铸件质量标准与铸件缺陷分类
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第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
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分析广义的铸件缺陷实际上是全面评定铸件质量，除对铸件实物质量进行检测外， 还要评定其技术管理（表 !" # ! # "）和售后服务（表 !" # ! # $）。
表 !" # ! # " 技术管理检查项目
高合金钢铸件，由于其特殊性能主要决定于化学成分，它成为决定铸件功能特性和
使用条件主因，在标准中规定了核对分析和产品分析对炉次分析的允许偏差。
二、铸件缺陷
在 A4 # AB6&))7—8) 中，将铸件分为“合格品”，“一等品”，“优等品”三个等级。对合 格品要求“质量达到标准规定，铸件生产过程质量稳定，用户评价铸件能满足使用性能”。 有一项不达标则为不合格。广义的铸件缺陷是指铸件质量特性没有达到分等标准，铸件 生产厂质量管理差，产品质量得不到有效保证。铸件上存在的缺陷是多方面的，是铸件 质量差的根本原因。
序号 分 类
内容
序号 分 类
内容
!
工艺图、铸件图、工艺卡完整
"
工艺规程完备
$
工艺文件更改管理
%
进厂原辅材料检验报告
& 工艺文件 型、芯砂检验合格率
’ 管理标准及 砂型硬度检测记录
( 计量管理 涂料检测记录
)
工装、模样检测维修记录
*
熔炼过程控制及记录
!+
清理、补焊过程控制及记录
!!
工序间信息传ຫໍສະໝຸດ Baidu、统计及反馈
我国还有各工业部门标准化组织颁行的各种行业标准，在暂时没有适用的国家标准 · )(’& ·
第十二篇 铸件质量检验与缺陷处理实用技术
的情况下，也可采用各种有关的行业标准。 按照国家技术监督局的规定，一些公认的外国先进标准也可以作为标准采用。 各企业还可以制订内控标准，这种“标准”可能在具体项目上较国家标准规定严格。
伸率 ! 为 目 的 变 数；碳、锰、硅 及 硫、磷 为 独 立 变 数 的 回 归 方 程，使 硫、磷 成 分 一 定 （) % )$?），便可找到对应于!2 与!)=& 的最佳碳、锰与硅元素搭配。或者在这些主要元素
上限规定的条件下，获得要求强度下成分的变动范围。化学成分与性能之间关系通过重
回归分析，有利于进行过程控制。
（二）铸件表面质量标准 铸件非加工表面和外观质量对铸件商品性颇有影响，它们包括：
（/）表面凹凸度（涨箱、缩陷和夹砂）。 · /!*! ·
第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
（!）表面或内腔清洁度（粘砂、粘“涂料层”）。 （"）平面度偏差（非加工面起伏不平）。 （#）表面粗糙度。 （$）轮廓清晰度（凸台、脐子等结构单元的轮廓清晰度，用肉眼评定）。
值或参数值，但各样本（例如每个样本有 !’ 个实测数据，从 # # 、# ! …… # !’ ）的标准离差!
却不同，图 ( 的!小于图 )。图 #! $ # $ # 表示实测数据频率分布的正态分布曲线，!的大
小就表示了正态分布曲线的胖瘦程度。
图 (，!小，曲线瘦，表示这个样本的各个实测数据 # # 、# ! …… # !’ ，对于"# 而言，波动 小，集中于"# 的周围，也就是都比较靠拢期望的特征值。
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式中"# 表示从 # # 加到 # & 的样本均值（算术平均值），! 表示样本数。从已有的大量实测
数据计算出标准离差!值和样本均值"# ，至少出现下述的两种典型情况：
（#）如图 #! $ # $ # 所示，两个样本的均值"# 都等于工艺过程期望（即要控制）的特征
分、热处理和验收条件。后者如球墨铸铁件标准（6( %"#*—**）规定出按强度分等的方
法和检验规则。灰铸铁同样以应力强度为验收依据和功能指标。近年来出现一些综合
指标评定铸件金属材料的质量水平。例 如 以 品 质 系 数（ 68）作 为 灰 铸 铁 件 质 量 的 综 合 指
标
