Microstructure of cast irons — Part 1: Graphite classification by visual analysis

ISO 945-1:2008 specifies a method of classifying the microstructure of graphite in cast irons by comparative visual analysis. The purpose of this part of ISO 945 is to provide information about the method of graphite classification. It is not intended to give information on the suitability of cast-iron types and grades for any particular application. The particular material grade is specified by results from tensile tests or hardness testing and, in the case of austenitic cast irons, by their chemical composition. The interpretation of graphite form and size does not allow a statistically valid statement on the fulfilment of the requirements specified in the relevant material standard. The structure of the metallic matrix (e.g. ferrite, pearlite) has a significant effect on the material properties. Such an interpretation is not the purpose of this part of ISO 945.

Microstructure des fontes — Partie 1: Classification du graphite par analyse visuelle

L'ISO 945‑1:2008 spécifie une méthode de classification de la microstructure du graphite dans les fontes par une analyse visuelle comparative. Le but de l'ISO 945‑1:2008 est de fournir des informations sur la méthode de classification du graphite. Elle n'est pas destinée à donner des informations sur l'aptitude des types et des nuances de fontes pour une application particulière. La nuance particulière de matériau est spécifiée par les résultats des essais de traction ou de dureté et, dans le cas des fontes alliées, notamment des fontes austénitiques, par leur composition chimique. La reconnaissance de la forme, de la répartition et de la taille du graphite ne permet pas de prévoir d'une manière statistiquement valable que les exigences spécifiées dans la norme de matériau concernée seront satisfaites. La structure de la matrice à base de fer (par exemple ferrite, perlite) a une influence considérable sur les propriétés du matériau. Une telle prévision n'est pas le but de l'ISO 945‑1:2008.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
13-Nov-2008
Withdrawal Date
13-Nov-2008
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
14-Dec-2017
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ISO 945-1:2008 - Microstructure of cast irons
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ISO 945-1:2008 - Microstructure des fontes
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 945-1
First edition
2008-11-15

Microstructure of cast irons —
Part 1:
Graphite classification by visual analysis
Microstructure des fontes —
Partie 1: Classification du graphite par analyse visuelle




Reference number
ISO 945-1:2008(E)
©
ISO 2008

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ISO 945-1:2008(E)
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Published in Switzerland

ii © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 945-1:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 General. 1
2.1 Designation system for classifying graphite in cast irons. 1
2.2 Visual classification of graphite. 9
3 Sampling and preparation of samples. 10
3.1 Samples taken from a casting . 10
3.2 Sample preparation . 10
4 Procedure for graphite classification . 10
4.1 Procedure for visual classification of graphite . 10
4.2 Evaluation of the analysis results. 10
5 Reference images . 11
5.1 General. 11
5.2 Reference images for graphite form. 11
5.3 Reference images for the distribution of graphite (form I). 11
5.4 Reference images for graphite size . 11
6 Designation of graphite by form, distribution and size . 11
6.1 Designation system. 11
6.2 Designation of intermediate graphite sizes . 12
6.3 Designation of mixed graphite forms, distributions and sizes. 12
6.4 Nodule count . 13
7 Report . 13
Annex A (informative) Typical graphite forms in cast-iron materials (Examples of photomicrographs). 15
Annex B (informative) Distribution of flake (lamellar) graphite (form I) (Examples of
photomicrographs).16
Annex C (informative) Common terminology and main occurrences concerning graphite in cast
irons . 17
Bibliography . 19

© ISO 2008 – All rights reserved iii

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ISO 945-1:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 945-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 25, Cast irons and pig irons.
Together with ISO 945-2, this first edition of ISO 945-1 cancels and replaces ISO 945:1975, which has been
technically revised to take into account the expanding range of cast-iron alloys available. In addition,
photomicrographs have been included together with schematic images to aid classification.
ISO 945 consists of the following parts, under the general title Microstructure of cast irons:
⎯ Part 1: Graphite classification by visual analysis
Graphite classification by image analysis will be the subject of a future Part 2.
iv © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 945-1:2008(E)
Introduction
Microstructure designation is a useful feature that provides a means of classifying the graphite form,
distribution and size in cast irons.
Graphite classification by visual analysis is a well-established method which is well recognized within the
foundry industry as a means of quickly determining the overall graphite microstructure of a cast-iron casting.

