JB T 51105-1999 内燃机 活塞环 产品质量分等（内部使用）.pdf

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1、 J 92 JB/T 51 1051999 内燃机 活塞环 产品质量分等 （内部使用） 1999-12-30 发布 2000-06-01 实施 国 家 机 械 工 业 局 发 布 前 言 本标 准是 根据 GB/T 1149.11149.7 和 GB/T 1422214223 内 燃机 活塞环 系列 标准（eqv ISO 6621 6626）要求，对 JB/T 51105.151105.394内燃机活塞环产品质量分等的修订。修订时增加了钢带 组合油环的内容。 本标准自实施之日起代替 JB/T 51105.151105.394。 本标准由全国内燃机标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：上

2、海内燃机研究所、南京活塞环厂。 本标准主要起草人：苏晴华、许睿沁、刘志华、董明霞、张柯。 本标准于 1987年以JB/NQ 53.153.387首次发布， 于 1994年 9月标准编号调整为 JB/T 51105.1 51105.394。 JB/T 511 05 1999 1 1 范围 本标准规定了内燃机活塞环产品的质量指标、检验方法、抽样检查和等级评定规则。 本标准适用于气缸直径小于或等于 200 mm的往复式内燃机活塞环（以下简称活塞环）产品的质量 等级检验和评定。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 为有效。所有标准都会被

3、修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2301991 金属洛氏硬度试验方法 GB/T 1149.11994 内燃机活塞环 通用规则 GB/T 1149.21994 内燃机活塞环 术语 GB/T 1149.31992 内燃机活塞环 刮环 GB/T 1149.41994 内燃机活塞环 技术要求 GB/T 1149.51992 内燃机活塞环 油环 GB/T 1149.61994 内燃机活塞环 检验方法 GB/T 1149.71994 内燃机活塞环 螺旋撑簧油环 GB/T 28281987 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查） GB/T 43401984

4、金属维氏硬度试验方法 GB/T 43421991 金属显微维氏硬度试验方法 GB/T 142221993 内燃机活塞环 矩形环 GB/T 142231993 内燃机活塞环 梯形环和楔形环 JB/T 60161992 内燃机单体铸造活塞环 金相检验 JB/T 62901992 内燃机筒体铸造活塞环 金相检验 JB/T 67241993 内燃机球墨铸铁活塞环 金相检验 JB/T 97451999 内燃机 硼铸铁单体铸造活塞环 金相检验 JB/T 97671999 内燃机 钢带组合油环 技术条件 3 质量指标 活塞环产品应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。 以下凡不分等的质量指标项目，各等级

5、的质量指标相同。 国家机械工业局 1999- 12-30 批准 中华人民共和国机械行业标准 内燃机 活塞环 产品质量分等 （内部使用） JB/T 51 1051999 代替 JB/T 511 05.1 5110 5.394 2000-06-01 实施 JB/T 511051999 2 3. 1 金相组织 3. 1. 1 合金铸铁单体铸造活塞环的金相组织按 JB/T 6016 规定，并应符合表 1的规定。 表 1 项目名称合格品一等品、优等品石 墨 15级 磷共晶分布 14级 13级 磷共晶大小 14级 金相组织 铁 素 体 13级，含量5% 12 级，含量3% 3. 1. 2 合金铸铁筒体铸造

6、活塞环的金相组织按 JB/T 6290 规定，并应符合表 2 的规定。表 2 项 目 名 称 合格品 一等品、优等品 径向厚度4.5 mm 1 6级 15级 石墨 径向厚度4.5 mm 1 5级 14级 磷共晶分布 14级 13级 磷共晶大小 13级 金相 组织 铁 素 体 13级，含量3% 12 级，含量2% 3. 1. 3 球墨铸铁活塞环的金相组织应符合 JB/T 6724 规定。 3. 1. 4 硼铸铁单体铸造活塞环的金相组织按 JB/T 9745规定，并应符合表 3 的规定。 表 3 项 目 名 称 合格品 一等品、优等品 断面系数0.8 14级 石墨 断面系数0.8 15级 14级

7、含硼硬质相组成 12级 断续网状分布 断面系数 1.1 13 级 聚集分布1级 含 硼 硬质相 分 布 断面系数 1.1 1 4级 13级 含硼硬质相数量 12级 金相 组织 铁 素 体 12级，含量3% 1 级，含量2% 3. 1. 5 钢带组合油环的金相组织按 JB/T 9767 规定。3. 1. 6 其它材料的活塞环，其金相组织应按供需双方协商规定或按制造厂规定。3. 2 热稳定性热稳定性应符合表 4 的规定。JB/T 511051999 3 表 4 切向弹力的最大消失率， % 分 类 合格品、一等品 优等品 合金铸铁（包括碳化物铸铁） 12 整体环 可锻铸铁、球墨铸铁、钢 8 非耐热钢