68
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相对强度（ 相对硬度（
尺寸及重量的容许偏差和铸件的机械加工余量，分别按 %& )1/1—’)、%& - 2//*#/— ’0、%& - 2 //*#!—’0 标准和订货的技术条件决定，而实际偏差按技术检查部门的数据判 定。所谓铸件尺寸控制是在实测平均值与铸件名义尺寸符合前提下，控制实测值的离散 程度。这种离散原因通常是由于生产技术条件和原材料特性等随机变化或系统误差所 引起。应该根据误差性质作出判断和相应对策，提高尺寸精度满足标准的要求。
#$ #%
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!:(9·%$-"!-&&*"!"3#$&&;;
式中 !9———抗拉强度（ < =7）；
:(———布氏硬度；
· %-"% ·
第十二篇 铸件质量检验与缺陷处理实用技术
! !———共晶度或碳饱和度（"〔# $ % &’ ( ) % *（+, - .）〕），" 为总含碳量。
或
/0
1
相对强度（ 相对硬度（
有时，整个铸件上只有一两个尺寸要求较严格的毛坯尺寸公差，这时就没有必要将 全部尺寸都按同一等级规定公差。为提高铸件精度等级，一般可以改用金属模具，需要 显著提高时则必须变换造型方法，比如采用壳型铸造或其他精密铸造工艺，但必然会导 致模具费用增高，生产准备周期延长，铸件成本会成倍地增加。
评定铸件几何形状精度时，除了加工面余量、铸件重量偏差需加规定外，最有代表性 的壁厚和筋厚的公差范围或偏差范围也应给定。结构必需的壁厚由铸件设计者决定，最 小容许壁厚由铸 造 工 艺 师 确 定。 在 大 多 数 情 况 下，设 计 者 的 决 定 形 成 图 样 上 标 出 的 壁 厚。这一设计壁厚与实际壁厚之间的容许偏差是表征铸件几何形状精度的重要指标。
上述 %、! 属表面缺陷，在本书相应章节详细讨论。表面平面度偏差与铸件重量及长 度有关，机床行业标准如表 %! & % & %（’(!!)*—)*）。
表 %! & % & % 不同重量（ ! ）及长度（ " ）非加工面评定
表面平面度偏差 ++ , $--++
等级
类别
优等品
! !%-. " !!+ ! !%-. " / ! 0 #+ ! !%-. " 1 #+
一、铸件质量标准
标准是由国家承认的标准制订单位批准的对各种产品（铸件）规格、材料规格、试验 方法、术语定义或推荐的工艺方法的规定。
我国的国家标准（!"）是由国家技术监督局批准并颁行的，有关铸件质量的各种标准 一经接纳、贯彻与实施，可取得明显的效果和效益。
国际标准是由国际标准化组织批准并颁行的。我国是国际标准化组织（ # $ %）的主要 成员国之一，按国家现行的政策，国际标准可以等效地视为国家标准。
第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
第一节 铸件质量标准
为了提高铸件的可靠性、适用性；提高产品在市场上的竞争能力，对铸件质量的要求 不断提高。铸件质量的概念也发生了相应的变化，“质量”的含义至少包含两个方面的内 容：一是产品质量，即铸件满足用户要求的程度；或按其用途在使用中应取得的功效，这 功效是反映铸件结构特征、材质的工作特性和物理力学特性的总和，是评价铸件质量水 平和技术水平的基本指标。二是工程质量，指的是铸制毛坯和铸制零件的生产过程对产 品质量的保证程度，即铸件在具体使用条件下的可靠性。这一指标在相当大的程度上决 定于前述的功效指标，还与稳定性、耐用性和工艺性等指标有关。
如为了提高铸钢件的焊接性能，把碳的实际控制量比标准降低 ! " !#$ ，生产成本增高有 限，但铸件的适用性和机械产品的功能大增，可更好地适应国际市场需要，增加机电产品 的出口竞争能力。
铸件质量标准定 量 地 表 示 铸 件 满 足 一 定 要 求 的 适 用 程 度，例 如 抗 磨 白 口 铸 铁 标 准 %& ’()*—’+ 中硬度是保证抗磨的必备条件，成分、金相组织和力学性能是供协议的保证 条件，而热处理工艺、熔炼和铸造方法都是参考条件。
表 !" # ! # $ 售后服务评定项目
