1. Introduction
Fonte de graphite sphéroïdal 600/3(BS One 1563:1997), également connu sous le nom fonte ductile, a considérablement modifié le paysage des métaux des fonds en offrant un équilibre idéal entre la force, ductilité, et rentable.
Sa microstructure unique, défini par du graphite nodulaire intégré dans une matrice métallique, confère des caractéristiques mécaniques supérieures par rapport aux fers à fonds gris ou malléables traditionnels.
La désignation Sg en fonte 600/3, selon BS One 1563:1997, spécifie un matériau avec un résistance à la traction minimale de 600 MPA et allongement minimum de 3%,
Situer comme une option robuste pour les applications exigeant à la fois la force et la plasticité modérée.
Cette note comble l'écart mécanique entre les fers à fonds conventionnels et le bas- aux aciers à carbone moyen, offrant aux ingénieurs de conception une alternative convaincante où la réduction du poids, coulée, et les performances se croisent.
2. Composition et microstructure des matériaux
Comprendre Sg en fonte 600/3Les prouesses mécaniques, il faut commencer par ses fondamentaux métallurgiques.
Les performances de l'alliage découlent de la formation intentionnelle de nodules de graphite sphéroïdal, réalisé grâce à un traitement en magnésium précis.
La forme arrondie des nodules crée moins de points de contrainte que les flocons de graphite plat trouvés dans le fer gris; Cela inhibe la création de fissures et fournit une ductilité améliorée.
Cette structure de graphite nodulaire inhibe la création de fissures linéaires, D'où la capacité de résister à la distorsion.
Composition chimique typique du fer sphéroïdal 600/3：
| Élément | Gamme typique (% en poids) | Fonction / Rôle |
|---|---|---|
| Carbone (C) | 3.4 - 3.8 | Forme des nodules en graphite; Fournit la coulée et la conductivité thermique |
| Silicium (Et) | 2.2 - 2.8 | Favorise le graphitisation; renforce la ferrite; contrôle la formation en carbure |
| Manganèse (MN) | 0.1 - 0.5 | Renforce la matrice de perlite; trop peut favoriser le carbure ou réduire la ductilité |
| Magnésium (Mg) | 0.03 - 0.05 | Agent noduzant clé; convertit les flocons de graphite en forme sphéroïdale |
| Phosphore (P) | ≤ 0.05 | Maintenu bas pour éviter l'embrimements et le retrait excessif |
| Soufre (S) | ≤ 0.02 | Doit être minimisé; réagit négativement avec le magnésium et favorise le graphite de flocons |
| Cuivre (Cu) | 0.1 - 0.5 (facultatif) | Peut améliorer la résistance à la traction et la formation de perlite |
| Nickel (Dans) | 0.0 - 0.5 (facultatif) | Améliore la ténacité et la résistance à la corrosion (Si utilisé) |
| Chrome (Croisement) | ≤ 0.1 | Parfois utilisé en petites quantités pour la résistance à l'usure, mais peut augmenter la dureté |
Remarques:
- Le composition exacte peut varier légèrement en fonction des pratiques de fonderie, Intentions de traitement thermique, et exigences de demande spécifiques.
- Contrôler Mg, S, et traitement de nodularisation est crucial pour assurer le bon nodularité et les propriétés mécaniques résultantes.
La matrice dans 600/3 est généralement une combinaison de ferrite et perlite, avec la ferrite améliorant la ductilité et la perlite contribuant à la force et à la dureté.
Le nodularité dépasse généralement 80%, et Nombre de nodules Souvent dépasse 100 nodules / mm², Les deux sont essentiels pour réaliser les propriétés mécaniques prévues.
Relativement, SG 600/3 offres 3–5 fois plus de ténacité que le fer gris, et grossièrement 80% de la force des aciers trempés et trempés Comme AISI 1045, pourtant à un coût inférieur et avec une meilleure coulabilité.
3. Propriétés mécaniques et physiques
Fer sphéroïdal 600/3Les propriétés mécaniques de lui permettent de fonctionner sous dynamique, impact, et chargement structurel, En faire un choix primordial pour les composants exposés à la contrainte cyclique.
Propriétés mécaniques:
| Propriété | Plage de valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction (Uts) | ≥ 600 MPA |
| Limite d'élasticité (0.2% compenser) | ~ 400 MPA |
| Élongation (A₅₀) | ≥ 3% |
| Dureté de Brinell (HB) | 170 - 230 |
| Force de fatigue (Tournant) | ~ 300 MPA |
| Impact de l'énergie (Chary @ rt) | 7 - 12 J |
Propriétés physiques:
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | ~ 7.1 g / cm³ |
| Conductivité thermique | 40–50 w / m · k à 200 ° C |
| Chaleur spécifique | ~ 460 J / kg · k |
| Capacité d'amortissement | ~ 25–30% plus élevé que les aciers |
| Allocation de retrait | 1.0–1,2% (linéaire) |
4. Casting Adéabilité pour la fonte SG 600/3
Sg en fonte 600/3 démontre un excellent fonderie caractéristiques dues à sa fluidité équilibrée, Comportement de rétrécissement modéré, et stabilité de grande dimension.