© ISO 2008 – All rights reserved v

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 945-1:2008(E)

Microstructure of cast irons —
Part 1:
Graphite classification by visual analysis
1 Scope
This part of ISO 945 specifies a method of classifying the microstructure of graphite in cast irons by
comparative visual analysis.
The purpose of this part of ISO 945 is to provide information about the method of graphite classification. It is
not intended to give information on the suitability of cast-iron types and grades for any particular application.
The particular material grade is specified by results from tensile tests or hardness testing and, in the case of
austenitic cast irons, by their chemical composition. The interpretation of graphite form and size does not
allow a statistically valid statement on the fulfilment of the requirements specified in the relevant material
standard. The structure of the metallic matrix (e.g. ferrite, pearlite) has a significant effect on the material
properties. Such an interpretation is not the purpose of this part of ISO 945.
2 General
2.1 Designation system for classifying graphite in cast irons
When cast-iron materials are examined under a microscope in accordance with this part of ISO 945, the
graphite shall be classified by
a) its form, designated by Roman numerals I to VI (see Figure 1 and Annex A);
b) its distribution, designated by capital letters A to E (see Figure 2 and Annex B); the graphite distribution
designation is only specified for grey cast iron (form I);
c) its size, designated by Arabic numerals 1 to 8 (see Figures 3, 4 and 5 and Table 1).
NOTE Figures 1 to 5 show only the outlines and not the structure of the graphite.
© ISO 2008 – All rights reserved 1

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ISO 945-1:2008(E)
FORM
Magnification ×100






Figure 1 — Principal graphite forms in cast-iron materials — Reference images
2 © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 945-1:2008(E)
DISTRIBUTION
Magnification ×100





Figure 2 — Reference images for graphite distribution (form I)
© ISO 2008 – All rights reserved 3

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ISO 945-1:2008(E)
SIZE
Magnification ×100




a)  Sizes 1 to 4
Figure 3 — Reference images for graphite size (form I)
4 © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 945-1:2008(E)
SIZE
Magnification ×100




b)  Sizes 5 to 8
Figure 3 — Reference images for graphite size (form I)
© ISO 2008 – All rights reserved 5

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ISO 945-1:2008(E)
SIZE
Magnification ×100



a)  Sizes 3 to 6
Figure 4 — Reference images for graphite size (forms IV to VI)
6 © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 945-1:2008(E)
SIZE
Magnification ×100


b)  Sizes 7 and 8
Figure 4 — Reference images for graphite size (forms IV to VI)
© ISO 2008 – All rights reserved 7

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ISO 945-1:2008(E)
SIZE
Magnification ×100
a)  Sizes 3 to 6
Figure 5 — Reference images for graphite size (form III)
8 © ISO 2008 – All rights reserved

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ISO 945-1:2008(E)
SIZE
Magnification ×100

b)  Size 7
Figure 5 — Reference image for graphite size (form III)
2.2 Visual classification of graphite
The reference images given in Figures 1, 2, 3, 4 and 5 provide a basis for classifying graphite forms,
distribution and size. The characteristic features of the graphite which occur are designated by letters and
numerals. For this purpose, microstructures of graphite are arranged in a series of reference images
consisting of schematic microstructures and photomicrographs of cast-iron microstructures. Therefore, among
the images representing the size of the graphite, those for graphite form III (vermicular) in Figure 5 correspond
to actual structures with the matrix removed. Those for graphite form I in Figure 3 and for graphite forms IV
to VI in Figure 4 are fully schematic.
The form, distribution and size of the graphite observed are determined by comparison with the reference
images and the allocation of the same classification as that of the images that resemble them most closely.
This method permits quick identification of the graphite form.
NOTE The comparison of actual microstructures with schematic images or photomicrographs depends on the
subjective impression of the metallographer.
© ISO 2008 – All rights reserved 9

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ISO 945-1:2008(E)
3 Sampling and preparation of samples
3.1 Samples taken from a casting
When taking samples from a casting, it is essential that attention be paid to the location, to the wall thickness,
to the distance from the surface and to the presence of chills. The location of the sample in the casting shall
be recorded in a report.
If more than one casting is examined, the samples shall be taken from the same location in each casting for
the purpose of comparability.
The location of the metallographic specimen shall be agreed between the manufacturer and the purchaser, as
stated in the relevant material standard.
3.2 Sample preparation
The area of the polished surface shall be sufficient to give a true representation of the graphite structure.
Attention shall be paid to the careful grinding and polishing of the samples, so that the graphite particles
appear in their original form, size and distribution. Inappropriate grinding and polishing can cause an
unacceptable alteration of the microstructure. If necessary, the method of polishing may be agreed between
the manufacturer and the purchaser.
The examination of the graphite under the microscope is usually carried out on the unetched polished section.
4 Procedure for graphite classification
4.1 Procedure for visual classification of graphite
The polished samples shall be scanned under a microscope in su
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 945-1
Première édition
2008-11-15

Microstructure des fontes —
Partie 1:
Classification du graphite par analyse
visuelle
Microstructure of cast irons —
Part 1: Graphite classification by visual analysis




