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中文版bs en iso 945-1-2008 铸铁微观结构.通过目测分析进行石墨的分类(1)

来源：小奈知识网

英国标准 BSIEN ISO 945-1:2008

铸铁微观结构

第1部分：通过目测分析进行石墨的分类（ISO945-1:2008）

本欧洲标准ENISO 12085：1997为英国标准状态

ICS77.080.10;77.140.80

没有BSI 许可，禁止复制，版权法许可的除外		1
©ISO 2008-版权所有

BSEN ISO 945-1:2008

国家前言

本英国标准是英国实施的ENISO 945-1：2008，其替代被撤销的BSEN ISO 945：1994。本英国标准的准备被委托给技术委员会ISE/35，铸铁，英国也参与了其中。

代表该委员会的机构清单，可以向其秘书处索取获得。

本英国标准目的不是为了包含所有必要的合同条款，本英国标准的用户自行负责其正确应用。

符合英国标准不能获得免除法律义务。

本英国标准在标准政策和战

发布以来的修订

略委员会授权下于2008 年12月31 日发行。

日期

说明

欧洲标准 ENISO 945-1

1997年12月

ICS 77.080.10

英文版

铸铁微观结构-第1 部分：通过目测分析进行石墨的分类

（ISO 945：:2008）

本欧洲标准由CEN 在2008 年11 月1 日批准。

CEN 成员必须遵守CEN/CENELEC 内部规章制度，其为本欧洲标准规定了没有任何修改的国家标准状态的条件。涉及相关国家标准的最新列表和参考书目可以从中央秘书处或任何CEN 成员处申请获得。

本欧洲标准有三种官方版本（英语，法语，德语）。任何CEN 成员国翻译成本国语言的版本报告给中央秘书处，将获得与官方版本等同的地位。

CEN 成员为奥地利、比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、匈牙利、冰岛、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马利亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士及英国的国家标准化机构。

欧洲标准化委员会
中央秘书处：rue de Stassart 36, B-1050 Brussels

参考号：ENISO 645-1:2008：E

ENISO 945-1:2008（E）

前言

本标准（ENISO 945-1：2008）由技术委员会ISO/TC25“铸铁和生铁”连同技术委员会CEN/TC190“铸造技术”共同准备，其秘书处为DIN负责。

最迟在2009年5月以前，可以通过出版相同文本的方式，也可以采用签注的方式，应给出本欧洲标准的国家标准状态，并且最迟在2009年5月以前将有冲突的国家标准撤销。请注意本文档中的一些内容可能涉及一些专利权问题，CEN[和/或CENELEC]应不负责识别任何或所有这样的专利权。

本标准替代ENISO 945：1994
下列国家的国家标准化组织必须执行本欧洲标准：奥地利、根据CEN/CENELEC内部规则，

比利时、保加利亚、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、

匈牙利、冰岛、意大利、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、马耳他、荷兰、挪威、波兰、葡萄

牙、罗马利亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士和英国。

认可通知

国际标准ISO945-1：2008的文本已经通过了CEN批准作为欧洲标准ENISO 945-1：2008，没有进行任何修改。

ISO645-1：2008(E)

目录
页码前言......................................................................................................................................................................iv引言.......................................................................................................................................................................v1应用范围...........................................................................................................................................................12概述...................................................................................................................................................................12.1分类铸铁中石墨的名称系统........................................................................................................................12.2石墨的目测分类............................................................................................................................................93取样和样品制备...............................................................................................................................................93.1从铸件采取的样品........................................................................................................................................93.2样品制备........................................................................................................................................................94石墨分类的程序.............................................................................................................................................104.1石墨目测分类的程序..................................................................................................................................104.2分析结果的评估..........................................................................................................................................105参照图像.........................................................................................................................................................105.1概述..............................................................................................................................................................105.2石墨形态的参照图像..................................................................................................................................105.3石墨分布的参照图像（形态I）................................................................................................................105.4石墨尺寸的参照图像..................................................................................................................................106石墨以形态、分布和尺寸命名.....................................................................................................................116.1命名系统......................................................................................................................................................116.2中间石墨尺寸的名称..................................................................................................................................116.3混合石墨形态、分布和尺寸的名称..........................................................................................................116.4球状石墨粒数..............................................................................................................................................127报告.................................................................................................................................................................12附录A（资料性附录）铸铁材料中典型的石墨形态....................................................................................14附录B（资料性附录）片状（薄片状）石墨的分布（形态I）.................................................................15附录C（资料性附录）与铸铁中石墨相关的一般术语和主要出现情况....................................................16参考文献.............................................................................................................................................................18

