Les tuyaux en fonte ductile sont omniprésents dans les réseaux de canalisations municipaux et dans la construction industrielle. Pourquoi sont-ils devenus la « force principale » de l’approvisionnement en eau et du drainage ? Tout vient du matériau lui-même -fonte ductile.
Aujourd'hui, nous ne discuterons pas de modèles de tuyaux spécifiques, ni de leur construction et de leur installation. Au lieu de cela, nous reviendrons aux bases et vous amènerons à mieux comprendre ce qu'est réellement la fonte ductile et quelles sont ses caractéristiques exceptionnelles.
01. Qu'est-ce que la « fonte ductile » ?
La fonte ductile fait référence à la fonte dans laquelle le carbone précipite sous forme de graphite sphérique lors du processus de solidification du fer en fusion.
Par rapport à la fonte grise, la différence la plus significative dans sa structure métallographique réside dans la forme modifiée du graphite. Cela évite la présence de graphite tranchant dans la fonte grise, réduisant ainsi considérablement l'effet de coupe du graphite sur la matrice métallique et éliminant essentiellement la concentration de contraintes provoquée par le graphite en lamelles.
C'est cette optimisation de la microstructure qui permet au taux d'utilisation de la résistance de la matrice métallique d'atteindre 70 à 90 %, maximisant ainsi les performances du matériau.
La fonte ductile, comme l'acier, peut voir ses performances encore améliorées grâce à un traitement thermique et à un alliage. Par exemple, une fonte ductile correctement traitée peut atteindre une excellente ténacité, avec un allongement allant jusqu'à 24 % ; sa résistance à la traction peut atteindre 1400 MPa, se rapprochant essentiellement du niveau de performance de l'acier.
02. Structure métallographique et propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques sont étroitement liées à la structure métallographique des métaux ; la structure métallographique détermine les propriétés mécaniques. La fonte ductile ne fait pas exception. Ce n’est que lorsque le graphite est sphéroïdisé que la matrice métallique peut fonctionner efficacement, améliorant ainsi considérablement les propriétés mécaniques de la fonte. La recherche métallographique sur la fonte ductile est donc une condition préalable à sa compréhension et à son utilisation.
I. Structure métallographique
Classement de sphéroïdisation :
La totalité de la surface inspectée a été observée dans un état poli à un grossissement de 100x. Le taux de sphéroïdisation a été défini comme le pourcentage de particules de graphite sphéroïdales par rapport au nombre total de particules de graphite et a été divisé en six niveaux, les niveaux 1 à 3 étant considérés comme acceptables.
| niveau de sphéricité | illustrer | Sphéricité |
| Niveau 1 | Le graphite est sphérique, avec une petite quantité en touffes, et une très petite quantité sous forme floculante est autorisée. | Supérieur ou égal à 95 % |
| Niveau 2 | La majeure partie du graphite est sphérique, le reste étant en touffes et une très petite quantité sous forme floculante. | 90% |
| Niveau 3 | La plupart du graphite est en touffes, le reste sous forme floculante, et une très petite quantité sous forme de ver-est autorisée. | 80% |
| Niveau 4 | Le graphite est distribué sous des formes dispersées ressemblant à des vers-, sphériques, en forme de touffes- et floculées. | 70% |
| Niveau 5 | Le graphite se présente sous des formes agrégées, ressemblant à des vers-, ressemblant à des flocons-, sphériques, ressemblant à des touffes- et floculées. | 60% |
| Niveau 6 | Le graphite se présente sous forme de flocons agrégés, sous forme de ver- et très rarement sous forme sphérique. | 50% |
Taille du graphite :
La taille des sphères de graphite dans la fonte ductile a un impact significatif sur ses propriétés mécaniques : réduire le diamètre des sphères de graphite et augmenter le nombre de sphères par unité de surface peut améliorer considérablement la résistance, la plasticité et la ténacité de la fonte ductile. La réduction du diamètre des sphères de graphite augmente le nombre de sphères de fonte ductile par unité de surface, ce qui peut améliorer la résistance à la fatigue. Par conséquent, le raffinage du graphite est également une condition nécessaire pour améliorer la résistance à la fatigue.