Numéro de référence
ISO 945-1:2008(F)
©
ISO 2008

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ISO 945-1:2008(F)
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Publié en Suisse

ii © ISO 2008 – Tous droits réservés

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ISO 945-1:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Généralités . 1
2.1 Système de désignation pour la classification du graphite dans les fontes. 1
2.2 Classification visuelle du graphite. 9
3 Échantillonnage et préparation des échantillons. 10
3.1 Échantillons découpés dans une pièce moulée. 10
3.2 Préparation de l'échantillon. 10
4 Mode opératoire pour la classification du graphite . 10
4.1 Mode opératoire pour la classification visuelle du graphite. 10
4.2 Évaluation des résultats de l'examen. 11
5 Images de référence . 11
5.1 Généralités . 11
5.2 Images de référence pour la forme du graphite . 11
5.3 Images de référence pour la répartition du graphite (forme I). 11
5.4 Images de référence pour la taille du graphite . 11
6 Désignation du graphite par sa forme, sa répartition et sa taille . 12
6.1 Système de désignation. 12
6.2 Désignation de taille de graphite intermédiaire. 12
6.3 Désignation de microstructures complexes à graphite de formes, répartitions et tailles
différentes. 13
6.4 Dénombrement des nodules . 13
7 Rapport . 14
Annexe A (informative) Formes typiques du graphite dans les fontes (Exemples de micrographies) . 15
Annexe B (informative) Répartition des lamelles de graphite (forme I) (Exemples de micrographies). 16
Annexe C (informative) Terminologie usuelle et principales conditions d'apparition des différents
types de graphite dans les fontes. 17
Bibliographie . 19

© ISO 2008 – Tous droits réservés iii

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ISO 945-1:2008(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 945-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 25, Fontes moulées et fontes brutes.
Cette première édition de l'ISO 945-1, conjointement avec l'ISO 945-2, remplace l'ISO 945:1975, qui a fait
l'objet d'une révision technique, afin de prendre en compte l'étendue croissante de la gamme de fontes
disponibles. Des micrographies ont également été incluses en complément des images schématiques pour
aider à la classification.
L'ISO 945 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Microstructure des fontes:
⎯ Partie 1: Classification du graphite par analyse visuelle
La classification du graphite par analyse d'image fera l'objet d'une future Partie 2.
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés

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ISO 945-1:2008(F)
Introduction
La désignation de la microstructure est une caractéristique utile qui fournit un moyen de classification de la
forme, de la répartition et de la taille du graphite dans les fontes.
La classification du graphite par analyse visuelle est une méthode bien établie et reconnue dans l'industrie de
la fonderie comme permettant de déterminer rapidement la microstructure générale du graphite d'une pièce
en fonte moulée.

© ISO 2008 – Tous droits réservés v

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NORME INTERNATIONALE ISO 945-1:2008(F)

Microstructure des fontes —
Partie 1:
Classification du graphite par analyse visuelle
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 945 spécifie une méthode de classification de la microstructure du graphite dans
les fontes par une analyse visuelle comparative.
Le but de la présente partie de l'ISO 945 est de fournir des informations sur la méthode de classification du
graphite. Elle n'est pas destinée à donner des informations sur l'aptitude des types et des nuances de fontes
pour une application particulière.
La nuance particulière de matériau est spécifiée par les résultats des essais de traction ou de dureté et, dans
le cas des fontes alliées, notamment des fontes austénitiques, par leur composition chimique. La
reconnaissance de la forme, de la répartition et de la taille du graphite ne permet pas de prévoir d'une
manière statistiquement valable que les exigences spécifiées dans la norme de matériau concernée seront
satisfaites. La structure de la matrice à base de fer (par exemple ferrite, perlite) a une influence considérable
sur les propriétés du matériau. Une telle prévision n'est pas le but de la présente partie de l'ISO 945.
2 Généralités
2.1 Système de désignation pour la classification du graphite dans les fontes
Lors de l'examen des fontes au microscope, conformément à la présente partie de l'ISO 945, le graphite est
classé par:
a) sa forme, désignée par les chiffres romains I à VI, voir Figure 1 et Annexe A;
b) sa répartition, désignée par les lettres majuscules A à E, voir Figure 2 et Annexe B; la désignation de la
répartition du graphite est spécifiée uniquement pour la fonte à graphite lamellaire (forme I);
c) sa taille, désignée par les chiffres arabes 1 à 8, voir Figures 3, 4 et 5, et Tableau 1.
NOTE Les Figures 1 à 5 ne montrent que les contours des particules de graphite, et non leur structure interne.
© ISO 2008 – Tous droits réservés 1

