I tubi in ghisa sferoidale sono onnipresenti nelle reti di condotte comunali e nelle costruzioni industriali. Perché sono diventati la "forza principale" nell'approvvigionamento idrico e nel drenaggio? Tutto deriva dal materiale stesso-ferro duttile.
Oggi non discuteremo di modelli specifici di tubi o di costruzione e installazione. Torneremo invece alle nozioni di base e vi condurremo più a fondo nella comprensione di cosa sia effettivamente la ghisa sferoidale e quali siano le sue caratteristiche eccezionali.
01. Cos'è la "ghisa duttile"?
La ghisa duttile si riferisce alla ghisa in cui il carbonio precipita come grafite sferica durante il processo di solidificazione del ferro fuso.
Rispetto alla ghisa grigia, la differenza più significativa nella sua struttura metallografica risiede nella forma alterata della grafite. Ciò evita la presenza di grafite tagliente nella ghisa grigia, riducendo notevolmente l'effetto di taglio della grafite sulla matrice metallica ed eliminando sostanzialmente la concentrazione di stress causata dalla grafite lamellare.
È questa ottimizzazione della microstruttura che consente al tasso di utilizzo della resistenza della matrice metallica di raggiungere il 70-90%, massimizzando le prestazioni del materiale.
La ghisa duttile, come l'acciaio, può migliorare ulteriormente le sue prestazioni attraverso il trattamento termico e la lega. Ad esempio, la ghisa duttile opportunamente trattata può raggiungere un'ottima tenacità, con un allungamento fino al 24%; la sua resistenza alla trazione può raggiungere i 1400 MPa, avvicinandosi sostanzialmente al livello prestazionale dell'acciaio.
02. Struttura metallografica e proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche sono strettamente correlate alla struttura metallografica dei metalli; la struttura metallografica determina le proprietà meccaniche. Il ferro duttile non fa eccezione. Solo quando la grafite è sferoidale la matrice metallica può funzionare efficacemente, migliorando sensibilmente le proprietà meccaniche della ghisa. Pertanto, la ricerca metallografica sulla ghisa duttile è un prerequisito per comprenderla e utilizzarla.
I. Struttura metallografica
Grado di sferoidizzazione:
L'intera superficie sottoposta ad ispezione è stata osservata lucida con un ingrandimento di 100x. Il tasso di sferoidizzazione è stato definito come la percentuale di particelle di grafite sferoidale rispetto al numero totale di particelle di grafite ed è stato diviso in sei livelli, con i livelli 1-3 considerati accettabili.
| livello di sfericità | illustrare | Sfericità |
| Livello 1 | La grafite è sferica, con una piccola quantità in grumi ed è consentita una quantità molto piccola in forma flocculante. | Maggiore o uguale al 95% |
| Livello 2 | La maggior parte della grafite è sferica, con il resto in grumi e una quantità molto piccola in forma flocculante. | 90% |
| Livello 3 | La maggior parte della grafite è in grumi, il resto in forma flocculante ed è consentita una quantità molto piccola sotto forma di vermi-. | 80% |
| Livello 4 | La grafite è distribuita in forme disperse-a forma di verme, sferiche, a grumi-e flocculanti. | 70% |
| Livello 5 | La grafite si presenta in forme aggregate, simili a vermi, a scaglie, sferiche, a grumi e flocculanti. | 60% |
| Livello 6 | La grafite si presenta in scaglie aggregate, forme simili a vermi- e molto raramente in forme sferiche. | 50% |
Dimensione della grafite:
La dimensione delle sfere di grafite nella ghisa duttile ha un impatto significativo sulle sue proprietà meccaniche: ridurre il diametro delle sfere di grafite e aumentare il numero di sfere per unità di area può migliorare significativamente la resistenza, la plasticità e la tenacità della ghisa duttile. Riducendo il diametro delle sfere di grafite si aumenta il numero di sfere di ferro duttile per unità di area, il che può migliorare la resistenza alla fatica. Pertanto, la raffinazione della grafite è anche un requisito per migliorare la resistenza alla fatica.