Dans la norme GB/T9441-2009, la taille du graphite est classée dans les grades 3 à 8, les grades 6 à 8 étant la norme acceptable.
| niveau | Longueur du graphite (mm) observée à 100X | Longueur réelle du graphite/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 | Inférieur ou égal à 1,5 | Inférieur ou égal à 0,015 |
II. Relation entre diverses matrices et propriétés mécaniques
Ferrite:
Il a une bonne plasticité et une bonne ténacité et constitue la principale structure matricielle pour la production de tuyaux en fonte ductile à haute -ténacité.
01
Perlite :
Dans la fonte ductile, la morphologie de la perlite est généralement classée en trois niveaux : perlite grossière, perlite lamellaire et perlite lamellaire fine. À mesure que la perlite devient plus fine, la résistance et la dureté de la fonte ductile augmentent. Si la matrice est de la perlite granulaire, la fonte ductile conserve une certaine résistance tout en présentant une plasticité plus élevée.
02
Austénite, bainite, martensite :
Une résistance ultra-élevée peut être obtenue par trempe isotherme de l'austénite, de la bainite supérieure ou de la bainite inférieure.
03
cémentite :
La cémentite est principalement en forme d'aiguille-ou de bande-, et dans la fonte ductile, elle peut facilement rendre la matrice cassante, sa présence doit donc être évitée.
04
Eutectique phosphaté :
Les eutectiques phosphatés ont un effet néfaste beaucoup plus important sur les propriétés de la fonte ductile que sur la fonte grise. Les eutectiques phosphatés binaires ou ternaires distribués le long des joints de grains réduisent considérablement la ténacité, la plasticité et la résistance de la fonte ductile. Lors de l'impact, des fissures commencent toujours à apparaître sur les bords des eutectiques phosphatés.
05
III. Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques de la fonte ductile sont principalement testées pour la résistance à la traction et la dureté Brinell.
Pour les produits de tuyaux en fonte ductile, nous adhérons strictement aux normes nationales pour garantir que chaque tuyau quittant l'usine répond aux exigences de propriétés mécaniques suivantes :
| Diamètre nominal DN (mm) | Résistance à la traction Rm (MPa) | Limite d'élasticité Rp0,2 (MPa) | Allongement A (%) | Dureté Brinell (HBS) |
| 80-1000 | Supérieur ou égal à 420 | Supérieur ou égal à 300 | Supérieur ou égal à 10 | Inférieur ou égal à 230 |
| 1100-2600 | >420 | Supérieur ou égal à 300 | Supérieur ou égal à 7 | Inférieur ou égal à 230 |
Des matières premières aux produits finis, la fonte ductile, avec ses performances globales supérieures, est devenue un matériau essentiel pour la construction de pipelines modernes. En tant que fabricant professionnel, nous contrôlons la qualité des matériaux depuis la source, vous fournissant des tuyaux en fonte ductile plus sûrs et plus durables en utilisant des produits de haute-qualité.
Caractéristiques des tuyaux en fonte ductile
Bonne ténacité, haute résistance, résistance à la corrosion et paroi mince du tuyau
Ses propriétés mécaniques sont proches de celles des tubes en acier, et sa résistance à la corrosion est supérieure à celle des tubes en acier.
Il est hautement adaptable aux forces soudaines et la section de tuyau n'est pas facilement pliée ou déformée pendant l'utilisation.
L'utilisation d'interfaces flexibles facilite la construction et réduit les coûts du projet
Longue durée de vie, faible coût de maintenance et bonnes performances environnementales
Si vous avez des questions sur les performances du produit, les paramètres techniques ou les scénarios d'application, n'hésitez pas à nous contacter pour en discuter..
Shanxi Jintai Hongye Casting & Forging Machinery Co., Ltd. est située dans la province du Shanxi, en Chine. Notre activité principale comprend les raccords de tuyauterie en fonte ductile, les systèmes de tuyauterie, diverses vannes et les couvercles de regards. Pour des informations détaillées sur le produit ou pour discuter de coopération, n'hésitez pas à nous contacter.
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