1. Introducción
Hierro fundido de grafito esferoidal 600/3(BS uno 1563:1997), también conocido como hierro fundido dúctil, ha alterado significativamente el paisaje de los metales fundidos al ofrecer un equilibrio ideal entre la fuerza, ductilidad, y rentabilidad.
Su microestructura única, definido por grafito nodular incrustado en una matriz metálica, imparte características mecánicas superiores en comparación con las planchas de fundición gris tradicional o maleable.
La designación Sg de hierro fundido 600/3, de acuerdo a BS uno 1563:1997, especifica un material con un resistencia a la tracción mínima de 600 MPA y alargamiento mínimo de 3%,
Situarlo como una opción robusta para aplicaciones que exigen fuerza y plasticidad moderada.
Este grado une la brecha mecánica entre las planchas de fundición convencionales y la baja- a aceros medianos de carbono, Ofrecer a los ingenieros de diseño una alternativa convincente donde la reducción de peso, castigabilidad, y el rendimiento se cruza.
2. Composición de material y microestructura
Para entender Sg de hierro fundido 600/3Prowess mecánica, uno debe comenzar con sus fundamentos metalúrgicos.
El rendimiento de la aleación proviene de la formación intencional de nódulos de grafito esferoidales, logrado a través de un tratamiento de magnesio preciso.
La forma redondeada de los nódulos crea menos puntos de estrés que los copos de grafito planos que se encuentran en el hierro gris.; Esto inhibe la creación de grietas y proporciona una mayor ductilidad.
Esta estructura de grafito nodular inhibe la creación de grietas lineales, De ahí la capacidad de resistir la distorsión.
Composición química típica del hierro esferoidal 600/3：
| Elemento | Rango típico (% con peso) | Función / Role |
|---|---|---|
| Carbón (do) | 3.4 - 3.8 | Forma nódulos de grafito; proporciona capacidad de fundición y conductividad térmica |
| Silicio (Y) | 2.2 - 2.8 | Promueve la grafitización; fortalece la ferrita; Controla la formación de carburo |
| Manganeso (Minnesota) | 0.1 - 0.5 | Fortalece la matriz de perlita; demasiado puede promover el carburo o reducir la ductilidad |
| Magnesio (Mg) | 0.03 - 0.05 | Agente nodulizante clave; Convierte copos de grafito en forma esferoidal |
| Fósforo (PAG) | ≤ 0.05 | Mantenido bajo para evitar la fragilidad y la contracción excesiva |
| Azufre (S) | ≤ 0.02 | Debe minimizarse; reacciona negativamente con el magnesio y promueve el grafito de escamas |
| Cobre (Cu) | 0.1 - 0.5 (opcional) | Puede mejorar la resistencia a la tracción y la formación de perlitas |
| Níquel (En) | 0.0 - 0.5 (opcional) | Mejora la dureza y la resistencia a la corrosión (Si se usa) |
| Cromo (CR) | ≤ 0.1 | A veces se usa en pequeñas cantidades para resistencia al desgaste, pero puede aumentar la dureza |
Notas:
- El composición exacta puede variar ligeramente dependiendo de las prácticas de fundición, Intenciones de tratamiento térmico, y requisitos de aplicación específicos.
- Control de Mg, S, y tratamiento nodularización es crucial para garantizar lo correcto nodularidad y propiedades mecánicas resultantes.
La matriz en 600/3 es generalmente una combinación de ferrita y perlita, con ferrita mejorando la ductilidad y la perlita que contribuyen a la fuerza y la dureza.
El nodularidad típicamente excede 80%, y recuento de nódulos a menudo supera 100 nódulos/mm², ambos son críticos para lograr las propiedades mecánicas previstas.
Relativamente, Sg 600/3 oferta 3–5 veces mayor dureza que el hierro gris, y bruscamente 80% de la fuerza de los aceros apagados y templados Como aisi 1045, Sin embargo, a un costo más bajo y con una mejor capacidad de fundición.
3. Propiedades mecánicas y físicas
Hierro esferoidal 600/3Las propiedades mecánicas, impacto, y carga estructural, haciéndolo una opción primaria para los componentes expuestos al estrés cíclico.
Propiedades mecánicas:
| Propiedad | Rango de valor |
|---|---|
| Resistencia a la tracción (UTS) | ≥ 600 MPA |
| Fuerza de rendimiento (0.2% compensar) | ~ 400 MPA |
| Alargamiento (A₅₀) | ≥ 3% |
| Dureza de Brinell (media pensión) | 170 - 230 |
| Fatiga (Giratorio) | ~ 300 MPA |
| Energía de impacto (Charpy @ rt) | 7 - 12 J |
Propiedades físicas:
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | ~ 7.1 g/cm³ |
| Conductividad térmica | 40–50 w/m · k en 200 ° C |
| Calor específico | ~ 460 J/kg · k |
| Capacidad de amortiguación | ~ 25–30% más alto que los aceros |
| Subsidio de contracción | 1.0–1.2% (lineal) |
4. Idoneidad de fundición para sg de hierro fundido 600/3
Sg de hierro fundido 600/3 Demuestra excelente fundición Características debidas a su fluidez equilibrada, Comportamiento moderado de contracción, y estabilidad de alta dimensión.
