1. Indledning
Spheroidal grafit støbejern 600/3(Bs en 1563:1997), også kendt som Duktilt støbejern, har ændret landskabet af støbt metaller markant ved at tilbyde en ideel balance mellem styrke, Duktilitet, og omkostningseffektivitet.
Dens unikke mikrostruktur, defineret af nodulær grafit indlejret i en metallisk matrix, giver overlegne mekaniske egenskaber sammenlignet med traditionelle grå eller formbare støbegenskaber.
Betegnelsen SG støbejern 600/3, ifølge Bs en 1563:1997, Specificerer et materiale med en Minimum trækstyrke på 600 MPA og Minimum forlængelse af 3%,
Beliggende det som en robust mulighed for applikationer, der kræver både styrke og moderat plasticitet.
Denne kvalitet broer det mekaniske kløft mellem konventionelle støbeglyg og lav- til mellemstål medium-carbon, Tilbyder designingeniører et overbevisende alternativ, hvor vægttab, rollebesætning, og præstation krydser hinanden.
2. Materialesammensætning og mikrostruktur
At forstå SG støbejern 600/3'S mekaniske dygtighed, Man skal begynde med sine metallurgiske grundlæggende.
Legeringens ydelse stammer fra den forsætlige dannelse af sfæroidal grafitknudler, opnået gennem præcis magnesiumbehandling.
Den afrundede form af knuderne skaber færre stresspunkter end de flade grafitflager, der findes i gråt jern; Dette hæmmer oprettelsen af revner og giver forbedret duktilitet.
Denne nodulære grafitstruktur hæmmer oprettelsen af lineære revner, Derfor evnen til at modstå forvrængning.
Typisk kemisk sammensætning af sfæroidisk jern 600/3：
| Element | Typisk rækkevidde (% efter vægt) | Fungere / Rolle |
|---|---|---|
| Kulstof (C) | 3.4 – 3.8 | Formularer grafitknudler; Tilvejebringer rollebesætning og termisk ledningsevne |
| Silicium (Og) | 2.2 – 2.8 | Fremme grafitisering; styrker ferrit; Kontrollerer dannelse af carbid |
| Mangan (Mn) | 0.1 – 0.5 | Styrker perlitmatrix; For meget kan fremme carbid eller reducere duktilitet |
| Magnesium (Mg) | 0.03 – 0.05 | Key nodulizing Agent; Konverterer grafitflager til sfæroid form |
| Fosfor (S) | ≤ 0.05 | Holdes lavt for at undgå omfavnelse og overdreven krympning |
| Svovl (S) | ≤ 0.02 | Skal minimeres; reagerer negativt med magnesium og fremmer flake grafit |
| Kobber (Cu) | 0.1 – 0.5 (valgfri) | Kan forbedre trækstyrke og dannelse af perlit |
| Nikkel (I) | 0.0 – 0.5 (valgfri) | Forbedrer sejhed og korrosionsbestandighed (hvis brugt) |
| Krom (Cr) | ≤ 0.1 | Undertiden brugt i små mængder til slidstyrke, Men kan øge hårdheden |
Noter:
- De nøjagtig sammensætning Kan variere lidt afhængigt af støberi -praksis, Varmebehandlingsintentioner, og specifikke applikationskrav.
- Kontrol af Mg, S, og Nodulariseringsbehandling er afgørende for at sikre det korrekte Nodularitet og resulterende mekaniske egenskaber.
Matrixen i 600/3 er generelt en kombination af Ferrit og Pearlite, med ferrit forbedring af duktilitet og perlit, der bidrager til styrke og hårdhed.
De Nodularitet overstiger typisk 80%, og Nodultælling overgår ofte 100 knuder/mm², Begge er kritiske for at opnå de tilsigtede mekaniske egenskaber.
Relativt, Sg 600/3 Tilbud 3–5 gange højere sejhed end gråt jern, og groft 80% af styrken af slukkede og tempererede stål Såsom Aisi 1045, Alligevel til en lavere pris og med bedre rollebesætning.
3. Mekaniske og fysiske egenskaber
Sfæroidisk jern 600/3'S mekaniske egenskaber giver det mulighed for at udføre under dynamisk, påvirkning, og strukturel belastning, Gør det til et førsteklasses valg for komponenter udsat for cyklisk stress.
Mekaniske egenskaber:
| Ejendom | Værdiområde |
|---|---|
| Trækstyrke (Uts) | ≥ 600 MPA |
| Udbyttestyrke (0.2% Offset) | ~ 400 MPA |
| Forlængelse (A₅₀) | ≥ 3% |
| Brinell hårdhed (Hb) | 170 – 230 |
| Træthedsstyrke (Roterende) | ~ 300 MPA |
| Impact Energy (Charpy @ rt) | 7 – 12 J |
Fysiske egenskaber:
| Ejendom | Værdi |
|---|---|
| Densitet | ~ 7.1 g/cm³ |
| Termisk ledningsevne | 40–50 w/m · k ved 200 ° C. |
| Specifik varme | ~ 460 J/kg · k |
| Dæmpningskapacitet | ~ 25–30% højere end stål |
| Krympegodtgørelse | 1.0–1,2% (lineær) |
4. Støbning af egnethed til SG -støbejern 600/3
SG støbejern 600/3 demonstrerer fremragende støbning egenskaber på grund af dens afbalancerede fluiditet, Moderat krympningsadfærd, og højdimensionel stabilitet.
