Las tuberías de hierro dúctil son omnipresentes en las redes de tuberías municipales y en la construcción industrial. ¿Por qué se han convertido en la "fuerza principal" en el suministro y drenaje de agua? Todo proviene del propio material-hierro dúctil.
Hoy no hablaremos de modelos de tuberías específicos ni de construcción e instalación. En lugar de ello, volveremos a lo básico y le profundizaremos en la comprensión de qué es realmente el hierro dúctil y cuáles son sus características destacadas.
01. ¿Qué es el "hierro dúctil"?
El hierro dúctil se refiere al hierro fundido en el que el carbono precipita como grafito esférico durante el proceso de solidificación del hierro fundido.
En comparación con la fundición gris, la diferencia más significativa en su estructura metalográfica reside en la forma modificada del grafito. Esto evita la presencia de grafito afilado en el hierro fundido gris, lo que reduce en gran medida el efecto de corte del grafito en la matriz metálica y elimina esencialmente la concentración de tensiones causada por el grafito en escamas.
Es esta optimización de la microestructura la que permite que la tasa de utilización de la resistencia de la matriz metálica alcance el 70-90%, maximizando el rendimiento del material.
El rendimiento del hierro fundido dúctil, como el acero, puede mejorarse aún más mediante tratamiento térmico y aleación. Por ejemplo, el hierro fundido dúctil tratado adecuadamente puede alcanzar una tenacidad excelente, con un alargamiento de hasta el 24%; su resistencia a la tracción puede alcanzar los 1400 MPa, acercándose esencialmente al nivel de rendimiento del acero.
02. Estructura metalográfica y propiedades mecánicas.
Las propiedades mecánicas están estrechamente relacionadas con la estructura metalográfica de los metales; la estructura metalográfica determina las propiedades mecánicas. El hierro dúctil no es una excepción. Sólo cuando el grafito está esferoidizado puede la matriz metálica funcionar eficazmente, mejorando significativamente las propiedades mecánicas del hierro fundido. Por lo tanto, la investigación metalográfica sobre el hierro dúctil es un requisito previo para comprenderlo y utilizarlo.
I. Estructura metalográfica
Clasificación de esferoidización:
Toda la superficie inspeccionada se observó en estado pulido con un aumento de 100x. La tasa de esferoidización se definió como el porcentaje de partículas de grafito esferoidales en relación con el número total de partículas de grafito y se dividió en seis niveles, considerándose aceptables los niveles 1 a 3.
| nivel de esfericidad | ilustrar | Esfericidad |
| Nivel 1 | El grafito es esférico, con una pequeña cantidad en grumos y se permite una cantidad muy pequeña en forma floculenta. | Mayor o igual al 95% |
| Nivel 2 | La mayor parte del grafito es esférico, el resto en grumos y una cantidad muy pequeña en forma floculenta. | 90% |
| Nivel 3 | La mayor parte del grafito se encuentra en grumos, el resto en forma floculenta y se permite una cantidad muy pequeña en forma de gusano-. | 80% |
| Nivel 4 | El grafito se distribuye en formas dispersas en forma de gusano-, esféricas, en forma de grumos-y floculentas. | 70% |
| Nivel 5 | El grafito se presenta en forma agregada, en forma de gusano-, en forma de escamas-, esférica, en forma de grumos-y floculenta. | 60% |
| Nivel 6 | El grafito se presenta en escamas agregadas, en forma de gusano-y muy raramente en forma esférica. | 50% |
Tamaño de grafito:
El tamaño de las esferas de grafito en el hierro dúctil tiene un impacto significativo en sus propiedades mecánicas: reducir el diámetro de las esferas de grafito y aumentar el número de esferas por unidad de área puede mejorar significativamente la resistencia, plasticidad y tenacidad del hierro dúctil. La reducción del diámetro de las esferas de grafito aumenta el número de esferas de hierro dúctil por unidad de área, lo que puede mejorar la resistencia a la fatiga. Por lo tanto, refinar el grafito también es un requisito para mejorar la resistencia a la fatiga.
