1. Sintesi
EN-GJS-400-15 è un grado di duttile ampiamente utilizzato (grafite sferoidale) ghisa definita dalla normativa europea EN 1563 standard.
Una combinazione equilibrata di resistenza alla trazione moderata, elevata duttilità, buona tenacità, e l'ottima colabilità lo caratterizza.
Con una resistenza alla trazione minima di 400 MPa e allungamento minimo di 15%, questo grado è particolarmente indicato per componenti che richiedono prestazioni meccaniche affidabili, resistenza agli urti e alle vibrazioni, ed una produzione economicamente vantaggiosa in forme complesse.
EN-GJS-400-15 occupa una posizione importante tra la ghisa grigia e le ghise o gli acciai duttili ad alta resistenza, rendendolo la scelta preferita nella gestione dei fluidi, automobile, macchinari, e applicazioni di ingegneria generale.
2. Cos'è la ghisa sferoidale EN-GJS-400-15
Ferro duttile è una ghisa in cui la grafite è presente in forma sferoidale (nodulare) forma piuttosto che come scaglie.
Questa morfologia della grafite è ottenuta attraverso il trattamento controllato del ferro fuso con magnesio o leghe a base di magnesio.
Le particelle sferiche di grafite riducono significativamente la concentrazione delle sollecitazioni e l'innesco di cricche, con conseguente resistenza e duttilità molto più elevate rispetto alla ghisa grigia.
EN-GJS-400-15 rappresenta un grado di ghisa duttile ferritica o ferritico-perlitica progettato per offrire buon allungamento e tenacità pur mantenendo una resistenza sufficiente per componenti strutturali e portanti pressione.
Viene spesso selezionato quando sono richieste colabilità e affidabilità meccanica senza passare a forgiati in acciaio più costosi.
Designazione e norma
- IT-GJS: Designazione europea per la ghisa a grafite sferoidale
- 400: Resistenza alla trazione minima in MPa
- 15: Allungamento minimo alla frattura in percentuale
Il grado è specificato in IN 1563 – Ghise a grafite sferoidale. A differenza di alcuni standard sui materiali che prescrivono composizioni chimiche esatte, IN 1563 definisce i gradi principalmente in base alle proprietà meccaniche e ai requisiti microstrutturali.
Ciò consente alle fonderie flessibilità nella progettazione e lavorazione delle leghe, garantendo allo stesso tempo prestazioni costanti per gli utenti finali.
3. Intervallo di composizione chimica standard
EN-GJS-400-15 non ha una composizione chimica fissa; Invece, le fonderie adattano la chimica per soddisfare i requisiti meccanici e microstrutturali.
Gli intervalli di composizione tipici utilizzati nella pratica industriale sono:
| Elemento | Gamma tipica (Wt. %) | Funzione |
| Carbonio (C) | 3.2 - 3.8 | Promuove la formazione di grafite, Migliora la castabilità |
| Silicio (E) | 2.2 - 2.8 | Rafforza la ferrite, promuove la sferoidizzazione della grafite |
| Manganese (Mn) | 0.1 - 0.3 | Controlla la formazione di perlite |
| Fosforo (P) | ≤ 0.05 | Tenuto basso per evitare fragilità |
| Zolfo (S) | ≤ 0.02 | Rigorosamente controllato per la nodularità |
| Magnesio (Mg) | 0.03 - 0.06 (residuo) | Essenziale per la formazione della grafite sferoidale |
4. Proprietà meccaniche e prestazioni dei materiali — EN-GJS-400-15
Proprietà meccaniche tipiche (intervalli rappresentativi)
I valori seguenti sono rappresentativi dei getti EN-GJS-400-15 prodotti commercialmente nella versione as-cast (e normalmente disteso o leggermente trattato termicamente) stato.
