ダクタイル鉄パイプは、地方自治体のパイプライン ネットワークや産業建設に広く普及しています。なぜ給排水の「主力」となったのか。すべては素材自体-ダクタイル鋳鉄に由来します。
今日は、特定のパイプモデルや構造と設置については説明しません。その代わりに、基本に立ち返り、ダクタイル鋳鉄とは実際には何なのか、そしてその優れた特徴は何なのかをより深く理解していただきます。
01.「ダクタイル鋳鉄」とは何ですか？
ダクタイル鋳鉄とは、溶鉄が凝固する過程で炭素が球状黒鉛として析出した鋳鉄を指します。
ねずみ鋳鉄と比較すると、その金属組織における最も大きな違いは、変化した黒鉛の形状にあります。これにより、ねずみ鋳鉄に鋭利な黒鉛が存在することがなくなり、金属母材に対する黒鉛の切削効果が大幅に減少し、鱗片状黒鉛によって引き起こされる応力集中が本質的に排除されます。
この微細構造の最適化により、金属マトリックスの強度利用率が 70 ～ 90% に達し、材料の性能を最大限に引き出すことができます。
ダクタイル鋳鉄は、鋼と同様に、熱処理と合金化によってその性能をさらに向上させることができます。たとえば、適切に処理されたダクタイル鋳鉄は、最大 24% の伸びという優れた靭性を実現できます。その引張強さは 1400 MPa に達することがあり、本質的に鋼の性能レベルに近づきます。
02. 金属組織と機械的性質
機械的特性は金属の金属組織と密接に関連しています。金属組織は機械的特性を決定します。ダクタイル鋳鉄も例外ではありません。黒鉛が球状化されて初めて金属マトリックスが効果的に機能し、鋳鉄の機械的特性が大幅に向上します。したがって、ダクタイル鋳鉄の金属組織学的研究は、ダクタイル鋳鉄を理解して使用するための前提条件です。
I. 金属組織
球状化グレーディング:
検査面全体を研磨した状態で１００倍に拡大して観察した。球状化率は、黒鉛粒子の総数に対する球状黒鉛粒子の割合として定義され、６つのレベルに分けられ、レベル１〜３が許容可能であるとみなされる。
| 真球度レベル | 説明する | 真球度 |
| レベル1 | 黒鉛は球状で、少量の塊が存在しますが、微量の綿状の形態は許容されます。 | 95%以上 |
| レベル2 | 黒鉛の大部分は球形で、残りは塊状で、ごく少量は綿状です。 | 90% |
| レベル3 | ほとんどの黒鉛は塊状であり、残りは綿状であり、ごく少量の虫のような形状のものは許容されます。{0}} | 80% |
| レベル4 | グラファイトは、ミミズ状、球状、塊状、綿状の形態で分散しています。{0}{1} | 70% |
| レベル5 | グラファイトは、凝集した、虫状、フレーク状、球状、塊状、綿状の形態で存在します。- | 60% |
| レベル6 | グラファイトは、凝集したフレーク、虫のような形状で発生しますが、ごくまれに球状の形状で発生します。{0} | 50% |
グラファイトサイズ:
ダクタイル鋳鉄の黒鉛球のサイズは、その機械的特性に大きな影響を与えます。黒鉛球の直径を小さくし、単位面積あたりの球の数を増やすと、ダクタイル鋳鉄の強度、可塑性、靭性を大幅に向上させることができます。黒鉛球の直径を小さくすると、単位面積あたりのダクタイル鉄球の数が増加し、疲労強度を向上させることができます。したがって、疲労強度を向上させるためには、黒鉛を微細化することも必須である。
GB/T9441-2009 規格では、グラファイト サイズはグレード 3 ～ 8 に分類されており、グレード 6 ～ 8 が許容可能な標準です。
| レベル | 100倍で観察した黒鉛の長さ(mm) | 実黒鉛長さ/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 | 1.5以下 | 0.015以下 |
II.各種マトリックスと機械的性質の関係
フェライト:
優れた可塑性と靭性を備えており、高靭性ダクタイル鉄管を製造するための主要なマトリックス組織です。{0}
01
パーライト:
ダクタイル鉄では、パーライトの形態は一般に粗大パーライト、層状パーライト、微細層状パーライトの3段階に分類されます。パーライトが細かくなると、ダクタイル鋳鉄の強度と硬度が高まります。マトリックスが粒状パーライトであれば、ダクタイル鋳鉄は一定の強度を維持しつつ、より高い塑性を発揮します。
02
オーステナイト、ベイナイト、マルテンサイト:
超高強度は、オーステナイト、上部ベイナイト、または下部ベイナイトの等温焼入れによって得られます。
03
セメンタイト:
セメンタイトはほとんどが針状または帯状-であり、ダクタイル鋳鉄ではマトリックスを脆化させやすいため、その存在は避けるべきです。
04
リン酸共晶:
リン酸塩共晶は、ねずみ鋳鉄よりもダクタイル鋳鉄の特性に対してはるかに大きな悪影響を及ぼします。粒界に沿って分布する二元または三元のリン酸塩共晶は、ダクタイル鉄の靭性、可塑性、および強度を大幅に低下させます。衝撃が加わると、常にリン酸塩共晶体の端に亀裂が生じ始めます。
05
Ⅲ．機械的性質
ダクタイル鋳鉄の機械的特性は、主に引張強度とブリネル硬度についてテストされます。
ダクタイル鉄パイプ製品については、工場から出荷されるすべてのパイプが次の機械的特性要件を満たしていることを確認するために、当社は国家規格を厳格に遵守しています。
| 呼び径DN(mm) | 引張強さRm(MPa) | 降伏強さ Rp0.2 (MPa) | 伸びA(%) | ブリネル硬度 (HBS) |
| 80-1000 | 420以上 | 300以上 | 10以上 | 230以下 |
| 1100-2600 | >420 | 300以上 | 7 以上 | 230以下 |
ダクタイル鋳鉄は、原料から製品に至るまで総合的な優れた性能を備え、現代のパイプライン建設の中核素材となっています。専門メーカーとして、当社は材料の品質を供給源から管理し、高品質の製品を使用したより安全で耐久性のあるダクタイル鉄管を提供します。-
ダクタイル鉄管の特徴
靭性が良く、強度が高く、耐食性があり、管壁が薄い
機械的性質は鋼管に近く、耐食性も鋼管より優れています。
突発的な力に対する追従性が高く、使用中にパイプ部が曲がったり変形したりしにくいです。
柔軟なインターフェースの使用により構築が容易になり、プロジェクトコストが削減されます。
長寿命、低メンテナンスコスト、優れた環境性能
製品の性能、技術的パラメータ、またはアプリケーションシナリオについてご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。.
Shanxi Jintai Honye Casting & Forging Machinery Co., Ltd.は、中国の山西省にあります。当社はダクタイル鋳鉄製管継手、配管システム、各種バルブ、マンホール蓋を主な事業としております。製品の詳しい情報や連携についてのご相談など、お気軽にお問い合わせください。
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