Ces qualités le rendent bien adapté à une grande variété de Composants de complexité moyenne à élevée où la résistance et la résistance à la fatigue sont critiques.
Attributs d'adéquation des clés:
- Bonne fluidité: Permet la remplissage des géométries de moisissures complexes et des sections de paroi mince (>5 mm), surtout lorsque le contenu en silicium est optimisé (~ 2,5–2,8%).
- Retrait modéré (~ 1,0–1,2%): Peut être compensé efficacement par des allocations de modèle et une conception de colonne montante, permettant un contrôle dimensionnel précis.
- Tendance de fissuration chaude faible: La structure du graphite sphéroïdal réduit les concentrations de contraintes internes pendant la solidification.
- Excellente soudabilité (en état de casting): Bien qu'il ne soit pas aussi ductile que les fers SG de qualité inférieure, 600/3 est toujours réparable à la soudure avec un préchauffage approprié et un traitement après le soudure.
- Adaptabilité au traitement thermique: Les propriétés peuvent être améliorées via des processus de normalisation ou d'élimination des contraintes pour adapter la dureté, force, et la ténacité.
5. Applications et performances utilisées
La capacité de résistance et de vibration de SG 600/3 le rend indispensable sur un chargement élevé, applications sensibles à la fatigue.
Plusieurs industries déploient cette note dans des composants critiques de mission:
- Automobile: Vilebrequin, armes de contrôle, logements différentiels, supports de moteur
- Infrastructure municipale: Couvoirs de trou d'homme serrés, raccords, Jonctions des tuyaux d'eau et d'égout
- Construction et agriculture: Logements de boîte de vitesses, corps de pompage, assemblages de labour
- Énergie éolienne et marine: Poyeuses de rotor, plaques de base, brise, composants de ballast
Dans les bras de contrôle automobile, par exemple, Les tests de fatigue révèlent SG 600/3 peut supporter des gammes de stress de ± 250 MPa pendant plus de 2 × 10⁷ cycles,
Rencontrez des mesures de performance proches des aciers éteintes et trempés, mais à une complexité de coût et de traitement considérablement réduite.
6. Avantages et limitations
Avantages:
- Fatigue supérieure et résistance à l'impact par rapport au fer gris
- Excellente coulée, soutenir les géométries complexes
- Rapport poids / force réduit, Idéal pour les applications dynamiques
- Bonne machinabilité, réduire les coûts de traitement secondaire
- Capacité d'amortissement élevée, Résonance et usure atténuant
Limites:
- Allongement inférieur (3%) que les notes SG plus douces (Par exemple, 400/15)
- Risque de formation en carbure Si le refroidissement n'est pas contrôlé ou sur-inoculé
- Sensibilité à la température-exposition >400 ° C peut dégrader les propriétés mécaniques au fil du temps
7. Conformité aux normes mondiales
Sg de fer 600/3 correspond à différents équivalents dans d'autres normes:
- ISO 1083: EN-GJS-600-3
- ASTM A536: Grade 80-55-06 (équivalent étroit, en fonction de l'objectif d'allongement)
- DEPUIS 1693: Ggg 60
- JIS G5502: FCD600
8. Comparaison avec d'autres notes de fer SG
| Grade | Résistance à la traction (MPA) | Limite d'élasticité (MPA) | Élongation (%) | Dureté (HBW) | Microstructure typique |
|---|---|---|---|---|---|
| SG 400/15 | ≥400 | ~ 250 | ≥15 | 130–180 | Ferritique |
| SG 500/7 | ≥500 | ~ 320 | ≥7 | 150–200 | Ferritique-pearlitique |
| SG 600/3 | ≥600 | ~ 400 | ≥3 | 170–230 | Perlitique-ferritique |
| SG 700/2 | ≥700 | ~ 500 | ≥2 | 200–270 | Principalement perlitique |
| SG 800/2 | ≥800 | ~ 600 | ≥2 | 230–300 | Entièrement perlitique |
| SG 420/12 | ≥420 | ~ 260 | ≥12 | 140–180 | Ferritique (ductilité améliorée) |
9. Conclusion
Fonte de graphite sphéroïdal 600/3 est un matériau caractéristique en ingénierie de coulée moderne.
Avec sa combinaison de haute résistance, bonne ductilité, Résistance à la fatigue supérieure, et excellent castabilité.
Il offre une solution optimale pour les ingénieurs et les fabricants à la recherche de performances fiables sans le coût ou la complexité des aciers alliés.
LangIl est le choix parfait pour vos besoins de fabrication si vous avez besoin de haute qualité Sg en fonte 600/3 lacets.
