La fonte ductile est produite par sphéroïdisation et inoculation pour obtenir du graphite sphéroïdal, ce qui améliore efficacement les propriétés mécaniques de la fonte. De plus, le graphite sphéroïdal a un effet de coupe relativement faible sur la matrice métallique, ce qui constitue une base pour améliorer la microstructure et les propriétés de la matrice de fonte ductile par traitement thermique.
L'analyse métallographique des tuyaux en fonte ductile revêt une grande importance pour l'évaluation des performances des matériaux et le contrôle qualité. Les résultats peuvent être utilisés pour déterminer les propriétés de résistance, de ténacité et de fatigue de la fonte ductile, garantissant ainsi la fiabilité et la sécurité du produit. Les tests métallographiques comprennent principalement la préparation des échantillons, l'observation microscopique et l'analyse d'images.
01. Préparation des échantillons
L'analyse métallographique de la fonte ductile nécessite d'abord la préparation d'un échantillon. Un anneau est découpé à partir de l'extrémité mâle du tuyau en fonte ductile recuite, et une longue bande d'éprouvette est découpée dans l'anneau. Ce spécimen est ensuite meulé, poli et gravé pour faciliter l'observation microscopique.
02. Éléments et exigences des tests de structure métallographique
Outil de test :Microscope métallurgique
①Niveau de sphéricité
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 sphéroïdal 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.
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Grade de sphéroïdisation |
Description |
Taux de sphéroïdisation |
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1re année |
Le graphite est sphérique, avec une petite quantité de forme agglomérée, et une très petite quantité de forme floculante est autorisée |
Supérieur ou égal à 95 % |
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2e année |
La majeure partie du graphite est sphérique ; le reste est aggloméré et une très petite quantité de floculant |
90% |
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3e année |
La majeure partie du graphite est agglomérée ; le reste est floculent et une très petite quantité de forme vermiculaire est autorisée |
80% |
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4e année |
Le graphite est dispersé sous formes vermiculaires, sphériques, agglomérées et floculées. |
70% |
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5e année |
Le graphite est agrégé sous formes vermiculaires, feuilletées, sphériques, agglomérées et floculantes. |
60% |
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6e année |
Le graphite est agrégé sous forme de flocons et de vermicules, avec une très petite quantité de forme sphérique. |
50% |
②Taille des sphères de graphite
La taille des sphères de graphite a un impact significatif sur les propriétés mécaniques. Réduire le diamètre des sphères de graphite et augmenter le nombre de sphères de graphite par unité de surface peut améliorer considérablement la résistance, la plasticité et la ténacité de la fonte ductile. La taille des sphères de graphite doit être testée sur des échantillons métallographiques non gravés et polis à un grossissement de 100x. La taille du graphite est classée de 3 à 8, 6 à 8 étant la norme acceptable.
| grade | Observé à un grossissement de 100×, longueur de graphite/mm | 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 |
③Perlite
La quantité de perlite fait référence à la quantité relative de perlite par rapport à la ferrite (ferrite + perlite=100 %). Dans la fonte ductile, la morphologie de la perlite est généralement divisée 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.
④Cémentite
Dans la fonte ductile, elle apparaît sous la forme d'une aiguille-, d'une bande- ou d'une ledeburite. La cémentite peut rendre la fonte ductile cassante et réduire considérablement son allongement. Il doit donc être strictement contrôlé et éliminé.
| Norme de qualification de structure métallographique pour canalisations en fonte ductile : | |
| Nom de l'article | Norme de qualification |
|---|---|
| Grade de sphéroïdisation | 1re à 3e année |
| Taille de la sphère de graphite | 6e à 8e années |
| Perlite | Inférieur ou égal à 15% |
| Cémentite | Inférieur ou égal à 3% |
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