8、 25 20 撑簧油环 耐热钢 12 8 非耐热钢 30 钢带组 合油环 耐热钢 15 3. 3 硬度 活塞环产品的硬度指标应符合以下规定。 3. 3. 1 合金铸铁环 a ）环直径小于或等于 150 mm时，为 98108 HRB；环直径大于 150 mm时，为 94105 HRB； b ）同一片环上的硬度差应小于或等于 3个 HRB 硬度单位。 3. 3. 2 可锻、半可锻铸铁及球墨铸铁环 a ）硬度为 98110 HRB； b ）同一片环上的硬度差按产品图样规定。 3. 3. 3 钢环 a ）经淬火、回火处理的环为 400580 HV，同一片环上的硬度差应小于或等于 40 个 HV 单位

9、； b ）冷轧材料环为大于或等于 367 HV。或按产品图样规定； c ）不锈钢环按产品图样规定。 3. 4 弹力、弹性模量和抗弯强度 3. 4. 1 环的弹力公差应符合产品图样规定。 3. 4. 2 典型的弹性模量 3. 4. 2. 1 合金铸铁环 单体铸造环为 95 GPa； 筒体铸造环为 115 GPa。 3. 4. 2. 2 可锻、半可锻铸铁环为 150160 GPa。 3. 4. 2. 3 球墨铸铁环为 160 GPa。 各种铸铁环的弹性模量均在相应材料典型模量15 GPa以内。 3. 4. 2. 4 钢环为 200 GPa。 3. 4. 3 抗弯强度 3. 4. 3. 1 合金铸铁

10、环的抗弯强度应符合表 5的规定。 表 5 M P a 分 类 合格品 一等品 优等品 JB/T 511051999 4 单体铸造 392 41 0 450 筒体铸造 480 48 0 520 3. 4. 3. 2 高强度铸铁环的抗弯强度应符合表 6 的规定。 表 6 M P a 分 类 合格品 一等品 优等品 可锻、半可锻铸铁环 600 80 0 950 球墨铸铁环 900 110 0 1 300 3. 5 表面镀层和表面处理 3. 5. 1 铬层表面的显微硬度应符合表 7的规定。 表7 合格品、一等品 优等品 800 HV 0.1 850 HV0.1 3. 5. 2 铬层的厚度应符合产品图样

11、的规定。 3. 5. 3 铬层与基体的结合强度 3. 5. 3. 1 铸铁环和钢质环，镀层的脱落碎片不应超过镀层高的一半。 3. 5. 3. 2 钢片环，弯曲处铬层与基体分界面不允许有分离。 3. 5. 4 其它表面镀层或表面处理应符合产品图样的规定。 3. 6 环高、径向厚度、闭口间隙 环高、径向厚度、闭口间隙应分别符合产品图样的规定。 3. 7 光密封度 光密封度应符合 GB/T 1149.1和 JB/T 9767 的规定。 3. 8 刮油边高度 刮油边高度应符合产品图样的规定。 3. 9 两刮油边径向偏移度 两刮油边的径向偏移度应符合表 8 的规定。 表 8 m m 分 类 合格品、一等

12、品 优等品 油环（GB/T 1149.5） 0.015 0.010 环高6 0.015 0.010 螺旋撑簧油环 （ GB/T 1149.7） 环高6 0.025 0.020 3. 10 外圆面斜度 锥面环的外圆面斜度应符合产品图样的规定。 3. 1 1 外圆面桶面度 JB/T 511051999 5 桶面环的外圆面桶面度应符合产品图样的规定。 3. 12 梯形角和楔形角 梯形环的梯形角和楔形环的楔形角公差应符合表 9的规定。 表 9 合格品一等品、优等品24 16 3. 13 平度（仅用于活塞环两侧面与基准面设计要求平行的环） 3. 13. 1 活塞环的径向平度为环高公差的 50%。 3.

