球墨铸铁金相检验标准解读_材料检测_美信检测

摘要：本文主要介绍标准GB/T 9441-2009《球墨铸铁金相检验》[1]，详细介绍了球墨铸铁中石墨的球化分级、石墨大小、石墨球数、珠光体数量、分散分布的铁素体数量、磷共晶和碳化物数量的评定方法。

关键词：球墨铸铁；铁素体；珠光体；磷共晶；碳化物

前言

球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁的石墨呈球状或接近球状，因此铸铁中因石墨引起的的应力集中现象远比片状石墨的灰铸铁小。此外，球状石墨不像片状石墨那样对金属基体存在严重的割裂作用，这就为通过热处理以提高球墨铸铁基体组织性能，从而发掘其性能潜力提供条件。因此，对球墨铸铁的石墨和基体组织的检验，是球墨铸铁生产的一个重要环节.。

1. GB/T 9441-2009标准简介

GB/T 9441-2009由中国机械工业联合会提出，并代替了GB/T 9441-1988。标准对球化分级、石墨大小、石墨球数、珠光体数量、分散分布的铁素体数量、磷共晶和碳化物数量的评定方法做了规定，列出了相应评级图。本标准适用于评定普通和低合金球墨铸铁铸态、正火态、退火态的金相组织。

2. 检验项目

2.1 球化分级

在抛光态下观察整个受检面，选三个球化差的视场的多数对照评级图目视评定，放大倍数为100倍。石墨为球状和团状石墨个数所占石墨总数的百分比作为球化率，将球化率分为六级，见表1和图1~图6。

表1 球化分级

球化级别 球化率 图号
1级   ≥95%   1  
2级   90%   2  
3级   80%   3  
4级   70%   4  
5级   60%   5  
6级   50%   6  

球化分级图（100X）

 

 
图1 1级≥95%   图2 2级90%  

 

 
图3 3级80%   图4 4级70%  

 

 
图5 5级60%   图6 6级50%  

2.2 石墨大小

在抛光态下观察整个受检面，选取有代表性视场，计算直径大于最大石墨半径的石墨球直径的平均值，对照相应的评级图评定。石墨大小分为6级，见表2和图7~图12。

表2 石墨长度的分级

级别 在100X下观察，石墨长度/mm 实际石墨长度/mm 图号
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级时，可使用200X或500X放大倍数。  

石墨大小分级图（100X）

 

 
图7 3级   图8 4级  

 

 
图9 5级   图10 6级  

 

 
图11 7级   图12 8级  

2.3 珠光体数量

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抛光态试样经2%~5%硝酸酒精溶液浸蚀后检验珠光体数量百分比（珠光体+铁素体=100%），在放大倍数100倍下对照标准图谱进行评级，珠光体数量按石墨大小评级见表3。

表3 珠光体数量分级

名称 珠光体数量/%
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  

图13 珠85

2.4 分散分布的铁素体数量

抛光态试样经2%~5%硝酸酒精溶液浸蚀后，检验分散分布的铁素体数量，放大倍数为100倍。选取有代表性的视场对照相应得评级图评定。分散分布的铁素体数量评级见表4。

表4 分散分布的铁素体数量分级

级别名称 块状或网状铁素体数量/%
铁5   ≈5  
铁10   ≈10  
铁15   ≈15  
铁20   ≈20  
铁25   ≈25  
铁30   ≈30  

2.5 磷共晶数量

抛光态试样经2%~5%硝酸酒精溶液浸蚀后，首先观察整个受检面，选取磷共晶数量最多的视场对照相应的评级图评定。磷共晶数量分级见表5。

表5 磷共晶数量

级别名称 磷共晶数量/%
磷0.5   ≈0.5  
磷1   ≈1  
磷1.5   ≈1.5  
磷2   ≈2  
磷3   ≈2.5  

2.6 碳化物数量

抛光态试样用2%~5%硝酸酒精溶液浸蚀后，检验碳化物数量，放大倍数100倍。首先观察整个受检面，以数量最多的视场对照相应的评级图评定。碳化物数量分级见表6。

表6 碳化物数量分级

级别名称 碳化物数量/%
碳1   ≈1  
碳2   ≈2  
碳3   ≈3  
碳5   ≈5  
碳10   ≈10  

2.7 石墨球数

抛光态下观察整个受检面，选取有代表性视场的石墨球数计算，通过计算一定面积内的石墨球数n来测定单位平方毫米内的石墨球数。

3. 结果表示

3.1 球化分级以球化级别或球化率表示（不允许跨级评定）。

3.2 石墨大小以级别表示。

3.3 石墨球数以单位平方毫米石墨球个数取整数表示。

3.4 珠光体数量、分散分布铁素体数量、磷共晶数量以及碳化物数量用相应的级别名称或百分数来表示。如果碳化物和磷共晶总量不超过5%时，二者可以合并评定。

4. 试验报告

试验报告包括以下部分

a）标准号；

b）样品的名称及特征描述；

c）测定方法

d）检验结果

e）试验报告编号和检测日期

f）试验员

参考文献：

[1] GB/T 9441-2009球墨铸铁金相检验

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