BSEN ISO 945-1：2008

前言

ISO(国际标准化组织)是一个世界性的国家标准机构联合会（ISO成员机构）。国际标准的准备工作通常是由ISO技术委员会进行。每个成员国都建立一个技术委员会代表其参与其感兴趣的项目。国际组织、政府和非政府也可以与ISO联络参与该工作。ISO与国际电工委员会(IEC)密切合作参与所有电工技术标准化事务。

国际标准依照ISO/IEC指令第2部分中给出的规则起草。

技术委员会的主要任务是准备国际标准。被技术委员会采纳的国际标准草案必须通过成员国投票。至少得到75%成员国投票批准才能作为国际标准进行发布。

请注意本文档中的一些内容可能涉及一些专利权问题，ISO应不负责识别任何或所有这样的专利权。

国际标准ISO945-1由技术委员会ISO/TC25铸铁和生铁准备。

与ISO945-2一起，本标准ISO945-1的第一版撤销别取代了ISO945：1975，对其进行了技术修订，考虑了铸铁合金应用的延伸范围。另外，增加了显微照片和原理图，以帮助分

类。

在通用标题铸铁微观结构下，ISO945由一些部分组成：—第1部分：通过目测分析进行石墨的分类
通过图像分析进行石墨的分类是未来第2部分的主题。

引言

微观结构名称是一个有用的特征，提供了一个归类铸铁中石墨形态、分别和尺寸的方式。通过目测分析进行石墨的分类是一个已得到确认的方法，在铸造行业中，其是公认的作为一个快速测定一个铸铁铸件中的整个石墨结构的方法。

空白

BSEN ISO 945-1：2008

国际标准

ISO945-1：2008

铸铁微观结构—

第1部分：
通过目测分析进行石墨的分类

1应用范围

ISO945的本部分规定了一个方法，通过比较目视分析对铸铁中石墨的微观结构进行分类。ISO945的本部分目的是提供关于石墨分类方法的信息。其并不打算为任何具体应用给出关于铸铁类型和等级的适合性方面的信息。

具体的材料等级由拉伸试验或硬度试验的结果来确定；在奥氏体铸铁的情况下，通过其化学成分来确定。石墨形态和尺寸的说明不允许一个统计上有效的关于满足相关材料标准中规定的要求的声明。金属基体的结构（例如铁素体，珠光体）对材料性能有显著影响。给出这样的说明不是ISO945本部分的目的。

2概述

2.1分类铸铁中石墨的名称系统

当依照ISO945的本部分在一个显微镜下检查铸铁材料时，应采用以下方式进行分类：按石墨形态，采用罗马数字I到VI命名（见图1和附录A）；
按石墨分布，采用大写字母A到E命名（见图2和附录B）；仅为灰铸铁规定了石墨分布名称（形态I）；
按石墨尺寸，采用阿拉伯数字1到8命名（见图3、4和5以及表1）
。注图1至5只给出了石墨的轮廓，没有给出石墨的结构。

BSEN ISO 12085:1998

形态

放大100倍

图1– 铸铁材料中主要的石墨形态– 参照图像

BSEN ISO 945-1：2008

分布
放大100倍

图2– 石墨分布的参照图像（形态I）
©ISO 2008-版权所有 3

BSEN ISO 12085:1998

尺寸
放大100倍

a)尺寸1至4
图3– 石墨尺寸的参照图像（形态I）

BSEN ISO 945-1：2008

尺寸

放大100倍

b)尺寸5至8
图3– 石墨尺寸的参照图像（形态I）

BSEN ISO 12085:1998

尺寸

放大100倍

a)尺寸3至6
图4– 石墨尺寸的参照图像（形态IV至VI）

BSEN ISO 945-1：2008

尺寸

放大100倍

b)尺寸7和8
图4– 石墨尺寸的参照图像（形态IV到VI）

BSEN ISO 12085:1998

尺寸
放大100倍

a)尺寸3至6
图5– 石墨尺寸的参照图像（形态III）

BSEN ISO 945-1：2008

尺寸
放大100倍

b)尺寸7
图5– 石墨尺寸的参照图像（形态III）

2.2石墨的目测分类

图1、2、3、4和5中给出的参照图像提供了分类石墨形态、分别和尺寸的基础，出现的石墨的性能特征采用字母和数字命名。为此，石墨微观结构按照一系列参照图像排列，参照图像由铸铁微观结构的微观结构原理图和显微照片组成。因此，在这些表示石墨尺寸的图纸中，图5中石墨形态III（蠕虫状）的图像相当于是去除了基体的实际结构，图3中石墨形态I的图像和图4中石墨形态IV到VI的图像完全是原理图。

