La ghisa duttile viene prodotta mediante sferoidizzazione e inoculazione per ottenere la grafite sferoidale, che migliora efficacemente le proprietà meccaniche della ghisa. Inoltre, la grafite sferoidale ha un effetto di taglio relativamente piccolo sulla matrice metallica, il che fornisce una base per migliorare la microstruttura e le proprietà della matrice di ferro duttile attraverso il trattamento termico.
L'analisi metallografica dei tubi in ghisa sferoidale è di grande importanza per la valutazione delle prestazioni dei materiali e il controllo della qualità. I risultati possono essere utilizzati per determinare le proprietà di resistenza, tenacità e fatica della ghisa duttile, garantendo così l'affidabilità e la sicurezza del prodotto. I test metallografici comprendono principalmente la preparazione del campione, l'osservazione al microscopio e l'analisi delle immagini.
01.Preparazione del campione
L'analisi metallografica della ghisa duttile richiede innanzitutto la preparazione del campione. Dall'estremità del raccordo del tubo in ghisa sferoidale ricotto viene tagliato un anello e dall'anello viene tagliata una lunga striscia di campione. Questo campione viene quindi macinato, lucidato e inciso per facilitare l'osservazione al microscopio.
02. Elementi e requisiti per i test sulla struttura metallografica
Strumento di test:Microscopio metallurgico
①Livello di sfericità
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.
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Grado di sferoidizzazione |
Descrizione |
Tasso di sferoidizzazione |
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Grado 1 |
La grafite è sferica, con una piccola quantità di forma agglomerata ed è consentita una quantità molto piccola di forma flocculante |
Maggiore o uguale al 95% |
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Grado 2 |
La maggior parte della grafite è sferica; il resto è agglomerato e una piccolissima quantità di flocculante |
90% |
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Grado 3 |
La maggior parte della grafite è agglomerata; il resto è flocculante ed è ammessa una piccolissima quantità di forma vermicolare |
80% |
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Grado 4 |
La grafite è dispersa in forma vermicolare, sferica, agglomerata e flocculante |
70% |
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Grado 5 |
La grafite è aggregata in forme vermicolari, scagliose, sferiche, agglomerate e flocculanti |
60% |
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Grado 6 |
La grafite è aggregata in forme scagliose e vermicolari, con una piccolissima quantità di forma sferica |
50% |
②Dimensione delle sfere di grafite
La dimensione delle sfere di grafite ha un impatto significativo sulle proprietà meccaniche. Ridurre il diametro delle sfere di grafite e aumentare il numero di sfere di grafite per unità di area può migliorare significativamente la resistenza, la plasticità e la tenacità della ghisa duttile. La dimensione delle sfere di grafite deve essere testata su campioni metallografici non incisi e lucidati con un ingrandimento di 100x. La dimensione della grafite è classificata da 3 a 8, dove da 6 a 8 è lo standard accettabile.
| grado | Osservato con ingrandimento 100×, lunghezza della grafite/mm | 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 |
③Perlite
La quantità di perlite si riferisce alla quantità relativa di perlite e ferrite (ferrite + perlite=100%) . Nella ghisa duttile, la morfologia della perlite è generalmente divisa 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.
④Cementite
Nella ghisa duttile si presenta come un ago-, una striscia-o una ledeburite. La cementite può rendere fragile la ghisa duttile e ridurne significativamente l'allungamento. Pertanto, deve essere rigorosamente controllato ed eliminato.
| Standard di qualificazione della struttura metallografica per tubi in ghisa sferoidale: | |
| Nome dell'articolo | Norma di qualificazione |
|---|---|
| Grado di sferoidizzazione | Grado 1~3 |
| Dimensione della sfera di grafite | Grado 6~8 |
| Perlite | Inferiore o uguale al 15% |
| Cementite | Inferiore o uguale al 3% |
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