检查项目 用户评价意见 定期访问用户 质量信息处理
检查方法 抽检用户意见 抽查走访记录 反馈制度执行情况
铸件实物质量主要分为外部质量和内部质量，其内容相同于狭义的铸件缺陷。
缺陷还可按其可消除程度分为可消除缺陷和不可消除缺陷。铸件致密度不及锻件，
原因在于铸件内存在不可消除的疏松。铸件内的残余应力是属于难以进行控制的另一
!! 2 $ 0 # 2 -
!# 2 $ 0 4 2 -
铸件加工表面粗糙度可用均方根值或微观不平度 %- 点高度（ # 5）来描述。铸件非加 工表面则是反映铸型表面的凸凹的状况，无规律可循，因此用均方根值方法测定铸件非
加工表面粗糙度存在困难。目前，各国都采用标准对比样块来评定铸件非加工表面的粗
糙度。我国 *$ 年颁布铸造表面粗糙度比较样块标准 6( 4-4% 2 %—*$，用表面轮廓算术平
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一等品
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合格品
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+,———含硅量（ ?）；
.———含磷量（ ?）。
/0 值在 ) % > @ 7 % $ 范围内，其值越大，表明灰铸铁质量越好，生产技术水平亦越高。
适合一般工程用铸造碳钢件标准（/4 77*5&—68）是通过规定力学性能（屈服强度
!)%& 、抗拉强度!2）间接地限定化学成分。工厂应通过多元线性回归，找到以!2，!)=& 和延
类型不可消除缺陷。这种缺陷影响精密机床的尺寸稳定性和导致铸件冷裂、变形。随着
新的铸造方法的使用和人们对铸件质量要求提高，新的检测手段引进，缺陷名目不断增
加。可消除缺陷是具体的，是可以检测出来的，应及时地找出根由有效地予以纠正。
（一）铸件缺陷生成原因
分析铸件缺陷，寻找缺陷生成原因，不仅要依靠分析，还要合理地选取反映客观事实
狭义的铸件缺陷是铸件上可检测出的、包括在 /4 5’77—65 铸造名词术语标准中的 全部名目：有尺寸与重量超差，外观质量低，内部质量不健全，材质不符合验收技术条件 及其他疵病等。狭义的铸件缺陷是通常意义的缺陷，人们还可细分为显著和微观缺陷， 后者在商品铸件上规定出允许出现缺陷的尺寸、深度、数量及分布情况。有时还附有极 限状况的样块（临界缺陷）或照片，以便于比较评定。
的数据，用统计的方 法 对 数 据 加 以 适 当 地 归 纳 整 理，进 行 比 较，找 出 铸 件 缺 陷 的 生 成 原
因。
· !+$$ ·
第十二篇 铸件质量检验与缺陷处理实用技术
数据来源是多方面的，有与缺陷结果有关的特征值或参数值，有反映产生这种结果
的状态或条件的数据。
在整理和分析（处理）数据时，常用标准离差! 来衡量数据波动，这种波动用! 平方 即方差!! 表示
!"
执行国家、行业标准
!$
执行企业（内控）标准或指标
!%
执行标准化、计量管理制度
!&
标准化、计量机构完善
!’ 工艺文件 化学分析仪器齐全
!( 管理标准及 力学性能试验设备齐全
!) 计量管理 检测设备管理完善、人员持证上岗
!*
检测试验报告
"+
试样保管及备查制度
"!
质量保证体系实施记录
分类 产品质量 售后服务 信息反馈
均偏差 # 7 及 #（5 !+）参数表示不同造型方法和合金铸件可能获得的粗糙度。 （三）铸件功能质量标准
铸件材料特性决定其功能和使用条件。所谓功能质量是指在特定环境条件（高温、
受压且以力学指标为考核依据）下工作可满足技术标准要求的特性总和，或满足一般强
度要求适用程度的质量指标。前者如不锈耐酸钢铸件标准（6( !%--—*-）规定出化学成
铸件质量标准不仅包含交货验收技术条件标准、铸件质量分等通则（,& - ,.’(!!/— 0!），还有材质、检验方法、工艺和材料规格等一般性规范。
（一）铸件精度标准 铸件几何形状精度决定于机械加工余量、铸件尺寸和重量同额定量的偏差，在其他
条件相同场合下，几何形状精度从机械加工工作量和金属用量两方面来说，反映了工艺 过程的先进程度。
"# "$
））1
!342实实测测·75)*)6)((*65)58!!!!
