Определение марки чугуна по ГОСТ 3443-87 в ПО AXALIT Металл

Чугун с шаровидным графитом - один из самых востребованных материалов в промышленности.
Его используют в автомобиле- и тракторостроении, машиностроении, энергетике, нефтегазовой отрасли и на железной дороге.
От выбора марки чугуна зависит, сколько прослужит деталь. Поэтому контроль структуры чугуна - критически важная задача.
 

Сегодняшний кейс: определение различий трёх образцов чугуна с помощью ПО AXALIT.

Исследования

Перед металлографическим анализом образов мы провели химический анализ и механические испытания. Химический анализ показал, все три образца - это чугун с шаровидным графитом (маркировка ВЧ), содержание углерода укладывается в диапазон 3,2–3,8%. А вот механические испытания дали разные результаты: прочность и твёрдость образцов заметно отличаются, перед нами находятся три разные марки чугуна.

Работа в ПО AXALIT Металл

Задача: с помощью металлографического исследования подтвердить структурные отличия образцов.
Для анализа использовали методику ГОСТ 3443-87, которая позволяет оценить содержание перлита и феррита в чугуне.
Изображения получили через камеру микроскопа и загрузили в программу, запустили анализ и изучили статистику представленного образца.

Образец №1

Результат: образец имеет структуру с малым содержанием перлита, ферритная основа. Это классический высокопрочный чугун с шаровидным графитом марки ВЧ45.

Характерные признаки чугуна марки ВЧ45:

• ферритная матрица;
• минимальное количество перлита;
• высокая пластичность, но пониженная прочность.

Где применяется: для деталей, работающих при статических нагрузках: детали подвески, тормозные диски и барабаны.

Образец №2

Результат: в данном образце содержание перлита - около 50%. Феррит сохраняется только вокруг графитовых включений, что соответствует марке ВЧ60.

Характерные признаки чугуна марки ВЧ60:

• сбалансированное содержание перлита и феррита;
• прочность выше, чем у ВЧ45;
• пластичность умеренная.

Где применяется: для деталей, где требуется высокая прочность без больших деформаций: коленчатые валы средненагруженных двигателей, корпуса коробок передач и редукторов.

Образец №3

Результат: данный образец имеет структуру с бейнитной матрицей, феррит практически отсутствует. Это марка ВЧ100, который считается одним из самых прочных чугунов.

Характерные признаки чугуна марки ВЧ100:

• сверхвысокая прочность и твёрдость;
• низкая пластичность;
• сложная структура, требующая точного контроля.

Где применяется: для деталей сложной формы, работающих под высокими статическими и динамическими нагрузками — распределительные валы, крышки цилиндров, корпуса КПП.

Анализ по методике ГОСТ 3443-87 для этого образца нецелесообразен, поскольку она рассчитывает содержание феррита, а в ВЧ100 он практически отсутствует.
Однако это не мешает программе зафиксировать структуру и подготовить данные для отчёта.

Итог

Поскольку результаты химического анализа у всех образцов одинаковые - определено, что все три образца - чугун, а результаты механических испытаний показали, что все три образца чугуна относятся к разным маркам, то только исследование структуры в программном обеспечении AXALIT для микроскопов отразило полную картину - связь состава и свойств. С помощью программного обеспечения был проведён автоматический подсчёт фаз строго по стандарту. А после исследования мы получили готовый отчёт со всеми изображениями, таблицами и статистикой. Данную информацию можно сразу передать конструкторам или технологам для дальнейшей работы.

Методика ГОСТ 3443-87 для чугунов в ПО AXALIT Металл - удобный инструмент для работы с серыми, белыми, ковкими и высокопрочными чугунами. Программа автоматически обрабатывает изображение шлифа и выдаёт данные по трём ключевым блокам:

• - Графитовые включения

Определяет тип, форму, размер, равномерность распределения и количество;

• - Матрица

Рассчитывает долю перлита, феррита, фосфидной эвтектики и цементита (включая ледебуритные структуры);

• - Структурная однородность

Оценивает дисперсность и распределение фаз по всей площади образца.

В итоге специалист получает документированную картину структуры. Автоматизация снимает нагрузку ручного подсчёта, освобождая время для интерпретации и принятия решений.
А работа по ГОСТ, ISO и ASTM обеспечивает объективность, повторяемость и юридическую силу результатов.