球墨鑄鐵金相檢驗標準解讀
摘要:本文主要介紹標準GB/T 9441-2009《球墨鑄鐵金相檢驗》[1],詳細介紹了球墨鑄鐵中石墨的球化分級、石墨大小、石墨球數、珠光體數量、分散分布的鐵素體數量、磷共晶和碳化物數量的評定方法。
關鍵詞:球墨鑄鐵;鐵素體;珠光體;磷共晶;碳化物
前言
球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨,有效地提高了鑄鐵的機械性能,特別是提高了塑性和韌性,從而得到比碳鋼還高的強度。球墨鑄鐵的石墨呈球狀或接近球狀,因此鑄鐵中因石墨引起的的應力集中現象遠比片狀石墨的灰鑄鐵小。此外,球狀石墨不像片狀石墨那樣對金屬基體存在嚴重的割裂作用,這就為通過熱處理以提高球墨鑄鐵基體組織性能,從而發掘其性能潛力提供條件。因此,對球墨鑄鐵的石墨和基體組織的檢驗,是球墨鑄鐵生產的一個重要環節.。
1. GB/T 9441-2009標準簡介
GB/T 9441-2009由中國機械工業聯合會提出,并代替了GB/T 9441-1988。標準對球化分級、石墨大小、石墨球數、珠光體數量、分散分布的鐵素體數量、磷共晶和碳化物數量的評定方法做了規定,列出了相應評級圖。本標準適用于評定普通和低合金球墨鑄鐵鑄態、正火態、退火態的金相組織。
2. 檢驗項目
2.1 球化分級
在拋光態下觀察整個受檢面,選三個球化差的視場的多數對照評級圖目視評定,放大倍數為100倍。石墨為球狀和團狀石墨個數所占石墨總數的百分比作為球化率,將球化率分為六級,見表1和圖1~圖6。
表1 球化分級
球化級別 | 球化率 | 圖號 |
---|---|---|
1級 | ≥95% | 1 |
2級 | 90% | 2 |
3級 | 80% | 3 |
4級 | 70% | 4 |
5級 | 60% | 5 |
6級 | 50% | 6 |
球化分級圖(100X)
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圖1 1級≥95% | 圖2 2級90% |
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圖3 3級80% | 圖4 4級70% |
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圖5 5級60% | 圖6 6級50% |
2.2 石墨大小
在拋光態下觀察整個受檢面,選取有代表性視場,計算直徑大于最大石墨半徑的石墨球直徑的平均值,對照相應的評級圖評定。石墨大小分為6級,見表2和圖7~圖12。
表2 石墨長度的分級
級別 | 在100X下觀察,石墨長度/mm | 實際石墨長度/mm | 圖號 |
---|---|---|---|
3 | >25~50 | >0.25~0.5 | 7 |
4 | >12~25 | >0.12~0.25 | 8 |
5 | >6~12 | >0.06~0.12 | 9 |
6 | >3~6 | >0.03~0.06 | 10 |
7 | >1.5~3 | >0.015~0.03 | 11 |
8 | ≤1.5 | ≤0.015 | 12 |
注:石墨大小在6~8級時,可使用200X或500X放大倍數。 |
石墨大小分級圖(100X)
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圖7 3級 | 圖8 4級 |
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圖9 5級 | 圖10 6級 |
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圖11 7級 | 圖12 8級 |
2.3 珠光體數量
拋光態試樣經2%~5%硝酸酒精溶液浸蝕后檢驗珠光體數量百分比(珠光體+鐵素體=100%),在放大倍數100倍下對照標準圖譜進行評級,珠光體數量按石墨大小評級見表3。
表3 珠光體數量分級
名稱 | 珠光體數量/% |
---|---|
珠95 | >90 |
珠85 | >80~90 |
珠75 | >70~80 |
珠65 | >60~70 |
珠55 | >50~60 |
珠45 | >40~50 |
珠35 | >30~40 |
珠25 | ≈25 |
珠20 | ≈20 |
珠15 | ≈15 |
珠10 | ≈10 |
珠5 | ≈5 |
圖13 珠85
2.4 分散分布的鐵素體數量
拋光態試樣經2%~5%硝酸酒精溶液浸蝕后,檢驗分散分布的鐵素體數量,放大倍數為100倍。選取有代表性的視場對照相應得評級圖評定。分散分布的鐵素體數量評級見表4。
表4 分散分布的鐵素體數量分級
級別名稱 | 塊狀或網狀鐵素體數量/% |
---|---|
鐵5 | ≈5 |
鐵10 | ≈10 |
鐵15 | ≈15 |
鐵20 | ≈20 |
鐵25 | ≈25 |
鐵30 | ≈30 |
2.5 磷共晶數量
拋光態試樣經2%~5%硝酸酒精溶液浸蝕后,首先觀察整個受檢面,選取磷共晶數量最多的視場對照相應的評級圖評定。磷共晶數量分級見表5。
表5 磷共晶數量
級別名稱 | 磷共晶數量/% |
---|---|
磷0.5 | ≈0.5 |
磷1 | ≈1 |
磷1.5 | ≈1.5 |
磷2 | ≈2 |
磷3 | ≈2.5 |
2.6 碳化物數量
拋光態試樣用2%~5%硝酸酒精溶液浸蝕后,檢驗碳化物數量,放大倍數100倍。首先觀察整個受檢面,以數量最多的視場對照相應的評級圖評定。碳化物數量分級見表6。
表6 碳化物數量分級
級別名稱 | 碳化物數量/% |
---|---|
碳1 | ≈1 |
碳2 | ≈2 |
碳3 | ≈3 |
碳5 | ≈5 |
碳10 | ≈10 |
2.7 石墨球數
拋光態下觀察整個受檢面,選取有代表性視場的石墨球數計算,通過計算一定面積內的石墨球數n來測定單位平方毫米內的石墨球數。
3. 結果表示
3.1 球化分級以球化級別或球化率表示(不允許跨級評定)。
3.2 石墨大小以級別表示。
3.3 石墨球數以單位平方毫米石墨球個數取整數表示。
3.4 珠光體數量、分散分布鐵素體數量、磷共晶數量以及碳化物數量用相應的級別名稱或百分數來表示。如果碳化物和磷共晶總量不超過5%時,二者可以合并評定。
4. 試驗報告
試驗報告包括以下部分
a)標準號;
b)樣品的名稱及特征描述;
c)測定方法
d)檢驗結果
e)試驗報告編號和檢測日期
f)試驗員
參考文獻:
[1] GB/T 9441-2009球墨鑄鐵金相檢驗
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