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 945-1:2008(F)
FORME
Grossissement ×100






Figure 1 — Formes principales du graphite dans les fontes — Images de référence
2 © ISO 2008 – Tous droits réservés

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ISO 945-1:2008(F)
RÉPARTITION
Grossissement ×100





Figure 2 — Images de référence pour la répartition du graphite (forme I)
© ISO 2008 – Tous droits réservés 3

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ISO 945-1:2008(F)
TAILLE
Grossissement ×100




a)  Tailles 1 à 4
Figure 3 — Images de référence pour la taille du graphite (forme I)
4 © ISO 2008 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 945-1:2008(F)
TAILLE
Grossissement ×100




b)  Tailles 5 à 8
Figure 3 — Images de référence pour la taille du graphite (forme I)
© ISO 2008 – Tous droits réservés 5

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 945-1:2008(F)
TAILLE
Grossissement ×100



a)  Tailles 3 à 6
Figure 4 — Images de référence pour la taille du graphite (formes IV à VI)
6 © ISO 2008 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 945-1:2008(F)
TAILLE
Grossissement ×100


b)  Tailles 7 et 8
Figure 4 — Images de référence pour la taille du graphite (formes IV à VI)
© ISO 2008 – Tous droits réservés 7

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 945-1:2008(F)
TAILLE
Grossissement ×100
a)  Tailles 3 à 6
Figure 5 — Images de référence pour la taille du graphite (forme III)
8 © ISO 2008 – Tous droits réservés

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ISO 945-1:2008(F)
TAILLE
Grossissement ×100

b)  Taille 7
Figure 5 — Images de référence pour la taille du graphite (forme III)
2.2 Classification visuelle du graphite
Les images de référence données par les Figures 1, 2, 3, 4 et 5 fournissent une base pour la classification de
la forme, de la répartition et de la taille du graphite. Ces trois caractéristiques du graphite sont désignées par
des lettres et des chiffres. Dans ce but, les microstructures du graphite sont représentées par une série
d'images de référence qui consistent en une reproduction plus ou moins schématisée ou retouchée des
microstructures réelles. Ainsi, parmi les images représentant la taille du graphite, celles du graphite de
forme III (graphite dit vermiculaire) de la Figure 5 correspondent à des structures réelles, une fois la matrice
enlevée. Celles de la Figure 3 pour le graphite de forme I et de la Figure 4 pour le graphite des formes IV à VI
sont entièrement schématisées.
La forme, la répartition et la taille du graphite observées sont déterminées par comparaison avec les images
de référence. On leur attribue la même classe que celle des images auxquelles elles ressemblent le plus.
Cette méthode permet une identification rapide des trois caractéristiques du graphite.
NOTE La comparaison des microstructures réelles avec des images de référence schématiques ou des
micrographies fait appel à l'impression du micrographe, laquelle revêt nécessairement un certain caractère subjectif.
© ISO 2008 – Tous droits réservés 9

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ISO 945-1:2008(F)
3 Échantillonnage et préparation des échantillons
3.1 Échantillons découpés dans une pièce moulée
Lorsqu'on prélève des échantillons dans une pièce moulée, il est essentiel de déterminer et de préciser leur
emplacement dans la pièce, compte tenu de l'épaisseur des parois, par rapport à la surface de la pièce et à
celle d'éventuels refroidisseurs. L'emplacement de l'échantillon dans la pièce moulée doit être enregistré dans
un rapport.
Si on examine plus d'une pièce moulée, les échantillons doivent être pris au même emplacement sur chacune
des pièces moulées, afin que les résultats des examens soient comparables.
L'emplacement de l'échantillon métallographique doit faire l'objet d'un accord entre l'acheteur et le fabricant,
ainsi qu'il est indiqué dans la norme de matériau concernée.
3.2 Préparation de l'échantillon
La zone de la surface polie que l'on examine doit être suffisante pour donner une représentation globale de la
microstructure de graphite. Une attention particulière doit être apportée au soin avec lequel le meulage et le
polissage des échantillons sont effectués, afin que les particules de graphite apparaissent dans leur forme,
leur répartition et leur taille originales. Un meulage et un polissage inappropriés peuvent entraîner une
altération inacceptable de la microstructure. Éventuellement, la méthode de polissage peut faire l'objet d'un
accord entre l'acheteur et le fabricant.
L'examen du graphite au microscope s'effectue généralement sur la section polie non attaquée.
4 Mode opératoire pour la classification du graphite
4.1 Mode opératoire pour la classification visuelle du graphite
L'échantillon poli doit être déplacé sous le microscope, de telle sorte qu'une zone représentative
...

Questions, Comments and Discussion

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