Disse kvaliteter gør det velegnet til en lang række mellemstore til høj kompleksitetskomponenter hvor styrke og træthedsmodstand er kritisk.
Nøgle egnethedsattributter:
- God fluiditet: Muliggør påfyldning af indviklede formgeometrier og tyndvægsektioner (>5 mm), Især når siliciumindhold er optimeret (~ 2,5–2,8%).
- Moderat krympning (~ 1,0–1,2%): Kan kompenseres effektivt gennem mønstergodtgørelser og stigerørdesign, Aktivering af præcis dimensionel kontrol.
- Lav varm krakningstendens: Den sfæroidale grafitstruktur reducerer interne stresskoncentrationer under størkning.
- Fremragende svejsbarhed (i rollebesætning): Skønt ikke så duktil som SG-strygejern i lavere kvalitet, 600/3 er stadig svejsningsreparativ med passende forvarmning af forvarm og efter svejsning.
- Tilpasningsevne til varmebehandling: Egenskaber kan forbedres via normaliserings- eller stressaflastende processer for at skræddersy hårdhed, styrke, og sejhed.
5. Applikationer og ydeevne i brug
SG 600/3's styrke og vibrationsdæmpningskapacitet gør det uundværligt på tværs af høj belastning, Træthedsfølsomme applikationer.
Flere brancher implementerer denne karakter i missionskritiske komponenter:
- Automotive: Krumtapaksler, Kontrolarme, Differentialhuse, motorbeslag
- Kommunal infrastruktur: Tryktæt mangfoldighedsdæksler, Fittings, Vand- og kloakrørforbindelser
- Byggeri og landbrug: Gearkassehuse, pumpelegemer, pløjesamlinger
- Vindkraft og marine: Rotor Hubs, basisplader, flanger, Ballastkomponenter
I bilkontrolarme, for eksempel, Træthedstest afslører SG 600/3 kan udholde stressområder ± 250 MPa for over 2 × 10⁷ cyklusser,
Møde ydelsesmetrics tæt på slukkede og tempererede stål, Men til betydeligt reducerede omkostninger og behandling af kompleksitet.
6. Fordele og begrænsninger
Fordele:
- Overlegen træthed og påvirkningsmodstand sammenlignet med grå jern
- Fremragende rollebesætning, Understøttende indviklede geometrier
- Reduceret vægt-til-styrke-forhold, Ideel til dynamiske applikationer
- God bearbejdelighed, Sænkning af sekundære behandlingsomkostninger
- Høj dæmpningskapacitet, afbødende resonans og slid
Begrænsninger:
- Lavere forlængelse (3%) end blødere SG -kvaliteter (F.eks., 400/15)
- Risiko for dannelse af carbid Hvis afkøling er ukontrolleret eller overinokuleret
- Temperaturfølsomhed-eksponering >400 ° C kan forringe mekaniske egenskaber over tid
7. Overholdelse af globale standarder
SG Iron 600/3 svarer til forskellige ækvivalenter i andre standarder:
- ISO 1083: En-GJS-600-3
- ASTM A536: Grad 80-55-06 (tæt ækvivalent, Afhængigt af forlængelsesmålet)
- FRA 1693: GGG 60
- JIS G5502: FCD600
8. Sammenligning med andre SG -jernkvaliteter
| Grad | Trækstyrke (MPA) | Udbyttestyrke (MPA) | Forlængelse (%) | Hårdhed (HBW) | Typisk mikrostruktur |
|---|---|---|---|---|---|
| Sg 400/15 | ≥400 | ~ 250 | ≥15 | 130–180 | Ferritisk |
| Sg 500/7 | ≥500 | ~ 320 | ≥7 | 150–200 | Ferritisk-perlitisk |
| Sg 600/3 | ≥600 | ~ 400 | ≥3 | 170–230 | PearLitic-Ferritic |
| Sg 700/2 | ≥700 | ~ 500 | ≥2 | 200–270 | Overvejende perlitisk |
| Sg 800/2 | ≥800 | ~ 600 | ≥2 | 230–300 | Fuldt perlitisk |
| Sg 420/12 | ≥420 | ~ 260 | ≥12 | 140–180 | Ferritisk (Forbedret duktilitet) |
9. Konklusion
Spheroidal grafit støbejern 600/3 står som et kendetegnende materiale i moderne casting -teknik.
Med en kombination af høj styrke, God duktilitet, overlegen træthedsmodstand, og fremragende rollebesætning.
Det tilbyder en optimal løsning for ingeniører og producenter, der søger pålidelig ydelse uden omkostninger eller kompleksitet af legeringsstål.
Langhe er det perfekte valg til dine produktionsbehov, hvis du har brug for høj kvalitet SG støbejern 600/3 støbegods.