Estas cualidades lo hacen bien adecuado para una amplia variedad de componentes de mediana a alta complejidad donde la resistencia y la resistencia a la fatiga son críticas.
Atributos de idoneidad clave:
- Buena fluidez: Permite el llenado de intrincadas geometrías de moho y secciones de paredes delgadas (>5 mm), especialmente cuando el contenido de silicio está optimizado (~ 2.5–2.8%).
- Contracción moderada (~ 1.0–1.2%): Puede ser efectivamente compensado a través de asignaciones de patrones y diseño de elevador, habilitando un control dimensional preciso.
- Baja tendencia a agrietamiento en caliente: La estructura de grafito esferoidal reduce las concentraciones de estrés interno durante la solidificación.
- Excelente soldadura (en estado del elenco): Aunque no tan dúctil como planchas SG de bajo grado, 600/3 sigue siendo reparable a la soldadura con precalentamiento adecuado y tratamiento posterior a la soldadura.
- Adaptabilidad al tratamiento térmico: Las propiedades se pueden mejorar mediante la normalización o los procesos de alivio de la tensión para adaptar la dureza, fortaleza, y dureza.
5. Aplicaciones y rendimiento en uso
La capacidad de resistencia y vibración de vibración de SG 600/3 lo hace indispensable a través de alta carga, aplicaciones sensibles a la fatiga.
Varias industrias implementan esta calificación en componentes de misión crítica:
- Automotor: Cigüeñal, brazos de control, carcasas diferenciales, soportes
- Infraestructura municipal: Cubiertas de manejo de presión a presión, guarniciones, Agua y uniones de tubería de alcantarillado
- Construcción y agricultura: Carcasa de la caja de cambios, cuerpos de bombas, ensamblajes de arado
- Energía eólica y marina: Cubo de rotor, placas base, bridas, componentes de lastre
En los brazos de control automotriz, por ejemplo, La prueba de fatiga revela SG 600/3 ¿Pueden soportar los rangos de estrés de ± 250 MPa para más de 2 × 10 ⁷ ciclos,
cumplir con las métricas de rendimiento cercanas a los aceros apagados y templados, pero a una complejidad de costo y procesamiento significativamente reducido.
6. Ventajas y limitaciones
Ventajas:
- Fatiga superior y resistencia al impacto En comparación con el hierro gris
- Excelente capacidad de fundición, Apoyo a las intrincadas geometrías
- Relación reducida de peso a fuerza, Ideal para aplicaciones dinámicas
- Buena maquinabilidad, Reducir los costos de procesamiento secundario
- Alta capacidad de amortiguación, mitigación de resonancia y desgaste
Limitaciones:
- Menor alargamiento (3%) que las calificaciones más suaves de SG (P.EJ., 400/15)
- Riesgo de formación de carburo Si el enfriamiento no está controlado o sobreincule
- Sensibilidad a la temperatura-exposición >400 ° C puede degradar las propiedades mecánicas con el tiempo
7. Cumplimiento de los estándares globales
SG Iron 600/3 corresponde a diferentes equivalentes en otros estándares:
- ISO 1083: En-gjs-600-3
- ASTM A536: Calificación 80-55-06 (Cerrar equivalente, Dependiendo del objetivo de alargamiento)
- DE 1693: GGG 60
- JIS G5502: FCD600
8. Comparación con otras calificaciones de hierro SG
| Calificación | Resistencia a la tracción (MPA) | Fuerza de rendimiento (MPA) | Alargamiento (%) | Dureza (HBW) | Microestructura típica |
|---|---|---|---|---|---|
| Sg 400/15 | ≥400 | ~ 250 | ≥15 | 130–180 | Ferrítico |
| Sg 500/7 | ≥500 | ~ 320 | ≥7 | 150–200 | Ferrítico-perlítico |
| Sg 600/3 | ≥600 | ~ 400 | ≥3 | 170–230 | Perlítico-ferrítico |
| Sg 700/2 | ≥700 | ~ 500 | ≥2 | 200–270 | Predominantemente perlítico |
| Sg 800/2 | ≥800 | ~ 600 | ≥2 | 230–300 | Totalmente perlítico |
| Sg 420/12 | ≥420 | ~ 260 | ≥12 | 140–180 | Ferrítico (Ductilidad mejorada) |
9. Conclusión
Hierro fundido de grafito esferoidal 600/3 se encuentra como material distintivo en ingeniería de casting moderna.
Con su combinación de alta fuerza, buena ductilidad, Resistencia de fatiga superior, y excelente capacidad de fundición.
Ofrece una solución óptima para ingenieros y fabricantes que buscan un rendimiento confiable sin el costo o la complejidad de los aceros de la aleación.
LangHe es la opción perfecta para sus necesidades de fabricación si necesita alta calidad Sg de hierro fundido 600/3 piñones.