En el estándar GB/T9441-2009, el tamaño del grafito se clasifica como grado 3-8, siendo el grado 6-8 el estándar aceptable.
| nivel | Longitud del grafito (mm) observada a 100X | Longitud real de grafito/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 | Menor o igual a 1,5 | Menor o igual a 0,015 |
II. Relación entre varias matrices y propiedades mecánicas.
Ferrito:
Tiene buena plasticidad y tenacidad, y es la estructura de matriz principal para producir tuberías de hierro dúctil de alta-tenacidad.
01
Perlita:
En el hierro dúctil, la morfología de la perlita generalmente se clasifica en tres niveles: perlita gruesa, perlita laminar y perlita laminar fina. A medida que la perlita se vuelve más fina, aumentan la resistencia y la dureza del hierro dúctil. Si la matriz es perlita granular, la fundición dúctil mantiene una cierta resistencia al tiempo que presenta una mayor plasticidad.
02
Austenita, bainita, martensita:
Se puede obtener una resistencia ultra-alta mediante el enfriamiento isotérmico de austenita, bainita superior o bainita inferior.
03
cementita:
La cementita tiene principalmente forma de aguja-o de tira-y, en el hierro dúctil, puede volver fácilmente quebradiza la matriz, por lo que se debe evitar su presencia.
04
Eutéctico de fosfato:
Los eutécticos de fosfato tienen un efecto mucho mayor perjudicial sobre las propiedades del hierro dúctil que sobre la fundición gris. Los eutécticos de fosfato binarios o ternarios distribuidos a lo largo de los límites de los granos reducen gravemente la tenacidad, plasticidad y resistencia del hierro dúctil. Tras el impacto, siempre comienzan a aparecer grietas en los bordes de los eutécticos de fosfato.
05
III. Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas del hierro dúctil se prueban principalmente en cuanto a resistencia a la tracción y dureza Brinell.
Para los productos de tuberías de hierro dúctil, cumplimos estrictamente con los estándares nacionales para garantizar que cada tubería que sale de fábrica cumpla con los siguientes requisitos de propiedades mecánicas:
| Diámetro nominal DN (mm) | Resistencia a la tracción Rm (MPa) | Límite elástico Rp0,2 (MPa) | Elongación A (%) | Dureza Brinell (HBS) |
| 80-1000 | Mayor o igual a 420 | Mayor o igual a 300 | Mayor o igual a 10 | Menor o igual a 230 |
| 1100-2600 | >420 | Mayor o igual a 300 | Mayor o igual a 7 | Menor o igual a 230 |
Desde las materias primas hasta los productos terminados, el hierro dúctil, con su rendimiento integral superior, se ha convertido en un material fundamental para la construcción moderna de tuberías. Como fabricante profesional, controlamos la calidad del material desde la fuente, proporcionándole tuberías de hierro dúctil más seguras y duraderas utilizando productos de alta-calidad.
Características de las tuberías de hierro dúctil.
Buena tenacidad, alta resistencia, resistencia a la corrosión y pared de tubería delgada
Sus propiedades mecánicas son cercanas a las de los tubos de acero y su resistencia a la corrosión es superior a la de los tubos de acero.
Es altamente adaptable a fuerzas repentinas y la sección de tubería no se dobla ni deforma fácilmente durante el uso.
El uso de interfaces flexibles facilita la construcción y reduce los costos del proyecto.
Larga vida útil, bajo costo de mantenimiento y buen desempeño ambiental
Si tiene alguna pregunta sobre el rendimiento del producto, los parámetros técnicos o los escenarios de aplicación, no dude en contactarnos para discutirlo..
Shanxi Jintai Hongye Casting & Forging Machinery Co., Ltd. está ubicada en la provincia de Shanxi, China. Nuestro negocio principal incluye accesorios para tuberías de hierro dúctil, sistemas de tuberías, diversas válvulas y tapas de registro. Para obtener información detallada sobre el producto o para discutir la cooperación, no dude en contactarnos.
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