Rury z żeliwa sferoidalnego są wszechobecne w miejskich sieciach rurociągów i budownictwie przemysłowym. Dlaczego stały się „główną siłą” w zaopatrzeniu w wodę i odprowadzaniu wody? Wszystko wynika z samego materiału-żeliwa sferoidalnego.
Dziś nie będziemy omawiać konkretnych modeli rur, budowy i montażu. Zamiast tego powrócimy do podstaw i pozwolimy głębiej zrozumieć, czym właściwie jest żeliwo sferoidalne i jakie są jego wyjątkowe cechy.
01. Co to jest „żeliwo sferoidalne”?
Żeliwo sferoidalne odnosi się do żeliwa, w którym węgiel wytrąca się w postaci sferycznego grafitu podczas procesu krzepnięcia stopionego żelaza.
W porównaniu z żeliwem szarym najbardziej znacząca różnica w jego strukturze metalograficznej polega na zmienionym kształcie grafitu. Pozwala to uniknąć obecności ostrego grafitu w żeliwie szarym, znacznie zmniejszając efekt skrawania grafitu na metalowej osnowie i zasadniczo eliminując koncentrację naprężeń powodowanych przez grafit płatkowy.
To właśnie optymalizacja mikrostruktury pozwala na wykorzystanie wytrzymałości metalowej osnowy na poziomie 70-90%, maksymalizując wydajność materiału.
Żeliwo sferoidalne, podobnie jak stal, można jeszcze bardziej poprawić swoje właściwości poprzez obróbkę cieplną i dodawanie stopów. Na przykład odpowiednio obrobione żeliwo sferoidalne może osiągnąć doskonałą wytrzymałość przy wydłużeniu do 24%; jego wytrzymałość na rozciąganie może osiągnąć 1400 MPa, zasadniczo zbliżając się do poziomu wydajności stali.
02. Struktura metalograficzna i właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne są ściśle związane ze strukturą metalograficzną metali; struktura metalograficzna określa właściwości mechaniczne. Żeliwo sferoidalne nie jest wyjątkiem. Dopiero gdy grafit zostanie poddany sferoidyzacji, metalowa osnowa może skutecznie działać, znacząco poprawiając właściwości mechaniczne żeliwa. Dlatego badania metalograficzne żeliwa sferoidalnego są warunkiem wstępnym jego zrozumienia i wykorzystania.
I. Struktura metalograficzna
Stopień sferoidyzacji:
Całą badaną powierzchnię obserwowano w stanie wypolerowanym przy powiększeniu 100x. Szybkość sferoidyzacji zdefiniowano jako procent cząstek grafitu sferoidalnego w stosunku do całkowitej liczby cząstek grafitu i podzielono na sześć poziomów, przy czym poziomy 1-3 uznano za akceptowalne.
| poziom sferyczności | zilustrować | Kulistość |
| Poziom 1 | Grafit ma postać kulistą, z niewielką ilością zbryleń, dopuszczalna jest bardzo mała ilość w formie kłaczków. | Większy lub równy 95% |
| Poziom 2 | Większość grafitu ma kształt kulisty, pozostała część występuje w grudkach, a bardzo mała ilość ma postać kłaczków. | 90% |
| Poziom 3 | Większość grafitu występuje w grudkach, reszta w postaci kłaczków i dopuszczalna jest bardzo mała ilość w postaci-robaków. | 80% |
| Poziom 4 | Grafit występuje w formie rozproszonej-robakowej, kulistej, grudkowej-i kłaczkowatej. | 70% |
| Poziom 5 | Grafit występuje w postaci zagregowanej,-robakowej, płatkowej-, kulistej, grudkowej-i kłaczkowatej. | 60% |
| Poziom 6 | Grafit występuje w postaci skupionych płatków,-w postaci robaka i bardzo rzadko w postaci kulistej. | 50% |
Rozmiar grafitu:
Rozmiar kulek grafitowych w żeliwie sferoidalnym ma istotny wpływ na jego właściwości mechaniczne: zmniejszenie średnicy kulek grafitowych i zwiększenie liczby kulek na jednostkę powierzchni może znacząco poprawić wytrzymałość, plastyczność i udarność żeliwa sferoidalnego. Zmniejszenie średnicy kulek grafitowych zwiększa liczbę kulek z żeliwa sferoidalnego na jednostkę powierzchni, co może poprawić wytrzymałość zmęczeniową. Dlatego rafinacja grafitu jest również wymogiem poprawy wytrzymałości zmęczeniowej.
