铸铁

铸铁的金相制备

铸铁在许多应用程序中使用,特别是在汽车和工程行业,金相学是一个重要的质量控制生产过程的一部分。了解如何执行准确的铸铁金相分析,可重复的结果。

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铸铁的主要特征

铁是最多样化的金属之一,几个世纪以来,它就成为了一个重要的建筑材料,用在许多建筑从火车站和市场大厅,办公室和家庭。

当合金碳和其他元素,铁提供了一个巨大的变化。铸铁是指iron-carbon-silicon合金含有2.5 - -4%碳和硅通常1 - 3 %。在灰色的铁,碳石墨的存在;在白口铸铁在碳化铁和合金碳化物的形式。

铸铁具有良好的铸造性能和可加工性,以及适度的机械性能。因为它的经济优势,铸铁用于许多应用程序汽车,爱游戏ayxapp 。此外,特定的铸铁材料的首选海水泵外壳、轧机辊和部分地球移动设备。

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图1:等温淬火球墨铸铁,Beraha颜色腐蚀(杂志。500 x, DIC)


铸铁的金相质量控制过程

石墨的形态有重要影响铸铁的力学性能,金相铁灰色的质量控制是铸铁的生产过程不可分割的一部分。

基本的铸铁金相质量控制过程如下:
  • 石墨的形态、大小和分布决定未侵蚀和抛光样品,使用标准的参考比较图表和/或图像分析。
  • 根据规范,然后蚀刻检查样品的结构矩阵。

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图2:铸铁GGG60,未侵蚀(杂志:200 x)
图3:铸铁GGG60,蚀刻3%硝酸浸蚀液(杂志:200 x)

铸铁金相制备的困难

铸铁的主要挑战当准备样品保留原来的形状和大小的石墨铸铁的,以确保正确的表示的微观结构。

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图4:与片状石墨铁灰色,波兰(杂志:200 x)不足
图5:与片状石墨铁灰色,显示正确的波兰(杂志:200 x)

在显微镜下,石墨被认为二维的图像。然而,它实际上是三维的。这意味着一定比例的石墨在研磨和抛光技术日益成熟,削减很浅,只有在弱矩阵。因此,总有一个石墨的可能性不能被完全保留,特别是非常大的薄片或雪花的城市群。因此,石墨相不能总是保留或抛光。

在可锻铸铁、石墨圆花饰和回火碳的形式存在。这是一种脆性的石墨和它可以特别困难的保留在金相制备过程。

共同准备错误抹矩阵的不足去除金属研磨后,可以掩盖了真正的形状和大小的石墨。这是特别流行在铁素体和奥氏体铸铁,容易变形和抓挠。对于这些材料,最后彻底的钻石和波兰是非常重要的。

最标准的铸铁微观检查完成100倍的放大,使石墨出现黑色。然而,更高的放大要求验证碳完全保留,擦得亮闪闪的石墨是灰色的。

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图6:波兰不足使石墨结节覆盖着抹金属蚀刻3%硝酸浸蚀液(杂志:200 x)
图7:波兰显示正确的形状和大小的石墨结节适合评估、蚀刻3%硝酸浸蚀液(杂志:200 x)

铸铁
图8:一流的石墨薄片(杂志500 x)。

克服时间限制

时间约束往往很难保持一致的制备结果当使用手工方法铸铁的金相制备和微观结构分析。然而,由于试样的几何形状,自动准备通常是不可能的。解决方案是设计特定的测试块适合一个自动化系统。

对铸铁的切割和安装的建议


切割


  • 白色合金铸铁是非常困难的(高压600)和很难,尤其是大部分。尽管如此,钻石截止轮子不适合减少白口铸铁。相反,建议一个立方氮化硼的轮子。
  • 对于大的部分,自动切割比手工切割效率更高。
  • 切割与石墨铸铁,建议选择一个氧化铝砂轮的硬度铸铁。
越来越多的

  • 质量控制样品通常准备卸载。
  • 对失效分析样本,最好使用热压缩安装。
  • 软到中等硬度铸铁,酚醛树脂(MultiFast)推荐-最佳边缘保留使用LevoFast与矿物和玻璃填料(三聚氰胺树脂)。
  • 硬铸铁,强化树脂(DuroFast)是合适的。
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建议铸铁的磨削和抛光

看到下面看到白铸铁的完整循序渐进的制备方法,用石墨铸铁。

  • 钻石在刚性盘建议大多数铸铁的细磨,它使样品非常平坦,不离开救援的石墨。
  • 硬白铸铁和等温淬火球铁可以与钻石飞机地面(MD-Piano 220)和细磨钻石MD-Allegro
  • 柔软和中等硬度铸铁铁素体,奥氏体或珠光体矩阵应该用碳化硅箔/纸飞机地面和地面与钻石MD-Largo
  • 铸铁,倾向于在抛光腐蚀,无水的钻石悬架(DP-A),黄色的润滑剂建议。

铸铁

表1:白色铸铁的制备方法。
另外DiaPro钻石悬架可以取而代之DP-SuspensionP,9
μ米,3μ米和1μ米,分别应用DP-Blue润滑剂

铸铁

表2:制备方法与石墨铸铁。

*在保留石墨是非常困难的情况下,MD-Plan布可以试着细磨。
* *这一步是可选的

另外DiaPro钻石悬架可以取而代之DP-Suspension P,9μ米,3μ米和1μ米,分别应用DP-Blue润滑剂

Csat铁
图9:铁灰色的准备与细磨碳化硅箔/纸,仍然显示划痕
图10:铁灰色,准备细磨使用刚性圆盘MD-Largo钻石,显示良好的边缘保留

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下载应用程序注意包括制备方法

对清洁的铸铁的建议

  • 尽可能多的铸铁腐蚀,清洗必须快,应该用冷水。然而,样品不能接触水。
  • 彻底清洗与乙醇和快速干燥建议强烈的热空气流。如果仍然发生腐蚀,清洁和冲洗水的酒精。

对铸铁的腐蚀的建议

  • 铸铁样品最初是显微镜下检查未侵蚀评价形状,石墨的大小和分布,以及孔隙度。初步评估后的微观结构,微观结构的示例可以蚀刻1 - 3 %硝酸浸蚀液。
  • 铸铁的石墨不适合电解抛光石墨是电解液冲走了。然而,如果只有一个快速识别矩阵的微观结构是必需的,可以使用电解抛光和腐蚀。

以下Beraha试剂可以用于颜色蚀刻和可以修改根据合金:
1000毫升水
200毫升盐酸
24 g铵二氟化物
100毫升的这支股票的解决方案,加1 g焦亚硫酸钾

铸铁
图11:等温淬火球墨铸铁,与3%硝酸浸蚀液蚀刻,波尔。光(杂志:200 x)

下载应用程序报告中看到完整的制备方法

总结

铸铁铁基合金与主要2.5 - -4%碳和硅1 - 3 %。铸铁的金相制备的主要困难是保持正确的形状和大小的石墨的片状、结节状或回火形式。特别是,铸铁用软铁素体矩阵往往涂片,容易变形和划伤。

在磨削过程中,矩阵是石墨和涂抹,除非是紧随其后的是一个非常全面的钻石抛光,所示的石墨不是它真正的形式。因此,平面磨削与碳化硅箔/论文建议,其次是细磨和抛光钻石。短暂最终波兰与硅胶是可选的。

了解到其他材料

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Holger Schnarr

所有图片由Birgitte尼尔森、应用专家,丹麦
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