通过与参照图像进行对比来确定石墨的形态、分别和尺寸，根据与其最相似的参照图等级对所观察到的石墨进行命名。用这种方法可以快速确定石墨的形态。

注：实际微观结构与原理图或显微照片的比较，取决于金相人员的主观印象。

3取样和样品制备

3.1从铸件采取的样品

从铸件上取样，至关重要的是注意取样的位置、壁厚、到铸件表面的距离以及是否有冷铁等类似因素。样品在铸件中的位置应记录在报告中。

如果要检查不止一个铸件，出于可比性目的，样品应从每个铸件的相同位置采取。制造商和买方应就金相试样的位置协商一致，如相关材料标准中所述。

3.2样品制备

抛光表面的面积应足以表现真实的石墨结构。应注意小心研磨和抛光样品，以便石墨颗粒以其原始形态、尺寸和分布呈现。不恰当的研磨和抛光可能导致不可接受的微观结构的改

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变。如有必要，制造商和买方可以就抛光方法协商一致。在显微镜下检查石墨，通常是在未被浸蚀的抛光面上进行。

4石墨分类的程序

4.1石墨目测分类的程序

在显微镜下扫描抛光样品，应检查有代表性的区域。为了检查石墨形态和分布，最合适应选择放大倍率100倍。如有必要，放大倍率可以与壁厚相适应，以便可以使用图1和2中给出的参照图像来确定石墨的形态和分布（也参见附录A、B和C）。如果适当，在分类石墨形态和分布之前，调整显微镜放大倍率以尽可能匹配图1和2中的相应图像。石墨尺寸应仅通过参照图3、4和5以及表1来测定，最好是在100倍放大倍率。也允许其它放大

倍率（见表1 的注释1 和2，以及5.4）。

在显微镜下检查，应采用直接在显微镜中观察，或通过投射在显微镜的毛玻片或一个视觉显示屏上。视场最好应与参照图像大约相同尺寸。可以采用合适的带刻度目镜来帮助测量石墨颗粒。

石墨的形态和分布应采用图1和2中给出的参照图像来测定（也参见附录A.B和C）。如果适当，在分类石墨形态和分布之前，调整显微镜放大倍率以尽可能匹配图1和2中的相应图像。

如果微观结构被直观化到一个视觉显示屏上，应考虑显微镜和屏幕（根据其尺寸）的组合放大倍率。

4.2分析结果的评估

分析结果的评估应由经过该方面金相学技术培训的操作者来进行。

5参照图像

5.1概述

为了铸铁中石墨的形态、分布和尺寸分类，提供了一系列表示微观结构原理图和显微照片的参照图像。（见图1至5）。

除了参照图像以外，显微照片显示了实际石墨微观结构（见附录A和B）.

5.2石墨形态的参照图像

石墨形态参照图像（见图1）给出了采用罗马数字I到VI命名的六种特征形态（也参见附录A）。这些代表了铸铁材料中观察到的主要石墨类型。附录C给出了这些石墨类型的一般术语和出现情况。