I valori effettivi dipendono dalla pratica della fonderia, Spessore della sezione, trattamento termico e criteri di accettazione dell'ispezione.
| Proprietà | Tipico / nominale | Gamma tipica (pratico) |
| Massima resistenza alla trazione, Rm | ≈ 400 MPA | 370 - 430 MPA |
| 0.2% prova o resa (ca.) | ~250–280 MPa | 230 - 300 MPA |
| Allungamento alla frattura, UN (%) | ≥ 15 % (grado minimo) | 15 - 22 % |
| Modulo di Young, E | ≈ 165 GPA | 155 - 175 GPA |
| Rapporto di Poisson, N | ≈ 0,27–0,29 | 0.26 - 0.30 |
| Durezza Brinell, Hb | ~ 150 (tipico) | 130 - 230 Hb (dipendente dalla matrice) |
| Densità | ≈ 7.15 G · cm⁻³ | 7.05 - 7.25 G · cm⁻³ |
| Resistenza a compressione (ca.) | in genere > Rm | ~700 – 1200 MPA (dipendente dalla matrice) |
| Fratturare la tenacità, K_ic (Est.) | ≈ 40 - 70 MPA · √m (tipico ferritico/misto) | 30 - 80 MPA · √m (matrice forte & dipendente dalla qualità) |
| Resistenza alla fatica (senza tacche, R = –1, completamente invertito) | conservatore: ~0,3–0,5·Rm | ~120 – 200 MPA (dipende dalla finitura, difetti) |
| Coefficiente di espansione termica, UN | ≈ 11.0 × 10⁻⁶ /K | 10.5 - 12.0 × 10⁻⁶ /K |
| Conducibilità termica | ≈ 35 - 55 W·m⁻¹·K⁻¹ | 30 - 60 W·m⁻¹·K⁻¹ |
| Calore specifico | ≈ 450 J·kg⁻¹·K⁻¹ | 420 - 480 J·kg⁻¹·K⁻¹ |
Caratteristiche e meccanismi chiave delle prestazioni
Alta duttilità e tenacità
EN-GJS-400-15 viene tipicamente fornito con matrice ferritica o ferritico-perlitica e grafite sferoidale.
La matrice ferritica fornisce una forte capacità di deformazione plastica, mentre la grafite sferica riduce al minimo la concentrazione dello stress.
Di conseguenza, i getti standard raggiungono allungamento del 15–20%, consentendo al materiale di assorbire i carichi d'impatto e tollerare condizioni di sovraccarico senza rotture fragili. Ciò lo rende particolarmente adatto per componenti caricati dinamicamente e soggetti a pressione.
Forza moderata con forza specifica favorevole
La resistenza alla trazione nominale di EN-GJS-400-15 è ≈400MPa, con risultati di produzione tipici nel 370–430 MPa range e valori occasionali in avvicinamento ≈450MPa in condizioni ottimizzate.
Ciò rappresenta approssimativamente 1.5–2 volte la robustezza della comune ghisa grigia (PER ESEMPIO., GG25), pur rimanendo al di sotto degli acciai a medio tenore di carbonio.
A causa di una densità paragonabile all'acciaio, IL la resistenza specifica è simile all'acciaio al carbonio, ma la produzione basata sulla fusione generalmente fornisce risultati soddisfacenti 20–Costo totale delle parti inferiore del 40%., in particolare per geometrie complesse.
Buona macchinabilità
Con livelli di durezza tipici di ~130–180 HB, Macchine EN-GJS-400-15 efficienti.
La grafite sferoidale riduce le forze di taglio e l'usura dell'utensile, supporta velocità di taglio più elevate e durata stabile dell'utensile.
Nella pratica industriale, la produttività della lavorazione è spesso 20–30% in più che per la ghisa grigia. Finiture superficiali di RA 3.2-6,3 μm sono facilmente realizzabili nella produzione in serie.
Prestazioni a bassa temperatura
EN-GJS-400-15 mantiene la tenacità utile a temperature inferiori allo zero. A –20 ° C., valori energetici di impatto di ≥20J sono comunemente ottenuti in getti ben controllati, nettamente superiori alla ghisa grigia.
Per servizio a temperatura più bassa (fino a –40 ° C.), una migliore tenacità può essere ottenuta attraverso un controllo più rigoroso del fosforo (≤0,04% in peso) e moderata lega di nichel (≈0,5–1,0% in peso), consentendo energie di impatto di ≥25J, soggetti a prove di qualificazione.
Influenza del trattamento termico sulle proprietà meccaniche
EN-GJS-400-15 viene utilizzato principalmente allo stato fuso, ma un trattamento termico mirato può ottimizzarne ulteriormente le prestazioni:
- Ricottura (Ricottura ferritizzante): Condotto a 850–900℃ per 2–3 ore, seguito dal raffreddamento del forno (≤5℃/min).
