Qingdao Rinborn Maskiner Co., Ltd.
+86 186 6184 7678
Kontakta oss

Gråjärnsgjutgods VS duktila järngjutgods

Oct 16, 2024

Grafiten i den grå gjutjärnsstrukturen är i form av flingor, och grafiten i den sfäroidala grafitgjutjärnsstrukturen är i form av sfäruliter. Om det sfäroidala grafitgjutjärnet har ett ljud som liknar det av kolstål, betyder det att sfäroidiseringshastigheten för det sfäroidala grafitgjutjärnet är relativt hög. Och ljudet av slagverk av grå järn låter matt. Från brottets utseende (inte den bearbetade ytan) kan segjärn och gråjärn lätt urskiljas. Iakttagna med blotta ögon är kristallkornen i gråjärnsprickan relativt grova, grå-vita och kristallytan har metalliskt ljus. Sprickkristallkornen av segjärn är mycket små, svarta-grå. Om sfäroidiseringshastigheten är hög finns det nästan ingen metallisk lyster. Om det finns vitaktig lyster är den allmänna situationen att vit munvävnad uppstår. När det gäller smältmetoden, tillsätts nodulärt järn med ympmedel och sfäroidiseringsmedel till gråjärn under smältning för att få grafit att övergå från dispergerat flockigt till sfäriskt, för att minska fragmenteringen av ferrit och öka styrkan.

 

Grey Iron Castings VS Ductile Iron Castings

 

Skillnaden i strukturen hos gråjärn och segjärn leder till enorma skillnader i deras egenskaper. Styrkan och plasticiteten hos gjutgods av grått gjutjärn är låg. Detta beror på att flinggrafiten delar matrisen och orsakar spänningskoncentration. Samtidigt är gråjärnsgjutgods spröda och har goda vibrationsdämpande egenskaper. Därför används gråjärn främst för att tillverka olika lådor och baser som har låga hållfasthetskrav och som huvudsakligen tål tryckspänning. För gjutjärnsgjutgods av sfäroidal grafit har sfäroidgrafiten den lägsta sprickeffekten på matrisen, och spänningskoncentrationen är den minsta, så dess hållfasthet är mycket hög, vilket kan jämföras med medelstort kolstål. Samtidigt kan segjärn ge fullt spel åt matrisens prestanda och har en viss grad av plasticitet och god seghet. Dessutom är gjutningsprestandan för segjärn bättre än för medelkolstål. Därför används duktilt gjutjärn ofta för att tillverka delar med höga seghetskrav och komplexa former, såsom vevaxlar för förbränningsmotorer, vevstakar och så vidare. Nodulärt gjutjärn kan i allmänhet stärkas genom värmebehandling, medan grått gjutjärn i allmänhet inte kan stärkas genom värmebehandling på grund av inverkan av flinggrafit.

 

Jämförelse av segjärn Kemisk sammansättning (%)

Matrisstruktur

Kina betyg ASTM A536 EN 1563:-1997 C Si Mn P S Mg Re andra
QT400-18 60-40-18① F32800 GJS-400-18 3.6-3.8 2.3-2.7 <0.5 <0.08 <0.025 0.03-0.05 0.02-0.03 - Glödgad ferrit
QT400-15 60-42-10 F32900 GJS-400-15 3.5-3.6 3.0-3.2 <0.5 <0.07 <0.02 0.04 0.02 - Glödgad ferrit
QT450-10 65-45-12 F33100 GJS-450-10 3.4-3.9 2.7-3.0 0.2-0.5 <0.07 <0.03 0.06-0.1 0.03-0.1 - Glödgad ferrit
QT500-7 70-50-05 GJS-500-7 3.6-3.8 2.5-2.9 <0.6 <0.08 <0.025 0.03-0.05 0.03-0.05 - Pearlit + Ferrit
QT600-3 80-60-03② F34100 GJS-600-3 3.6-3.8 2.0-2.4 0.5-0.7 <0.08 <0.025 0.035-0.05 0.025-0.045 - Normaliserad Pearlite
QT700-2 100-70-03 F34800 GJS-700-2 3.7-4.0 2.3-2.6 0.5-0.8 <0.08 <0.02 0.035-0.065 0.035-0.065 Mo0,15-0,4 Cu0,4-0,8 Blanda mikrostruktur
QT800-2 - GJS-800-2 3.7-4.0 <2.5 <0.5 <0.07 <0.03 - - Mo0,39 Cu0,82 Blanda mikrostruktur
QT900-2 120-90-02 F36200 GJS-900-2 3.5-3.7 2.7-3.0 <0.5 <0.08 <0.025 0.03-0.05 0.025-0.045 Mo0,15-0,25 Cu0,5-0,7 Nedre Bainite
① från ASTM A716-2003. ② från ASTM A476/A476M-2000.

