ISO 945-1:2019石墨分类标准解读

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ISO 945-1:2019 是国际标准化组织（ISO）发布的一项重要标准，全称为"铸铁微观结构 - 第1部分：通过目视分析进行石墨分类" (Microstructure of cast irons — Part 1: Graphite classification by visual analysis)14。它为我们提供了一套通过目视分析来对铸铁中石墨的微观结构进行统一分类的方法。

🔬 标准核心内容解读

ISO 945-1:2019 主要规定了通过比较目视分析对铸铁中石墨微观结构进行分类的方法14。这意味着检验人员需要通过光学显微镜观察试样，并将其与标准中提供的图谱进行比对来确定石墨的形态和尺寸等级。

该标准旨在提供石墨分类的方法信息，但它并不提供关于铸铁类型和牌号是否适合任何特定应用的信息，也不用于判断材料是否满足特定标准的要求14。特定材料等级主要由机械性能决定，对于奥氏体铸铁和耐磨铸铁，则由其化学成分决定14。

📋 主要技术内容

标准的核心在于对石墨两方面特征的评定：

石墨形态（Form/Type）：标准规定了石墨的不同形态类型，例如：
- 片状石墨（Flake Graphite）：常见于灰铸铁。
- 球状石墨（Spheroidal Graphite）：常见于球墨铸铁。
- 蠕虫状石墨（Vermicular Graphite）：常见于蠕墨铸铁。
- 以及其他一些不规则形态的石墨。
石墨尺寸（Size）：标准会根据石墨颗粒的长度或直径进行分级（例如从1级到8级，数字越小表示石墨尺寸越小）。

🔄 2019版主要更新要点

ISO 945-1:2019 相较于之前的版本（如2008版），主要进行了以下重要修改9：

评级图谱视场扩大：将评级图谱的基准视场从原来的φ70 mm圆 修改为 φ120 mm圆。这使得观察视场增大，包含了更多的石墨颗粒，有助于减少评定过程中的偶然误差，使评级结果更具代表性，也更利于石墨形态的评判39。
石墨大小评定方法修改：修改了石墨颗粒尺寸的分级评定标准。不再基于“较大颗粒石墨的平均尺寸”，而是根据视场中石墨颗粒的最大尺寸来评定石墨颗粒大小等级9。并且允许跨级别评定，这更符合实际金相观察的复杂性。
补充评定说明：明确了由于金相制备是二维剖面，观测到的石墨最大尺寸总是小于或等于其实际三维尺寸，因此允许视场内存在比当前评定等级对应尺寸要小的石墨颗粒9。

📊 标准的应用与重要性

质量控制：生产过程中，通过金相检验快速判断铸铁件的石墨形态是否符合要求。
工艺优化：铸造工艺参数（如孕育处理、球化处理等）的改变会直接影响石墨形态，通过此标准可验证工艺效果。
研究与交流：为全球范围内的科研人员、工程师提供了统一的技术语言和交流依据。
失效分析：分析零件失效原因时，石墨形态是重要的判断依据之一。

⚠️ 局限与发展

目视比较的主观性：尽管提供了标准图谱，但检验人员的经验仍会对结果判断产生一定影响3。
向自动化发展：值得注意的是，为了减少人为误差，包括中国在内的许多国家正在研究和推广图像分析技术（或AI技术） 用于石墨的自动识别和定量分析39。未来的标准可能会更多地融入这些数字化、自动化的评定方法。

📌 与中国标准的关系

中国的国家标准 GB/T 7216《灰铸铁金相检验》 正在修订中（计划号20203681-T-469），该项修订修改采用了ISO 945-1:20193。这意味着中国将积极与国际标准接轨，新版的GB/T标准将会采纳ISO 945-1:2019中的主要技术变化，例如将φ70圆的图谱改为φ120圆图谱，并可能引入关于图像分析技术应用的资料性附录3。