Questo processo converte la perlite residua in ferrite, aumentando l'allungamento del 5–10% e l'energia d'impatto del 15–20%, adatto per componenti che richiedono duttilità ultraelevata (PER ESEMPIO., tubi in pressione). - Ricorrezione di sollievo dallo stress: Condotto a 550–600℃ per 3–4 ore, seguito da un raffreddamento dell'aria.
Elimina lo stress residuo causato dal raffreddamento non uniforme durante la fusione, riducendo la deformazione durante la lavorazione del 30–40%, fondamentale per componenti di precisione (PER ESEMPIO., hub automobilistici). - Normalizzare: Condotto a 900–950℃ per 1–2 ore, seguito da un raffreddamento dell'aria. Aumenta il contenuto di perlite al 15–20%, migliorando la resistenza alla trazione a 450–500 MPa, ma riducendo l'allungamento al 10-12%. Utilizzato per componenti che richiedono una resistenza maggiore ma requisiti di duttilità inferiori.
5. Controllo della produzione e del processo (Pratiche di fonderia)
Fusione e nodulizzazione
- Controllo della chimica di carica e fusione. La chimica di base coerente si ottiene controllando il mix di carica (rottami, ghisa, ferroleghe) e il mantenimento di limiti rigorosi sullo zolfo, fosforo e silicio.
Fondere la pulizia, il controllo dell'ossigeno e le aggiunte accurate sono prerequisiti per una nodularità prevedibile e un controllo della matrice. - Pratica nodulizzante. La grafite sferoidale è prodotta da un magnesio controllato (o Mg + terre rare) trattamento. I metodi più comuni includono aggiunte all'interno della massa fusa e dosaggio in siviera.
Le variabili chiave del processo sono il dosaggio del nodulizzatore, temperatura di scioglimento, agitazione/agitazione e l'intervallo di tempo tra il trattamento e la colata.
Un dosaggio improprio o un tempo di permanenza eccessivo producono forme di grafite degenerate (grafite perlitica/grossa) che degradano la duttilità e la resistenza alla fatica. - Inoculazione e modificazione. Inoculanti (Basato su Fe-Si) sono utilizzati per promuovere la nucleazione uniforme della grafite e stabilizzare la matrice.
Il livello e i tempi di inoculazione vengono regolati in base alle dimensioni della sezione e alla velocità di raffreddamento prevista per raggiungere l'equilibrio target ferrite/perlite.
Metodi di fusione ed effetti dimensionali della sezione
- Processi tipici. EN-GJS-400-15 è prodotto mediante fusione in sabbia convenzionale, stampaggio a conchiglia, investimento/processi di fusione di precisione e centrifughi come richiesto dalla geometria e dalla quantità delle parti.
Ogni percorso richiede un controllo termico personalizzato e una progettazione delle porte per evitare difetti. - Influenza dello spessore della sezione. La velocità di raffreddamento influisce fortemente sulla frazione di matrice: le sezioni spesse tendono alla ferrite, sezioni sottili verso la perlite.
Le fonderie compensano con la strategia di inoculazione, Design gating, abbattimenti e trattamenti termici mirati post-getto ove siano richieste proprietà uniformi. I progettisti dovrebbero evitare variazioni estreme di sezione all'interno dello stesso getto.
Controllo di processo e garanzia della qualità
- Metriche di produzione primaria. Controllare e documentare: percentuale di nodularità, distribuzione delle dimensioni della grafite, frazione ferrite/perlite, Rm a trazione ed allungamento, mappatura della durezza, e composizione chimica per ogni calore.
- Controllo dei difetti. Implementare la progettazione del cancello/alzata, sciogliere la pulizia, e pratica di versamento per ridurre al minimo il ritiro, porosità e inclusioni. Impiegare filtrazione e degasaggio laddove la geometria o il servizio richiedono un'elevata integrità.
- Regime di ispezione. I controlli di routine comprendono prove di trazione e di durezza, campioni metallografici (nodularità, frazione di matrice) e analisi chimiche.
Per le parti critiche aggiungere NDT (radiografico, ultrasonico, o TC) e se necessario prove di pressione/perdita.
Definire i criteri di accettazione legati alla funzione del componente (PER ESEMPIO., porosità massima consentita, nodularità minima).
6. Fabbricazione, riparazione e saldabilità
Considerazioni generali
- La saldabilità del ferro duttile lo è limitato rispetto agli acciai: equivalente ad alto contenuto di carbonio nella zona termicamente influenzata (Haz), le tensioni residue e la potenziale formazione di zone martensitiche dure creano rischio di fessurazione se vengono utilizzate procedure non idonee.