在相关材料标准中规定了石墨形态。这些石墨形态的百分比也可以通过这些标准来规定，例如在蠕墨（蠕虫状）铸铁情况下。

与ISO945的本部分比较，ASEMA247是以倒序的形式命名石墨形态。因此需要指定注：
用于进行石墨形态分类试验方法。

5.3石墨分布的参照图像（形态I）

石墨分布的参照图像（见图2）给出了采用字母A到E命名的典型石墨分布。除了参照图像以外，显微照片显示实际的石墨结构（参见附录B）。

在附录B中包含了一个C类分布的变体，命名为C’，该种分布对应于薄壁铸件。

5.4石墨尺寸的参照图像

BSEN ISO 945-1：2008

的，较小一级的石墨平均尺寸为上一级石墨平均尺寸的一倍。当使用表1时，也可以使用另外的放大倍率（见表1的注释1和2）。

如有必要，可以约定不同的尺寸范围。

注：对于石墨形态III至VI，尺寸1和2没有实际应用。因此，它们被归入图4和5中。

6石墨以形态、分布和尺寸命名

6.1命名系统

为了标明被观察到石墨的特征，总是必须指明石墨形态、分布和尺寸。为此，在石墨名称

的不同位置，应使用以下符号：
—图1中给出的罗马数字用于位置1石墨形态；
—对于形态I，图2中给出的大写字母用于位置2石墨分布，—图3、4和5以及表1中给出的阿拉伯数字用于位置3石墨尺寸。

示例1对于含形态I、分布A、尺寸为4的片（薄片状）状石墨颗粒的灰铸铁，采用如下名称来描述该结构：
IA4
示例2对于含形态VI、尺寸4的球状石墨颗粒的铸铁，采用如下名称来描述该结构： VI4

表1-形态I至VI石墨颗粒的尺寸
尺寸单位毫米

尺寸范围参考编号	100倍放大倍率观察显示的颗粒尺寸	实际尺寸
1	W 100	W 1
2	50 至 < 100	0,5 至 < 1
3	25 至 < 50	0,25 至 < 0,5
4	12 至 < 25	0,12 至 < 0,25
5	6 至 < 12	0,06 至 < 0,12
6	3 至 < 6	0,03 至 < 0,06
7	1,5 至 < 3	0,015 至 < 0,03
8	< 1,5	< 0,015
注释 1 当测定尺寸范围1和2时，可以使用更小的放大倍率 (×25 或×50)。注释 2 当测定尺寸范围6至8时，可以使用更大的放大倍率(×200 or ×500) 。注释 3 对于确定尺寸范围，使用最大可见石墨颗粒。

6.2中间石墨尺寸的名称

如果观察到的石墨包含两个尺寸，可以使用两个参考编号：
示例1 3/4
此外，主要尺寸可以采用下划线着重强调：
示例2 3/4
该种方法适用范围可以引申至有两种以上的微观结构存在的情况。

6.3混合石墨形态、分布和尺寸的名称

含有不同石墨类型的复杂微观结构，可以通过估计不同石墨类型的百分比大小来定义。示例1对于一个具有由60%形态I、分布A和尺寸4的片（薄片状）状石墨颗粒和40%形态I、分布D和尺寸7的片（薄片状）状石墨颗粒组成的石墨面积的铸铁，可以采用以

BSEN ISO 12085:1998
下名称来描述该结构：
60%IA4+ 40%ID7
示例2对于一个具有由85%形态VI、尺寸4的球状状石墨颗粒和15%形态III、尺寸包含3和4的蠕虫状石墨颗粒组成的石墨面积的铸铁，可以采用以下名称来描述该结构： 85%VI4 + 15% III3/4

6.4球状石墨粒数

球状石墨粒数nF 采用平面法来测定（见参考[2]）。石墨球通常归类为形态VI 或V（或甚

至形态IV）。

nF =

N A

(1)

公式中：
nF为样品的每单位表面积颗粒的数量；
N为计数的石墨球数量；
A为放大的面积；
F为线性放大系数。

示例在100倍放大倍率，一个直径为79.8mm的测量圆（=mm2）叠加到一个显微照片上。在首选100倍放大倍率时，为了最小化与圆圈试验方案有关的计数误差，该圆面积应最好至少包含50个石墨球。可以做出两个计数：
n1为完全在试验圆圈之内的石墨颗粒数量；
n2为被该圆圈分割的石墨颗粒的数量。

该5000mm2试验圈内的石墨颗粒总数为：

n		n		n	2	(2)
100		1		2

在这种情况下，球状石墨粒数表达为石墨数/mm2，公式（2）给出的结果必须乘以2，因为：

F	2		1002	(3)
A			5000

在其它区域重复此操作。

被测量区域的数量越多，该结果越具有代表性。

7报告

如果要求一个报告，那么其应保护如下信息：—样品或铸件的标识；
—取样位置；
—取样的数量和评估区域的数量；
—石墨的形态、分布和尺寸；
—采用的放大倍率；
—对ISO945本部分的一个引用；
—报告日期；
—机构的名称
—被授权签署本报告人员的姓名。
如果需要，该报告也可包含如下信息：
—球状石墨粒数；
—材料的牌号