13、13. 2 活塞环的周向平度应符合表 10的规定。 表 1 0 m m 环 直 径 D 周 向 平 度 30 125 0.02 1 25175 0.03 175200 0.04 注：钢带组合油环中刮片的径向平度和周向平度为 0.05 mm。 3. 14 翘度 翘度（开口两端的轴向偏移）应符合表 11 的规定。 表 1 1 m m 环 直 径 D 允许的翘度 环 高 0.5 1.5 80 0.3 1.5 80125 0.5 125175 0.7 175 1.0 注：钢带组合油环中刮片的翘度为 3 mm。 3. 15 侧面表面粗糙度 采用磨削的标准加工方法时，表面粗糙度 R z 4 m或 R a

14、0.8m。采用其它加工方法时，表面 粗糙度按产品图样规定。对表面处理的活塞环，其表面粗糙度应在表面处理前检测。 3. 16 表面缺陷 表面缺陷按 GB/T 1149.41994 中 4.24.5 规定。 4 检验方法 4. 1 金相组织 JB/T 511051999 6 4. 1. 1 合金铸铁单体铸造活塞环金相组织按 JB/T 6016规定的方法检验。 4. 1. 2 合金铸铁筒体铸造活塞环金相组织按 JB/T 6290规定的方法检验。 4. 1. 3 球墨铸铁活塞环金相组织按 JB/T 6724 规定的方法检验。 4. 1. 4 硼铸铁单体铸造活塞环金相组织按 JB/T 9745 规定的方

15、法检验。 4. 1. 5 钢带组合油环金相组织按 JB/T 9767规定的方法检验。 4. 2 热稳定性 4. 2. 1 整体环，将其闭合至基本直径，在 30 0 保温 3 h，测定其弹力消失率。 4. 2. 2 撑簧油环，将其闭合至基本直径，在 250 保温 5 h，测定其弹力消失率。 4. 2. 3 钢带组合油环，将其闭合至基本直径，在 220 保温 5 h，测定其弹力消失率。 4. 3 硬度按 GB/T 230 和 GB/T 4340规定的方法检验。 硬度测量点为在活塞环端面上距开口 57 mm处、 距开口 90 和开口对面等三处， 每处测三点，此 三点的硬度平均值即为该处的硬度值，三处

16、硬度值的最大差值为该片环的硬度差。 油环应在实心部位测定。当规定的三处为通油孔时，则应选择邻近的实心部位测定。 测量点距活塞环边缘应大于 1 mm。 4. 4 环高、径向 厚度 、自由开口尺寸、 闭口间隙按 GB/T 1149.61994 中 3.2.13.2.4规定的方法检验。 4. 5 弹力、弹性模量和抗弯强度 4. 5. 1 弹力按 GB/T 1149.61994 中 3.2.5 和 3.2.6 规定的方法检验。 4. 5. 2 弹性模量根据 4.5.1 所述的方法测得的弹力，按式（1）计算而得。 4. 5. 3 抗弯强度通过测量在与环开口端中心线相垂直的直径方向拉断环所需的力，再按 式

17、（ 2）计算 便 得。 弹性模量 E= () 3 1 1 1 1 t 1 12 . 14 a d s m h F = () 3 1 1 1 1 d 1 18 . 6 a d s m h F （1） 抗弯强度 b = () 2 1 1 1 1 b 3 a h a d F （2） 式中：F b 与环开口端中心线相垂直的直径方向拉断环所需的力，N； 其余符号的定义按 GB/T 1149.6 规定。 注 1 对矩形截面环，可直接检验成品； 2 对非矩形截面环，则用试样检验。特殊情况下，允许采用按产品图样的名义尺寸推算截面抗弯系数，并对从成品 上直接测得的数据进行修正的方法检验。 试样的制作：选用同一批

18、毛坯，加工成与成品具有相同h 1 和 a 1 的矩形环。 3 弹性模量和抗弯强度仅对环基体而言，对于经影响基体机械强度的表面处理后的环，应在表面处理前检验。 4. 6 表面镀层的显微硬度、厚度和结合强度 4. 6. 1 显微硬度按 GB/T 4342 规定的方法检验。 4. 6. 2 厚度按 GB/T 1149.61994 中 3.2.14规定的方法检验。 4. 6. 3 结合强度按相应的 GB/T 1149.41994 中 4.5.4 和 JB/T 9767规定的方法检验。 4. 7 光密封度按 GB/T 1149.61994中 3.2.9规定的方法检验。 JB/T 511051999 7

19、4. 8 外圆面斜度和外圆面桶面度按 GB/T 1149.61994中 3. 2 . 10 和 3.2.11 规定的方法检验。 4. 9 刮油边高度和刮油边径向偏移度按 GB/T 1149.61994中 3.2.12 和 3.2.13规定的方法检验。 4. 10 平度按GB/T 1149.61994中 3.2.18 规定的方法检验。 4. 1 1 梯形角和楔形角按 GB/T 1149.61994中 3.2.15 和 3.2.16规定的方法检验。 4. 12 翘度按GB/T 1149.61994中 3.2.19 规定的方法检验。 4. 13 表面粗糙度按 GB/T 1149.61994中 3.