Trattare la saldatura come una tecnica di riparazione qualificata piuttosto che come una fabbricazione di routine.
Approccio di saldatura di riparazione consigliato
- Controllo preriscaldamento e interpass. Gli intervalli tipici di preriscaldamento sono 150–300 ° C. a seconda delle dimensioni e della geometria della sezione; mantenere le temperature di interpass al di sotto dei limiti superiori specificati (comunemente < 300–350 ° C.) per controllare la velocità di raffreddamento ed evitare microstrutture dure.
Regolare le temperature in base alla massa della parte e al vincolo. - Selezione del metallo d'apporto. Utilizzare materiali di consumo in ghisa/Fe-Ni a base di nichel o appositamente formulati per la migliore duttilità e una ridotta tendenza alla fessurazione.
Questi riempitivi tollerano i disallineamenti e producono un metallo di saldatura e una ZTA più duttili. Evitare barre semplici in acciaio a basso contenuto di idrogeno. - Processi di saldatura. Saldatura manuale ad arco di metalli con elettrodi adeguati, TIG (Gtaw) con riempitivo di nichel, e metodi emergenti (laser, assistito dall'induzione, processi ibridi) vengono tutti utilizzati con successo quando le procedure sono qualificate.
Il preriscaldamento locale mediante induzione è efficace per parti grandi/complesse. - Trattamento termico post-salvato. Dove richiesto, eseguire la riduzione dello stress o il rinvenimento (comunemente nella gamma 400–600 ° C.) per ridurre le tensioni residue e temperare la martensite dura nella ZTA.
Il ciclo esatto deve essere qualificato per evitare un eccessivo ammorbidimento o distorsione dimensionale. - Qualificazione e test. Ogni procedura di saldatura dovrebbe essere qualificata su tagliandi rappresentativi e includere prove meccaniche (trazione, curva), indagini sulla durezza attraverso saldature e HAZ, e NDT appropriati (penetrante, radiografia o ultrasuoni).
Alternative alla saldatura per fusione
- Per molti casi di riparazione considerare: riparazione meccanica (maniche imbullonate, morsetti), cuciture/tappi in metallo, brasatura, incollaggio adesivo, o utilizzo di inserti e guaine di riparazione.
Queste opzioni spesso riducono i rischi e preservano le proprietà dei metalli di base.
7. Progetto, raccomandazioni sulla lavorazione e sul trattamento superficiale
Linee guida di progettazione
- Geometria e transizioni. Utilizzare transizioni fluide e filetti generosi: evitare spigoli vivi e bruschi cambiamenti di spessore che concentrano lo stress sui noduli.
Come regola pratica, scegli almeno i raggi di raccordo 1.5× lo spessore nominale della parete con un minimo di ~3 mm per piccole sezioni. - Controllo dello spessore delle pareti. Progettare uno spessore di parete uniforme ove possibile. Per fusione in sabbia, gli spessori pratici minimi tipici delle pareti per la ghisa sferoidale sono 4–6 mm a seconda dell'attrezzatura e del metodo di fusione; adattarsi ai compiti strutturali e ai requisiti di servizio.
- Progettazione di alzate e cancelli. Specificare il gating e l'alimentazione per ridurre al minimo il restringimento nelle aree critiche; includere brividi o aumenti locali nella sezione ove richiesto per controllare la microstruttura.
Guida alla lavorazione
- Utensili e geometria. Utilizzare inserti in metallo duro con qualità adeguate per tagli interrotti e sgrossatura; Le rastrelliere positive e i rompitrucioli migliorano il controllo del truciolo.
Quando il contenuto di perlite aumenta, è preferibile il carburo rettificato o rivestito. - Parametri di taglio. Seleziona velocità di taglio e avanzamenti in base alla durezza e alla matrice; trattare EN-GJS-400-15 come un acciaio legato di HB comparabile.
Utilizzare configurazioni rigide della macchina, refrigerante efficiente, e controllo del truciolo per evitare vibrazioni e danni superficiali. - Tolleranze dimensionali e finiture. Tolleranze strette sono ottenibili con un'adeguata distensione (vedi trattamento termico).
Le tipiche finiture superficiali lavorate nella produzione possono raggiungere RA 3.2-6,3 µm; specificare la classe di finitura e i punti di ispezione per le zone sensibili alla fatica. - Controllo di distorsione. Se sono richieste tolleranze strette, includere la ricottura di distensione nel piano di processo e la sequenza delle passate di sgrossatura/finitura per ridurre al minimo la distorsione.