!2实测 ———灰铸铁实测抗拉强度，试样毛坯直径 *)99（ : .;）；
34实测 ———灰铸铁实测硬度，34 < 76’ 时上式才有效；
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第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
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分析广义的铸件缺陷实际上是全面评定铸件质量，除对铸件实物质量进行检测外， 还要评定其技术管理（表 !" # ! # "）和售后服务（表 !" # ! # $）。
表 !" # ! # " 技术管理检查项目
高合金钢铸件，由于其特殊性能主要决定于化学成分，它成为决定铸件功能特性和
使用条件主因，在标准中规定了核对分析和产品分析对炉次分析的允许偏差。
二、铸件缺陷
在 A4 # AB6&))7—8) 中，将铸件分为“合格品”，“一等品”，“优等品”三个等级。对合 格品要求“质量达到标准规定，铸件生产过程质量稳定，用户评价铸件能满足使用性能”。 有一项不达标则为不合格。广义的铸件缺陷是指铸件质量特性没有达到分等标准，铸件 生产厂质量管理差，产品质量得不到有效保证。铸件上存在的缺陷是多方面的，是铸件 质量差的根本原因。
序号 分 类
内容
序号 分 类
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工艺图、铸件图、工艺卡完整
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工艺规程完备
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( 计量管理 涂料检测记录
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工装、模样检测维修记录
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熔炼过程控制及记录
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清理、补焊过程控制及记录
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我国还有各工业部门标准化组织颁行的各种行业标准，在暂时没有适用的国家标准 · )(’& ·
第十二篇 铸件质量检验与缺陷处理实用技术
的情况下，也可采用各种有关的行业标准。 按照国家技术监督局的规定，一些公认的外国先进标准也可以作为标准采用。 各企业还可以制订内控标准，这种“标准”可能在具体项目上较国家标准规定严格。
伸率 ! 为 目 的 变 数；碳、锰、硅 及 硫、磷 为 独 立 变 数 的 回 归 方 程，使 硫、磷 成 分 一 定 （) % )$?），便可找到对应于!2 与!)=& 的最佳碳、锰与硅元素搭配。或者在这些主要元素
上限规定的条件下，获得要求强度下成分的变动范围。化学成分与性能之间关系通过重
回归分析，有利于进行过程控制。
（二）铸件表面质量标准 铸件非加工表面和外观质量对铸件商品性颇有影响，它们包括：
（/）表面凹凸度（涨箱、缩陷和夹砂）。 · /!*! ·
第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
（!）表面或内腔清洁度（粘砂、粘“涂料层”）。 （"）平面度偏差（非加工面起伏不平）。 （#）表面粗糙度。 （$）轮廓清晰度（凸台、脐子等结构单元的轮廓清晰度，用肉眼评定）。
值或参数值，但各样本（例如每个样本有 !’ 个实测数据，从 # # 、# ! …… # !’ ）的标准离差!
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小就表示了正态分布曲线的胖瘦程度。
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（#）如图 #! $ # $ # 所示，两个样本的均值"# 都等于工艺过程期望（即要控制）的特征
分、热处理和验收条件。后者如球墨铸铁件标准（6( %"#*—**）规定出按强度分等的方
法和检验规则。灰铸铁同样以应力强度为验收依据和功能指标。近年来出现一些综合
指标评定铸件金属材料的质量水平。例 如 以 品 质 系 数（ 68）作 为 灰 铸 铁 件 质 量 的 综 合 指
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第十二篇 铸件质量检验与缺陷处理实用技术
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评定铸件几何形状精度时，除了加工面余量、铸件重量偏差需加规定外，最有代表性 的壁厚和筋厚的公差范围或偏差范围也应给定。结构必需的壁厚由铸件设计者决定，最 小容许壁厚由铸 造 工 艺 师 确 定。 在 大 多 数 情 况 下，设 计 者 的 决 定 形 成 图 样 上 标 出 的 壁 厚。这一设计壁厚与实际壁厚之间的容许偏差是表征铸件几何形状精度的重要指标。
上述 %、! 属表面缺陷，在本书相应章节详细讨论。表面平面度偏差与铸件重量及长 度有关，机床行业标准如表 %! & % & %（’(!!)*—)*）。
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表面平面度偏差 ++ , $--++
等级
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优等品
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一、铸件质量标准
标准是由国家承认的标准制订单位批准的对各种产品（铸件）规格、材料规格、试验 方法、术语定义或推荐的工艺方法的规定。
我国的国家标准（!"）是由国家技术监督局批准并颁行的，有关铸件质量的各种标准 一经接纳、贯彻与实施，可取得明显的效果和效益。