BSEN ISO 945-1：2008

— 采用的金相制备程序；
—熔补样品或单独铸造样品的尺寸，和/或其各自的壁厚；
—石墨的尺寸；
—存在本ISO945部分没有包含的任何其它石墨形态的详细描述。在报告中也可以归入一个或多个显微照片。

BSEN ISO 12085:1998
附录A（资料性附录） 铸铁材料中典型的石墨形态

（显微照片示例）

形态 I

形态 II

形态 II,

由图1中给出的参照图像代表，在铸铁中从未单独

出现过（见附录C）。

形态III

形态 IV

形态 V

形态 VI

图A.1– 显微照片示例

BSEN ISO 945-1：2008 附录B（资料性附录）
片状（薄片状）石墨的分布（形态I）

（显微照片示例）

图B.1– 显微照片示例

BSEN ISO 12085:1998
附录C（资料性附录）
与铸铁中石墨相关的一般术语和主要出现情况

表C.1– 石墨形态（参见图1和附录A）

形态	通用术语	主要空间特征	出现情况	相关材料标准
I	片状石墨	共晶体内相互关联的微粒；带尖端的片状石墨	灰铸铁中的主要形态含有片状石墨的奥氏体铸铁在其它铸铁材料的边缘区域可能出现	ISO 185 ISO 2892
II	蟹形状石墨	聚集石墨片	快速冷却的过共晶灰铸铁中可能出现（见附录B 和表C.2）在厚壁球铁铸件的分隔区也可能出现	ISO 185
III	蠕虫状石墨缩状石墨	共晶体内通常相互关联的微粒；成蠕虫形状，具有圆形尾端	蠕墨铸铁中的主要形态在球墨铸铁中可能出现	ISO 16112
IV	回火碳	单独的微粒	可锻铸铁中的主要形态	ISO 5922
V	轻微不规则的球状石墨颗粒	单独的微粒	球墨铸铁、奥氏体球墨铸铁、带球形石墨的奥氏体铸铁制成的厚壁铸件中的主要形态，在蠕墨铸铁中可以在一个规定范围内出现	ISO 1083 ISO17804 ISO 2892
VI	球状石墨颗粒	单独的微粒	球墨铸铁、奥氏体球墨铸铁、带球形石墨的奥氏体铸铁中的主要形态，在蠕墨铸铁中可以在一个规定范围内出现	ISO 1083 ISO17804 ISO 2892

BSEN ISO 945-1：2008

表C.2– 灰铸铁中的石墨分布

（见图2和附录A）

分布	可替代的术语	主要2D 外观	出现情况
A	-	明显均匀分布	采用低至中等过冷度凝固的铸铁
B	菊花状石墨；带有过冷石墨的菊花状石墨	-	采用低至中等过冷度凝固的铸铁，特别是薄壁铸件。
C	一次石墨	被较小石墨片包围的较大石墨片聚集，任意朝向的石墨片（共晶石墨）	过共晶铸铁。在薄壁铸件中，较大微粒可以接受形态II（见附录B，分布C’）.
D	细（枝晶间）石墨过冷石墨	细枝石墨枝晶间位置中的细的任意朝向的石墨片	采用低至中等过冷度凝固的铸铁。该分布可能与其它分布有关联（例如示例A 和/或B 和/或C）。在相当较高过冷度的情况下，在玫瑰群中心可能出现分布D。
E	枝晶间石墨	枝晶间位置中有倾向性朝向的石墨片	采用低或中等过冷度凝固的低碳当量铸铁。局部区域与抛光平面一致。该平面穿过一些有高度朝向的枝晶的主轴。

BSEN ISO 12085:1998

参考文献

[1] ISO 185，灰铸铁-分类
[2] ISO 643，铁-表面粒度的显微测定
[3] ISO 1083，球墨铸铁-分类
[4] ISO 2892，奥氏体铸铁-分类
[5] ISO 5922，可锻铸铁
[6] ISO 16112，蠕（蠕虫状）墨铸铁-分类
[7] ISO 17804，铸造-奥氏体球墨铸铁-分类
[8] ASTM 247，评估铁铸件中石墨微观结构的标准试验方法[9] 球铁微观结构的铸造人员指南，第2版，1987

BSEN ISO 945-1：2008

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