Protezione superficiale e trattamenti antiusura
- Protezione dalla corrosione. Usa le vernici, rivestimenti epossidici, epossidico legato alla fusione (per interni di tubi), o sistemi di rivestimento (malta cementizia, rivestimenti polimerici) a seconda della chimica del fluido e della temperatura di servizio.
Considera la protezione catodica per applicazioni interrate o marine. - Resistenza all'usura. Applicare uno spray termico (Hvof), riporti di saldatura con riporto duro o tempra ad induzione locale su zone ad alta usura.
Ove possibile, progettare inserti antiusura sostituibili o manicotti temprati per semplificare la manutenzione. Convalida l'adesione e gli effetti HAZ sui pezzi prototipo. - Miglioramento della fatica. Per i componenti ad alto ciclo specificare la finitura superficiale (levigatura/lucidatura), pallinatura per indurre tensioni superficiali di compressione, e rimozione della pelle del pezzo fuso nei raccordi critici per eliminare i difetti superficiali.
8. Applicazioni tipiche della ghisa sferoidale EN-GJS-400-15
EN-GJS-400-15 è un materiale fuso versatile che combina una buona duttilità (A≥ 15%), resistenza alla trazione moderata (nominale ≈ 400 MPA), e buona colabilità e lavorabilità.
La combinazione lo rende attraente in un’ampia gamma di settori.
Attrezzature idrauliche e per la movimentazione dei fluidi
Parti comuni: involucri di pompaggio, corpi valvole, Flange, alloggiamenti della girante, coperchi della pompa, componenti della valvola di controllo.
Perché EN-GJS-400-15: buon contenimento della pressione e tenacità, eccellente colabilità per nuclei interni complessi, buona lavorabilità per sigillare superfici e porte.
Pompa, componenti del compressore e del trim della valvola
Parti comuni: coperchi delle valvole, alloggiamenti degli attuatori, alloggiamenti del cambio per pompe.
Perché EN-GJS-400-15: combinazione di resistenza agli urti e lavorabilità per superfici di accoppiamento di precisione e caratteristiche filettate; resistenza agli shock idraulici transitori.
Alloggiamenti della trasmissione di potenza e del cambio
Parti comuni: Alloggi per il cambio, vettori differenziali, alloggiamenti delle campane, staffe di trasmissione.
Perché EN-GJS-400-15: rigidità per un accurato allineamento dei cuscinetti (E ≈ 160–170 GPa), le proprietà di smorzamento riducono il rumore/vibrazioni, e la fusione integrale riduce il numero di assemblaggi. Economico per applicazioni di trasmissione per servizio medio.
Sospensioni automobilistiche, sterzo e componenti strutturali
Parti comuni: Knuckles, alloggiamenti del braccio di controllo (in alcune classi di veicoli), parentesi, Flange.
Perché EN-GJS-400-15: buona tenacità e assorbimento di energia in caso di impatto o sovraccarico, miglioramento del comportamento a fatica rispetto alla ghisa grigia, vantaggi di costo per geometrie complesse.
Attrezzature agricole e edili
Parti comuni: alloggiamenti di collegamento, alloggiamenti per motori idraulici, ingranaggi, flange di accoppiamento, staffe del telaio.
Perché EN-GJS-400-15: robusto per carichi d'urto e ambienti abrasivi; le forme pressofuse del getto riducono la saldatura/assemblaggio.
Telai di macchine, supporti e getti industriali in genere
Parti comuni: basi a macchina, supporti della pompa, telai dei compressori, telai del cambio.
Perché EN-GJS-400-15: smorzamento favorevole (riduce le vibrazioni trasmesse), stabilità dimensionale dopo distensione, caratteristiche di montaggio facilmente lavorabili.
Raccordi per tubi, chiusini e ferramenta comunale
Parti comuni: raccordi, magliette, gomiti, componenti flangiati, tombini, arredo urbano.
Perché EN-GJS-400-15: durabilità, Resistenza all'ambiente, buona colabilità per forme con spessori di parete variabili, ed economia in volumi medio-grandi.
Ferrovia, componenti marini e off-highway
Parti comuni: accoppiamenti, staffa, alloggiamenti per pompe di bordo e apparecchiature ausiliarie.
