O ferro dúctil é produzido por esferoidização e inoculação para obter grafite esferoidal, o que melhora efetivamente as propriedades mecânicas do ferro fundido. Além disso, a grafite esferoidal tem um efeito de corte relativamente pequeno na matriz metálica, o que fornece uma base para melhorar a microestrutura e as propriedades da matriz de ferro dúctil através do tratamento térmico.
A análise metalográfica de tubos de ferro dúctil é de grande importância para avaliação de desempenho de materiais e controle de qualidade. Os resultados podem ser usados para determinar as propriedades de resistência, tenacidade e fadiga do ferro dúctil, garantindo assim a confiabilidade e segurança do produto. Os testes metalográficos incluem principalmente preparação de amostras, observação microscópica e análise de imagens.
01.Preparação de amostras
A análise metalográfica do ferro dúctil requer primeiro a preparação da amostra. Um anel é cortado da ponta do tubo de ferro dúctil recozido e uma longa tira de amostra é cortada do anel. Esta amostra é então lixada, polida e gravada para facilitar a observação microscópica.
02. Itens e Requisitos de Teste de Estrutura Metalográfica
Ferramenta de teste:Microscópio metalúrgico
①Nível de esfericidade
Toda a superfície inspecionada foi observada em estado polido com uma ampliação de 100x. A taxa de esferoidização foi definida como a percentagem de partículas de grafite esferoidais em relação ao número total de partículas de grafite, e foi dividida em seis níveis, sendo os níveis 1-3 considerados aceitáveis.
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Grau de esferoidização |
Descrição |
Taxa de esferoidização |
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1ª série |
O grafite é esférico, com pequena quantidade de forma aglomerada, sendo permitida uma quantidade muito pequena de forma floculenta. |
Maior ou igual a 95% |
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2ª série |
A maior parte do grafite é esférica; o resto é aglomerado e uma quantidade muito pequena de flocos |
90% |
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3ª série |
A maior parte do grafite está aglomerada; o resto é floculento e uma quantidade muito pequena de forma vermicular é permitida |
80% |
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4ª série |
A grafite está dispersa nas formas vermicular, esférica, aglomerada e floculenta |
70% |
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5ª série |
A grafite é agregada nas formas vermicular, escamosa, esférica, aglomerada e floculenta |
60% |
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6ª série |
A grafite é agregada em formas escamosas e vermiculares, com uma quantidade muito pequena de forma esférica. |
50% |
②Tamanho das esferas de grafite
O tamanho das esferas de grafite tem um impacto significativo nas propriedades mecânicas. Reduzir o diâmetro das esferas de grafite e aumentar o número de esferas de grafite por unidade de área pode melhorar significativamente a resistência, a plasticidade e a tenacidade do ferro dúctil. O tamanho das esferas de grafite deve ser testado em amostras metalográficas polidas e não atacadas com uma ampliação de 100x. O tamanho do grafite é classificado de 3 a 8, sendo 6 a 8 o padrão aceitável.
| nota | Observado com ampliação de 100×, comprimento de grafite/mm | Comprimento real de 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 | Menor ou igual a 1,5 | Menor ou igual a 0,015 |
③Perlita
A quantidade de perlita refere-se à quantidade relativa de perlita em relação à ferrita (ferrita + perlita=100%). No ferro dúctil, a morfologia da perlita é geralmente dividida em três níveis: perlita grossa, perlita lamelar e perlita lamelar fina.
À medida que a perlita se torna mais fina, a resistência e a dureza do ferro dúctil aumentam. Se a matriz for perlita granular, o ferro dúctil mantém uma certa resistência ao mesmo tempo que apresenta maior plasticidade.
④Cementita
No ferro dúctil, ele aparece como uma-agulha, uma tira-ou ledeburita. A cementita pode tornar o ferro dúctil quebradiço e reduzir significativamente seu alongamento. Portanto, deve ser rigorosamente controlado e eliminado.
| Padrão de qualificação de estrutura metalográfica para tubos de ferro dúctil: | |
| Nome do item | Padrão de qualificação |
|---|---|
| Grau de esferoidização | Grau 1~3 |
| Tamanho da esfera de grafite | 6ª a 8ª série |
| Perlita | Menor ou igual a 15% |
| Cementita | Menor ou igual a 3% |
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