Duktile Gussrohre sind in kommunalen Rohrleitungsnetzen und im Industriebau allgegenwärtig. Warum sind sie zur „Hauptkraft“ in der Wasserversorgung und -entsorgung geworden? Alles ist auf das Material selbst zurückzuführen-Sphäroguss.
Heute gehen wir nicht auf bestimmte Rohrmodelle oder Konstruktion und Installation ein. Stattdessen kehren wir zu den Grundlagen zurück und führen Sie tiefer in das Verständnis ein, was Sphäroguss eigentlich ist und welche herausragenden Eigenschaften es aufweist.
01. Was ist „Sphäroguss“?
Unter duktilem Eisen versteht man Gusseisen, in dem sich beim Erstarrungsprozess von geschmolzenem Eisen Kohlenstoff als kugelförmiger Graphit ausscheidet.
Im Vergleich zu Grauguss liegt der bedeutendste Unterschied in der metallografischen Struktur in der veränderten Graphitform. Dadurch wird das Vorhandensein von scharfem Graphit in Grauguss vermieden, wodurch die Schneidwirkung von Graphit auf die Metallmatrix erheblich verringert und die durch Flockengraphit verursachte Spannungskonzentration im Wesentlichen beseitigt wird.
Durch diese Optimierung der Mikrostruktur kann die Festigkeitsausnutzung der Metallmatrix 70–90 % erreichen und so die Leistung des Materials maximieren.
Die Leistung von duktilem Gusseisen kann wie bei Stahl durch Wärmebehandlung und Legierung weiter verbessert werden. Richtig behandeltes duktiles Gusseisen kann beispielsweise eine hervorragende Zähigkeit mit einer Dehnung von bis zu 24 % erreichen; Seine Zugfestigkeit kann 1400 MPa erreichen und nähert sich damit im Wesentlichen dem Leistungsniveau von Stahl an.
02. Metallografische Struktur und mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften stehen in engem Zusammenhang mit der metallografischen Struktur von Metallen. Die metallographische Struktur bestimmt die mechanischen Eigenschaften. Sphäroguss ist keine Ausnahme. Nur wenn der Graphit sphäroidisiert ist, kann die Metallmatrix effektiv funktionieren und die mechanischen Eigenschaften des Gusseisens deutlich verbessern. Daher ist die metallographische Untersuchung von Sphäroguss eine Voraussetzung für dessen Verständnis und Nutzung.
I. Metallografische Struktur
Einstufung der Sphäroidisierung:
Die gesamte zu untersuchende Oberfläche wurde in poliertem Zustand bei einer 100-fachen Vergrößerung betrachtet. Die Sphäroidisierungsrate wurde als Prozentsatz der kugelförmigen Graphitpartikel im Verhältnis zur Gesamtzahl der Graphitpartikel definiert und in sechs Stufen unterteilt, wobei die Stufen 1–3 als akzeptabel angesehen wurden.
| Sphärizitätsniveau | veranschaulichen | Sphärizität |
| Stufe 1 | Graphit ist kugelförmig, eine kleine Menge liegt in Klumpen vor, eine sehr kleine Menge in flockiger Form ist zulässig. | Größer oder gleich 95 % |
| Stufe 2 | Der meiste Graphit ist kugelförmig, der Rest liegt in Klumpen und eine sehr kleine Menge in flockiger Form vor. | 90% |
| Stufe 3 | Der größte Teil des Graphits liegt in Klumpen vor, der Rest in flockiger Form und eine sehr kleine Menge in wurmähnlicher Form ist zulässig. | 80% |
| Stufe 4 | Graphit kommt in verteilter wurmartiger, kugelförmiger, klumpenartiger und flockiger Form vor. | 70% |
| Stufe 5 | Graphit kommt in aggregierter, wurmartiger, flockenartiger, kugelförmiger, klumpenartiger und flockiger Form vor. | 60% |
| Stufe 6 | Graphit kommt in aggregierten Flocken, wurmähnlichen Formen und sehr selten in kugelförmiger Form vor. | 50% |
Graphitgröße:
Die Größe der Graphitkugeln in Sphäroguss hat einen erheblichen Einfluss auf dessen mechanische Eigenschaften: Durch die Verringerung des Durchmessers der Graphitkugeln und die Erhöhung der Anzahl der Kugeln pro Flächeneinheit kann die Festigkeit, Plastizität und Zähigkeit von Sphäroguss deutlich verbessert werden. Durch die Verringerung des Durchmessers der Graphitkugeln erhöht sich die Anzahl der Sphärogusskugeln pro Flächeneinheit, was die Ermüdungsfestigkeit verbessern kann. Daher ist die Veredelung des Graphits auch eine Voraussetzung für die Verbesserung der Dauerfestigkeit.