Perché EN-GJS-400-15: tenacità in ambienti di impatto, resistenza alla corrosione accettabile con rivestimenti, e buone prestazioni a fatica se prodotti con alta qualità.
Alloggiamenti dei cuscinetti, boccole e supporti strutturali
Parti comuni: corpi abitativi, portacuscinetti, blocchi di cuscini (dove vengono utilizzati inserti o rivestimenti di metallurgia bianca).
Perché EN-GJS-400-15: supporta fori precisi quando stabilizzato mediante distensione; buona capacità di compressione e portanza.
Componenti resistenti all'usura e all'abrasione (con trattamenti superficiali)
Parti comuni: indossare piatti, alloggiamenti del frantoio (con fodere), protezioni della girante (foderato).
Perché EN-GJS-400-15: la fusione della base conferisce robustezza e supporto strutturale; la resistenza all'usura è fornita da sovrapposizioni, rivestimenti, o tempra ad induzione locale. Questo approccio è più economico rispetto alla realizzazione dell'intera parte in acciaio duro.
Prototipi e fusioni di precisione di piccole dimensioni
Parti comuni: alloggiamenti su misura, prototipi che richiedono uno stretto controllo dimensionale, Fun di produzione a basso volume.
Perché EN-GJS-400-15: capacità di produrre geometrie complesse con buona finitura superficiale e lavorazione ridotta; la risposta prevedibile del materiale aiuta la rapida prototipazione verso la transizione della produzione.
9. Standard internazionali equivalenti comunemente utilizzati per EN-GJS-400-15
| Regione / Sistema standard | Designazione comune (equivalente) | Tipico standard di riferimento | Trazione nominale (ca.) | Allungamento nominale (ca.) | Note / guida |
| Europa (originale) | EN-GJS-400-15 | IN 1563 | 400 MPA (min) | 15 % (min) | Grado europeo di riferimento; spesso specificato dalla designazione EN e dal numero materiale (5.3106). |
| DA (storico) | GGG40 | DA (eredità) | ~ 400 MPA | ~ 15 % | La vecchia designazione tedesca veniva spesso mappata su EN-GJS-400-15; controllare il certificato del fornitore per conferma. |
| Iso | GJS-400-15 | Iso 1083 (ferri a grafite sferoidale) | ~ 400 MPA | ~ 15 % | La denominazione ISO è strettamente allineata alla denominazione EN; utilizzare il testo ISO/EN per confermare l'accettazione della microstruttura. |
| ASTM (U.S.A.) - il più vicino per allungamento | Grado A536 60-40-18 (ca.) | ASTM A536 | ~ 414 MPA (60 ksi) | ~ 18 % | Allungamento più vicino rispetto ad alcuni gradi ASTM; UTS leggermente superiore a 400 MPA. Utilizzare quando l'allungamento è prioritario. |
ASTM (U.S.A.) - più vicino per trazione |
Grado A536 65-45-12 (ca.) | ASTM A536 | ~448MPa (65 ksi) | ~ 12 % | Maggiore resistenza alla trazione ma minore allungamento (12%). Non è un incontro diretto uno a uno: scegli in base al compromesso meccanico. |
| Cina (RPC) | QT400-15 | GB/T. (serie in ghisa sferoidale) | ~ 400 MPA | ~ 15 % | Designazione cinese comune per la stessa banda di performance. Confermare la clausola e il certificato standard nazionali. |
| Notazione commerciale tipica | 5.3106 | Numero materiale europeo | ~ 400 MPA | ~ 15 % | Il numero del materiale viene spesso utilizzato nella documentazione degli approvvigionamenti e dei fornitori per evitare ambiguità. |
10. Sostenibilità, riciclabilità e considerazioni sui costi
- Riciclabalità: la ghisa sferoidale è altamente riciclabile all'interno dei flussi di riciclaggio ferrosi standard.
La pratica della fonderia incorpora comunemente frazioni significative di rottami, riducendo l’energia incorporata su base per parte rispetto alla metallurgia primaria. - Costo del ciclo di vita: per forme complesse, l'EN-GJS-400-15 fuso offre spesso un costo totale della parte inferiore rispetto agli assemblaggi in acciaio saldati multipezzo o ai componenti forgiati se si tiene conto della geometria quasi netta, sovrametalli di lavorazione e consolidamento delle parti.
Considera la manutenzione, riparabilità e durata del rivestimento quando si effettuano confronti sui costi del ciclo di vita.