国际标准是由国际标准化组织批准并颁行的。我国是国际标准化组织（ # $ %）的主要 成员国之一，按国家现行的政策，国际标准可以等效地视为国家标准。
第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
第一章 铸件质量标准与铸件缺陷分类
第一节 铸件质量标准
为了提高铸件的可靠性、适用性；提高产品在市场上的竞争能力，对铸件质量的要求 不断提高。铸件质量的概念也发生了相应的变化，“质量”的含义至少包含两个方面的内 容：一是产品质量，即铸件满足用户要求的程度；或按其用途在使用中应取得的功效，这 功效是反映铸件结构特征、材质的工作特性和物理力学特性的总和，是评价铸件质量水 平和技术水平的基本指标。二是工程质量，指的是铸制毛坯和铸制零件的生产过程对产 品质量的保证程度，即铸件在具体使用条件下的可靠性。这一指标在相当大的程度上决 定于前述的功效指标，还与稳定性、耐用性和工艺性等指标有关。
如为了提高铸钢件的焊接性能，把碳的实际控制量比标准降低 ! " !#$ ，生产成本增高有 限，但铸件的适用性和机械产品的功能大增，可更好地适应国际市场需要，增加机电产品 的出口竞争能力。
铸件质量标准定 量 地 表 示 铸 件 满 足 一 定 要 求 的 适 用 程 度，例 如 抗 磨 白 口 铸 铁 标 准 %& ’()*—’+ 中硬度是保证抗磨的必备条件，成分、金相组织和力学性能是供协议的保证 条件，而热处理工艺、熔炼和铸造方法都是参考条件。
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检查项目 用户评价意见 定期访问用户 质量信息处理
检查方法 抽检用户意见 抽查走访记录 反馈制度执行情况
铸件实物质量主要分为外部质量和内部质量，其内容相同于狭义的铸件缺陷。
缺陷还可按其可消除程度分为可消除缺陷和不可消除缺陷。铸件致密度不及锻件，
原因在于铸件内存在不可消除的疏松。铸件内的残余应力是属于难以进行控制的另一
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铸件加工表面粗糙度可用均方根值或微观不平度 %- 点高度（ # 5）来描述。铸件非加 工表面则是反映铸型表面的凸凹的状况，无规律可循，因此用均方根值方法测定铸件非
加工表面粗糙度存在困难。目前，各国都采用标准对比样块来评定铸件非加工表面的粗
糙度。我国 *$ 年颁布铸造表面粗糙度比较样块标准 6( 4-4% 2 %—*$，用表面轮廓算术平
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适合一般工程用铸造碳钢件标准（/4 77*5&—68）是通过规定力学性能（屈服强度
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类型不可消除缺陷。这种缺陷影响精密机床的尺寸稳定性和导致铸件冷裂、变形。随着
新的铸造方法的使用和人们对铸件质量要求提高，新的检测手段引进，缺陷名目不断增
加。可消除缺陷是具体的，是可以检测出来的，应及时地找出根由有效地予以纠正。
（一）铸件缺陷生成原因
分析铸件缺陷，寻找缺陷生成原因，不仅要依靠分析，还要合理地选取反映客观事实
狭义的铸件缺陷是铸件上可检测出的、包括在 /4 5’77—65 铸造名词术语标准中的 全部名目：有尺寸与重量超差，外观质量低，内部质量不健全，材质不符合验收技术条件 及其他疵病等。狭义的铸件缺陷是通常意义的缺陷，人们还可细分为显著和微观缺陷， 后者在商品铸件上规定出允许出现缺陷的尺寸、深度、数量及分布情况。有时还附有极 限状况的样块（临界缺陷）或照片，以便于比较评定。
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第十二篇 铸件质量检验与缺陷处理实用技术
数据来源是多方面的，有与缺陷结果有关的特征值或参数值，有反映产生这种结果
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执行国家、行业标准
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执行企业（内控）标准或指标
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执行标准化、计量管理制度
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标准化、计量机构完善
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!( 管理标准及 力学性能试验设备齐全
!) 计量管理 检测设备管理完善、人员持证上岗
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检测试验报告
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试样保管及备查制度
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质量保证体系实施记录
分类 产品质量 售后服务 信息反馈
均偏差 # 7 及 #（5 !+）参数表示不同造型方法和合金铸件可能获得的粗糙度。 （三）铸件功能质量标准
铸件材料特性决定其功能和使用条件。所谓功能质量是指在特定环境条件（高温、
受压且以力学指标为考核依据）下工作可满足技术标准要求的特性总和，或满足一般强
度要求适用程度的质量指标。前者如不锈耐酸钢铸件标准（6( !%--—*-）规定出化学成
铸件质量标准不仅包含交货验收技术条件标准、铸件质量分等通则（,& - ,.’(!!/— 0!），还有材质、检验方法、工艺和材料规格等一般性规范。
（一）铸件精度标准 铸件几何形状精度决定于机械加工余量、铸件尺寸和重量同额定量的偏差，在其他
条件相同场合下，几何形状精度从机械加工工作量和金属用量两方面来说，反映了工艺 过程的先进程度。
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