W normie GB/T9441-2009 wielkość grafitu sklasyfikowana jest w klasie 3-8, przy czym akceptowalnym standardem jest klasa 6-8.
| poziom | Długość grafitu (mm) obserwowana przy 100X | Rzeczywista długość grafitu/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 | Mniejsza lub równa 1,5 | Mniejsza lub równa 0,015 |
II. Zależności pomiędzy różnymi matrycami i właściwościami mechanicznymi
Ferryt:
Ma dobrą plastyczność i wytrzymałość oraz jest główną strukturą matrycy do produkcji-rur z żeliwa sferoidalnego o wysokiej wytrzymałości.
01
Perlit:
W żeliwie sferoidalnym morfologię perlitu ogólnie dzieli się na trzy poziomy: perlit gruboziarnisty, perlit płytkowy i perlit drobnopłytkowy. W miarę jak perlit staje się drobniejszy, wzrasta wytrzymałość i twardość żeliwa sferoidalnego. Jeśli osnową jest granulowany perlit, żeliwo sferoidalne zachowuje pewną wytrzymałość, jednocześnie wykazując większą plastyczność.
02
Austenit, bainit, martenzyt:
Ultra-wysoką wytrzymałość można uzyskać przez hartowanie izotermiczne austenitu, bainitu górnego i bainitu dolnego.
03
cementyt:
Cementyt ma przeważnie kształt-igieł lub pasków-, a w przypadku żeliwa sferoidalnego może łatwo spowodować kruchość osnowy, dlatego należy unikać jego obecności.
04
Eutektyka fosforanowa:
Eutektyki fosforanowe mają znacznie bardziej szkodliwy wpływ na właściwości żeliwa sferoidalnego niż na żeliwo szare. Binarna lub trójskładnikowa eutektyka fosforanowa rozmieszczona wzdłuż granic ziaren poważnie zmniejsza wiązkość, plastyczność i wytrzymałość żeliwa sferoidalnego. Po uderzeniu zawsze zaczynają pojawiać się pęknięcia na krawędziach eutektyki fosforanowej.
05
III. Właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne żeliwa sferoidalnego są badane przede wszystkim pod kątem wytrzymałości na rozciąganie i twardości Brinella.
W przypadku rur z żeliwa sferoidalnego ściśle przestrzegamy norm krajowych, aby mieć pewność, że każda rura opuszczająca fabrykę spełnia następujące wymagania dotyczące właściwości mechanicznych:
| Średnica nominalna DN (mm) | Wytrzymałość na rozciąganie Rm (MPa) | Granica plastyczności Rp0,2 (MPa) | Wydłużenie A (%) | Twardość Brinella (HBS) |
| 80-1000 | Większe lub równe 420 | Większe lub równe 300 | Większe lub równe 10 | Mniejsze lub równe 230 |
| 1100-2600 | >420 | Większe lub równe 300 | Większe lub równe 7 | Mniejsze lub równe 230 |
Od surowców po produkty gotowe, żeliwo sferoidalne, dzięki swoim wyjątkowym, wszechstronnym właściwościom, stało się podstawowym materiałem do budowy nowoczesnych rurociągów. Jako profesjonalny producent kontrolujemy jakość materiałów u źródła, dostarczając bezpieczniejsze i trwalsze rury z żeliwa sferoidalnego, korzystając z produktów wysokiej-jakości.
Cechy rur z żeliwa sferoidalnego
Dobra wytrzymałość, wysoka wytrzymałość, odporność na korozję i cienka ścianka rury
Jego właściwości mechaniczne są zbliżone do właściwości rur stalowych, a jego odporność na korozję jest lepsza niż rur stalowych.
Charakteryzuje się dużą zdolnością adaptacji do nagłych sił, a odcinek rury nie ulega łatwo zgięciu ani odkształceniu podczas użytkowania.
Zastosowanie elastycznych interfejsów ułatwia budowę i obniża koszty projektu
Długa żywotność, niskie koszty konserwacji i dobre wyniki w zakresie ochrony środowiska
Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące wydajności produktu, parametrów technicznych lub scenariuszy zastosowań, skontaktuj się z nami w celu omówienia.
Siedziba firmy Shanxi Jintai Hongye Casting & Forging Machinery Co., Ltd. znajduje się w prowincji Shanxi w Chinach. Naszą główną działalnością są łączniki rurowe z żeliwa sferoidalnego, systemy rurociągów, różne zawory i pokrywy włazów. W celu uzyskania szczegółowych informacji o produkcie lub omówienia współpracy zapraszamy do kontaktu.
WhatsApp/WeChat: +86 18334738900 E-mail: amy@jintaicastfoundry.com