20、2 . 21 规定的方法检验。 4. 14 表面缺陷用肉眼和必要的量具检测。 5 抽样检查和评定 5. 1 产品质量分等指标 产品质量分等指标按第 3章的规定。 5. 2 检验方法 检验方法按第 4 章的规定。 5. 3 抽样检查规则及抽样方案 抽样检查规则及抽样方案按 GB/T 2828 的规定。 5. 3. 1 不合格分类 活塞环产品不合格分类见表 12。 表 12 不合格分类 项 质 量 特 性 备 注 1 金相组织 1）2 热稳定性 3 铬层硬度 4 抗弯强度 1）组合环、钢环不测 A 5 镀铬层结合强度 1 弹力 2 环高 3 闭口间隙 4 光密封度 5 径向平度 B 6 周向平度

21、属于环两侧面与基准面平行的环 C 1 镀铬层厚度 2 硬度 1）3 弹性模量 1）4 外圆面斜度 属于锥面环 表 12（完） 不合格分类 项 质 量 特 性 备 注 C 5 外圆面桶面度 属于桶面环 JB/T 511051999 8 6 刮油边高度 7 刮油边径向偏移度 属于 GB/T 1149.5和 GB/T 1149.7所指的环 8 梯形角 属于梯形环 9 楔形角 属于楔形环 10 侧面表面粗糙度 1 径向厚度 2 翘度 D 3 表面缺陷注 表示各类环共有的质量特性。表示镀铬环特有的质量特性。 1）对活塞环组中相同材料的环，只需作一次检验和评定。 5. 3. 2 合格质量水平 AQL 值

22、活塞环产品按合格品、一等品、优等品规定了三个等级的合格质量水平 AQ L 值，见表 13。 表 13 不 合 格 分 类 A B C D 检查水平 S 1 S 1 样本字码 B E B E 样本数n 3 13 3 13 AQL 4.0 15 25 合格品 Ac，Re 0 ，1 5，6 2，3 7，8 AQL 4.0 10 15 25 一等品 Ac，Re 0 ，1 3，4 1，2 7， 8 AQL 4.0 6.5 15 优等品 Ac，Re 0 ，1 2，3 1，2 5，6 5. 3. 3 检验批量工厂应把生产条件相同的同一规格的产品汇集成批。检验批量规定为 151280 片。交验批不得小 于规定

23、批的下限，如大于规定的批的上限，则应将产品分成若干批，随机抽取其中一批供抽样检查。在 用户或销售机构抽样时，批量大小不限。5. 3. 4 检查水平对于 A 类、 C 类不合格采用特殊检查水平 S 1 ，其余采用一般检查水平，见表 13 。5. 3. 5 抽样方式采用一次正常检查抽样方案。5. 3. 6 样本字码大小根据交验批及检查水平，从 GB/T 2828 1987 表 2 中查出各类相应的样本字码大小，见表 13 。JB/T 511051999 9 5. 3. 7 抽样方案 根据样本字码大小和 AQL值， 在GB/T 28281987 中表 3查出相应的一次正常检查抽样方案（n、 Ac、R

24、e） ，见表 13。 5. 4 抽样方案的实施 样本应从交验批中随机抽取。抽取的样本应是相应等级的产品。 5. 5 产品质量等级的评定 5. 5. 1 样本应按表 12 规定的不合格分类和表 13 规定的抽样方案，并按本标准的规定进行检查。 5. 5. 2 批的判定 样本经全数检查后，把结果填入汇总表（表 14） ，按各类的抽样方案分别作出检验结论，判定合格 与否，然后作出最后评定。各类不合格的不合格数小于或等于 Ac 值时，则判为合格，否则判为不合格。 各类全部判为合格时，这批产品才能最终判为合格。其中任一类被判为不合格时，则这一批产品最终判 为不合格。 表 14 合格品 一等品 优等品 项

25、目类别 Ac 值 实测 Ac 值 实测 Ac 值 实测 按类判定 最终判定 A类不合格数 0 0 0 品 B类不合格数 5 3 2 品 C类不合格数 2 1 1 品 D类不合格数 7 7 5 品 品 5. 5. 3 质量等级评定5. 5. 3. 1样本经全数检验后，当样本中各类不合格的不合格数均小于或等于优等品的 Ac 值时，评被 检产品为优等品；当样本中各类不合格的不合格数均小于或等于一等品的 Ac 值时，评被检产品为一等 品；当样本中各类不合格的不合格数均小于或等于合格品的 Ac 值时，评被检产品为合格品。5. 5. 3. 2 若对活塞环组进行评定，则先对各道环分别取样，独立评定；然后按上述各道环检查结果中 最低的质量等级给该批活塞环组产品进行定级。5. 3. 3. 3 如产品质量被评为不合格品，允许半年以后补查一次。如补查合格，仍可评为合格品，但不 得评为一等品、优等品。