 

Nodulärt gjutjärn har en absolut fördel i styrka. Draghållfastheten och sträckgränsen för segjärnsgjutgods är mycket högre än gråjärnsgjutgods. Draghållfasthetsintervallet för grått gjutjärn är 100-350 MPa, medan draghållfasthetsintervallet för segjärn är 350-700 MPa. Duktilt gjutjärn har också krav på töjning, medan grått gjutjärn har få krav i detta avseende. Hållfasthetsförhållandet för segjärn är mycket bättre än för gjutjärn. Nodulärt gjutjärn är detsamma som gjutjärn när det gäller korrosionsbeständighet.

 

Mekaniska egenskaper hos grått gjutjärn
Artikel enligt DIN EN 1561 Measäker Enhet EN-GJL-150 EN-GJL-200 EN-GJL-250 EN-GJL-300 EN-GJL-350
EN-JL 1020 EN-JL 1030 EN-JL 1040 EN-JL 1050 EN-JL 1060
Draghållfasthet Rm MPA 150-250 200-300 250-350 300-400 350-450
0,1 % avkastningsstyrka Rp0,1 MPA 98-165 130-195 165-228 195-260 228-285
Förlängningsstyrka A % 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8
Kompressionsstyrka σdB MPa 600 720 840 960 1080
0,1 % tryckhållfasthet σd0,1 MPa 195 260 325 390 455
Böjningsstyrka σbB MPa 250 290 340 390 490
Schuifspanning σaB MPa 170 230 290 345 400
Skjuvspänning TtB MPa 170 230 290 345 400
Moduler av elasticitet E GPa 78 – 103 88 – 113 103 – 118 108 – 137 123 – 143
Poisson nummer v – 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26
Brinell hårdhet   HB 160 – 190 180 – 220 190 – 230 200 – 240 210 – 250
Duktilitet σbW MPa 70 90 120 140 145
Spänning och tryckförändring σzdW MPa 40 50 60 75 85
Brytstyrka Klc N/mm3/2 320 400 480 560 650
Densitet   g/cm3 7,10 7,15 7,20 7,25 7,30

 

Styrkan hos segjärn är jämförbar med den hos gjutstål. Nodulärt gjutjärn har en högre sträckgräns. I de flesta kommunala tillämpningar, såsom vatten, saltvatten, ånga, etc., överstiger korrosionsbeständigheten och oxidationsbeständigheten hos segjärn de för gjutstål. På grund av den nodulära grafitmikrostrukturen hos nodulärt gjutjärn är nodulärt gjutjärn bättre än gjutstål när det gäller att minska vibrationsförmågan, så det är mer gynnsamt för att minska stress. Nodulärt gjutjärn kallas "bäst i de två världarna"-metallen, vilket betyder att nodulärt gjutjärn har styrkan hos gjutjärn och den utmärkta korrosionsbeständigheten hos gjutjärn. Kostnadsskillnaden mellan gjutjärn och segjärnsgjutgods är $ 500 per ton.