差
球化级别 1级~4级
珠光体数量级别 碳化物数量级别
磷共晶数量级别
5级~8级
不人于碳3
不人于磷2
不低于珠75
球铁曲轴成品的尺寸公差和几何公差应符合表4的规定。法兰端面不应有凹凸。
表4球铁曲轴的尺寸公差和几何公差
球铁曲轴主颈直径D mm
150~180
>180~250 曲柄销数
序号
>250~315
八寸公差和几何公差项目
≤4/5～8/≤6/7～12≥13 ≤8 ≥9
主轴颈与曲柄销直径公差
按GB/T1800.2—2009表1中的IT6级按GB/T1184—1996表B.2中的7级按GB/T1184-1996表B.4中的8级
1
2 主轴颈与曲柄销圆柱度
主轴颈或安装正时齿轮轴颈对主轴颈公共轴线的径向圆跳动
0.03
0.02 0.05 0.07 0.10
主轴颈的同轴度
相邻两个主轴颈
0.04
4
全长
0.20
mm
0.15
按GB/T1184—1996表B.4中的7级 0.020：100，但全长范围内不大于0.050
安装飞轮的定心表面对主轴颈公共轴线径向圆跳动
5 6 安装飞轮的定心表面对主轴颈公共轴线轴向圆跳动
曲柄销回转平径偏差 mm 各曲柄销轴线对第一位曲柄销 ≤300r/min 轴线的角度公差
±R/900a ±30* ±15* ±30*
7
>300 r/min
安装正时齿轮的中心线对第一曲柄销轴线的角度公差
3 JB/T12209—2015
表4球铁曲轴的尺寸公差和几何公差（续）
球铁曲轴主轴颈直径D mm
序号
150~180
>180~250
>250~315
儿寸公差和几何公差项目
曲柄销数
≤4 5~8 ≤6 7~12≥13 ≤8 ≥9
10 键槽中心线对主轴颈公共轴线的对称度
按GB/T1184—1996表B.4中的8级
止推主轴颈轴向定位的曲柄销
按GB/T1801—2009的H8 按GB/T1801 2009的H9
11 12 曲柄销表面素线对主轴颈公共轴线的平行度 13 止推主轴颈台肩面对主轴颈公共轴线的轴向圆跳动
颈长度公差
0.02/100 0.02/100
主轴颈直径D<150mm或D>315mm的球铁曲轴：尺寸公差和形位公差可参照本标准执行。 R为主轴颈与曲柄销轴颈的中心距。
3.5 表面粗糙度
球铁山轴加工面表面粗租糙度R应符合表5的规定。曲轴磨削后应进行抛光处理，磨削和抛光时山
轴旋转方向应与山轴工作时旋转方向相同。
单位为微米
表5 表面粗糙度
序号 1 2 3 4
球铁曲轴主要部位主轴颈与曲柄销轴颈
表面粗糙度Ra
0.63 0.8 1.6 3.2
非机械强化的轴颈过渡圆角
主轴颈止推面和轴向定位的曲柄销轴颈面
不作定位用的主轴颈和曲柄销的台肩面
3.6 棱角和振纹
球铁轴加T面的切削振纹波幅应小或等」0.5μm：单个棱角形波幅（波峰至波谷高度）应小或等』2.5um。多个棱角形波幅应符合公式（1）的要求：
50 (X,+1.6
(1)
YS
05
式中： Y一多个棱角形波幅，单位为微米（um）： X 频率，单位为赫（Hz)；
棱角形数量，取2～200。
3.7强化处理 3.7.1应采用圆角滚压、喷丸、激光淬火、感应淬火或氮化等方法对球铁曲轴表面进行强化处理。采用氮化处理时充许二次氮化。 3.7.2主输颈和曲柄销如采用激光萍火或感应萍火，其萍硬层宽度应大或等轨颈总长（包括过渡圆角）的50%，淬硬区两端距轴颈过渡圆角连接处应大或等」0.025D（D为球铁曲轴主轴颈直径），允许轴颈连圆角一起淬硬。
4