In der Norm GB/T9441-2009 wird die Graphitgröße als Grad 3–8 klassifiziert, wobei Grad 6–8 der akzeptable Standard ist.
| Ebene | Graphitlänge (mm), beobachtet bei 100X | Tatsächliche Graphitlänge/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 | Kleiner oder gleich 1,5 | Kleiner oder gleich 0,015 |
II. Beziehung zwischen verschiedenen Matrizen und mechanischen Eigenschaften
Ferrit:
Es weist eine gute Plastizität und Zähigkeit auf und ist die Hauptmatrixstruktur für die Herstellung hoch{0}zäher Rohre aus duktilem Gusseisen.
01
Perlit:
Bei Sphäroguss wird die Perlitmorphologie im Allgemeinen in drei Stufen eingeteilt: grober Perlit, lamellarer Perlit und feiner lamellarer Perlit. Je feiner der Perlit ist, desto höher sind Festigkeit und Härte des Sphärogusses. Wenn es sich bei der Matrix um körniges Perlit handelt, behält das Sphäroguss eine gewisse Festigkeit bei und weist gleichzeitig eine höhere Plastizität auf.
02
Austenit, Bainit, Martensit:
Ultra-hohe Festigkeit kann durch isothermes Abschrecken von Austenit, oberem Bainit oder unterem Bainit erreicht werden.
03
Zementit:
Zementit ist meist nadelförmig oder streifenförmig und kann in Sphäroguss die Matrix leicht spröde machen. Daher sollte seine Anwesenheit vermieden werden.
04
Phosphat-Eutektikum:
Phosphateutektika wirken sich wesentlich stärker nachteilig auf die Eigenschaften von Sphäroguss aus als auf Grauguss. Entlang der Korngrenzen verteilte binäre oder ternäre Phosphat-Eutektika verringern die Zähigkeit, Plastizität und Festigkeit von Sphäroguss erheblich. Beim Aufprall entstehen immer Risse an den Rändern des Phosphat-Eutektikums.
05
III. Mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften von Sphäroguss werden hauptsächlich auf Zugfestigkeit und Brinellhärte geprüft.
Bei Rohrprodukten aus duktilem Gusseisen halten wir uns strikt an die nationalen Standards, um sicherzustellen, dass jedes Rohr, das das Werk verlässt, die folgenden Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften erfüllt:
| Nenndurchmesser DN (mm) | Zugfestigkeit Rm (MPa) | Streckgrenze Rp0,2 (MPa) | Dehnung A (%) | Brinellhärte (HBS) |
| 80-1000 | Größer oder gleich 420 | Größer oder gleich 300 | Größer oder gleich 10 | Kleiner oder gleich 230 |
| 1100-2600 | >420 | Größer oder gleich 300 | Größer oder gleich 7 | Kleiner oder gleich 230 |
Vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt ist Sphäroguss mit seiner überlegenen Gesamtleistung zu einem Kernmaterial für den modernen Rohrleitungsbau geworden. Als professioneller Hersteller kontrollieren wir die Materialqualität von der Quelle an und bieten Ihnen sicherere und langlebigere Rohre aus duktilem Gusseisen mit qualitativ hochwertigen Produkten.
Merkmale von duktilen Gussrohren
Gute Zähigkeit, hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und dünne Rohrwand
Seine mechanischen Eigenschaften ähneln denen von Stahlrohren und seine Korrosionsbeständigkeit ist der von Stahlrohren überlegen.
Es ist sehr anpassungsfähig gegenüber plötzlichen Kräften und der Rohrabschnitt verbiegt oder verformt sich während des Gebrauchs nicht so leicht.
Der Einsatz flexibler Schnittstellen erleichtert die Konstruktion und reduziert Projektkosten
Lange Lebensdauer, niedrige Wartungskosten und gute Umweltverträglichkeit
Wenn Sie Fragen zur Produktleistung, zu technischen Parametern oder zu Anwendungsszenarien haben, können Sie uns gerne für ein Gespräch kontaktieren.
Shanxi Jintai Hongye Casting & Forging Machinery Co., Ltd. hat seinen Sitz in der Provinz Shanxi, China. Unser Hauptgeschäft umfasst Rohrverbindungsstücke aus duktilem Gusseisen, Rohrleitungssysteme, verschiedene Ventile und Schachtabdeckungen. Für detaillierte Produktinformationen oder um eine Zusammenarbeit zu besprechen, nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf.
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