Nello standard GB/T9441-2009, la dimensione della grafite è classificata come grado 3-8, dove il grado 6-8 è lo standard accettabile.
| livello | Lunghezza della grafite (mm) osservata a 100X | Lunghezza effettiva della grafite/mm |
| 3 | >25~50 | >0.25~0.5 |
| 4 | >12-25 | >0.12~0.25 |
| 5 | >6-12 | >0.06-0.12 |
| 6 | >3-6 | >0.03-0.06 |
| 7 | >1.5-3 | >0.015-0.03 |
| 8 | Inferiore o uguale a 1,5 | Inferiore o uguale a 0,015 |
II. Relazione tra varie matrici e proprietà meccaniche
Ferrite:
Ha buona plasticità e tenacità ed è la struttura della matrice principale per la produzione di tubi in ghisa sferoidale ad alta-tenacità.
01
Perlite:
Nella ghisa duttile, la morfologia della perlite è generalmente classificata in tre livelli: perlite grossolana, perlite lamellare e perlite lamellare fine. Man mano che la perlite diventa più fine, la resistenza e la durezza della ghisa sferoidale aumentano. Se la matrice è perlite granulare, la ghisa sferoidale mantiene una certa resistenza pur esibendo una maggiore plasticità.
02
Austenite, bainite, martensite:
È possibile ottenere una resistenza ultra-elevata mediante tempra isotermica dell'austenite, della bainite superiore o della bainite inferiore.
03
cementite:
La cementite è per lo più a forma di ago-o di striscia-e, nella ghisa duttile, può facilmente rendere fragile la matrice, quindi la sua presenza dovrebbe essere evitata.
04
Eutettico fosfato:
Gli eutettici fosfatici hanno un effetto dannoso molto maggiore sulle proprietà della ghisa duttile rispetto alla ghisa grigia. Gli eutettici fosfatici binari o ternari distribuiti lungo i bordi dei grani riducono gravemente la tenacità, la plasticità e la resistenza della ghisa duttile. Dopo l'impatto, iniziano sempre ad apparire delle crepe sui bordi degli eutettici fosfatici.
05
III. Proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche della ghisa duttile vengono testate principalmente per la resistenza alla trazione e la durezza Brinell.
Per i prodotti con tubi in ghisa sferoidale, rispettiamo rigorosamente gli standard nazionali per garantire che ogni tubo che esce dalla fabbrica soddisfi i seguenti requisiti di proprietà meccanica:
| Diametro nominale DN (mm) | Resistenza alla trazione Rm (MPa) | Limite di snervamento Rp0.2 (MPa) | Allungamento A (%) | Durezza Brinell (HBS) |
| 80-1000 | Maggiore o uguale a 420 | Maggiore o uguale a 300 | Maggiore o uguale a 10 | Inferiore o uguale a 230 |
| 1100-2600 | >420 | Maggiore o uguale a 300 | Maggiore o uguale a 7 | Inferiore o uguale a 230 |
Dalle materie prime ai prodotti finiti, la ghisa sferoidale, con le sue prestazioni globali superiori, è diventata un materiale fondamentale per la moderna costruzione di condutture. In qualità di produttore professionale, controlliamo la qualità dei materiali fin dalla fonte, fornendoti tubi in ghisa sferoidale più sicuri e durevoli utilizzando prodotti di alta-qualità.
Caratteristiche dei tubi in ghisa sferoidale
Buona tenacità, elevata resistenza, resistenza alla corrosione e parete sottile del tubo
Le sue proprietà meccaniche sono vicine a quelle dei tubi di acciaio e la sua resistenza alla corrosione è superiore a quella dei tubi di acciaio.
È altamente adattabile alle forze improvvise e la sezione del tubo non si piega o deforma facilmente durante l'uso.
L'uso di interfacce flessibili facilita la costruzione e riduce i costi del progetto
Lunga durata, bassi costi di manutenzione e buone prestazioni ambientali
In caso di domande sulle prestazioni del prodotto, sui parametri tecnici o sugli scenari applicativi, non esitate a contattarci per discuterne.
Shanxi Jintai Hongye Casting & Forging Machinery Co., Ltd. si trova nella provincia di Shanxi, in Cina. La nostra attività principale comprende raccordi per tubi in ghisa sferoidale, sistemi di tubazioni, varie valvole e chiusini. Per informazioni dettagliate sul prodotto o per discutere di cooperazione, non esitate a contattarci.
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