11. Confronto con materiali simili
| Proprietà / Materiale | EN-GJS-400-15 (ferro duttile) | EN-GJS-500-7 (GJS ad alta resistenza) | Adi (Ferro duttile austemmerato) | Acciaio medio-carbonio (C45 / 1045) | ASTM A536 (65-45-12) |
| Trazione tipica Rm (MPA) | ≈ 370–430 | ≈ 450–550 | ≈ 500–1.400 (dipendente dal grado) | ≈ 600–750 | ≈ 420–480 |
| Allungamento tipico A (%) | 15–20 | ≈ 6–10 | ≈ 3–12 | ≈ 10–16 | ≈ 12 |
| Tipico Brinell HB | 130–180 | 160–240 | 200–500 | 160–220 | 150–220 |
| Modulo di Young (GPA) | 160–170 | 160–170 | 160–170 | 200–210 | 160–170 |
| Machinabilità (parente) | Buono: la grafite favorisce la rottura del truciolo; consigliati utensili in metallo duro | Giusto: una quantità maggiore di perlite aumenta l'usura dell'utensile | Più basso: molto più difficile, richiede strumenti robusti | Buono: pratica di lavorazione convenzionale | Buono: simile alla famiglia EN-GJS |
Saldabilità (parente) |
Moderato: la saldatura di riparazione richiede procedure qualificate & Ni riempitivi | Moderato: vincoli simili; qualificazione della procedura richiesta | Scarso-moderato: saldatura generalmente evitata | Buono: saldatura di routine con materiali di consumo standard | Moderato: è richiesta una saldatura qualificata |
| Applicazioni tipiche | Pompa & corpi valvole, Alloggi, frame macchine, Knuckles | Alloggiamenti per carichi più pesanti, marcia, Componenti ad alto stress | Ingranaggi alti, alberi, parti critiche per la fatica | Alberi, Forgiati, Strutture saldate | Componenti di pompe/valvole ove richieste le specifiche ASTM |
| Costo relativo (materiale + elaborazione) | Medio: economico per fusioni complesse | Medio-alto: costi di controllo/elaborazione più elevati | Alto: il trattamento termico specializzato e il controllo qualità aumentano i costi | Medio-alto: costi di lavorazione/assemblaggio più elevati per forme complesse | Medio: comparabile quando richiesto da ASTM |
12. Fusioni di precisione in ghisa sferoidale su misura delle Langhe
Langhe è specializzata in fusioni di precisione in ghisa sferoidale su misura, incluso EN-GJS-400-15, sostenere una vasta gamma di settori.
Attraverso la fusione controllata, nodularizzazione, e processi di stampaggio avanzati, Langhe può fornire getti con proprietà meccaniche costanti, tolleranze dimensionali strette, e finiture superficiali personalizzate.
Oltre al casting, Langhe fornisce operazioni secondarie come la lavorazione, Trattamento termico, rivestimento, e ispezione, consentendo ai clienti di ricevere componenti pronti per l'installazione che soddisfano specifici requisiti tecnici e qualitativi.
13. Conclusione
La ghisa sferoidale EN-GJS-400-15 è un materiale tecnico versatile e affidabile che colma il divario tra la ghisa tradizionale e l'acciaio.
Le sue proprietà meccaniche equilibrate, Ottima castabilità, e l'efficienza in termini di costi lo rendono una scelta preferita per strutture strutturali di medio carico, idraulico, e componenti meccanici.
Progettazione corretta, Controllo del processo, e la garanzia della qualità sono essenziali per realizzare appieno il suo potenziale prestazionale.
Per applicazioni che richiedono maggiore robustezza o resistenza alla fatica, dovrebbero essere presi in considerazione gradi o acciai di ghisa sferoidale alternativi, ma per molti usi industriali, EN-GJS-400-15 rimane una soluzione ottimale e comprovata.
FAQ
EN-GJS-400-15 è adatto per componenti contenenti pressione?
SÌ, è comunemente usato per le valvole, pompe, e raccordi per tubi quando progettati e testati secondo gli standard di pressione pertinenti.
EN-GJS-400-15 può sostituire l'acciaio nelle applicazioni strutturali?
In molti componenti fusi, sì, soprattutto dove sono richiesti geometrie complesse e smorzamento delle vibrazioni. Tuttavia, la saldabilità e le richieste di fatica molto elevate possono favorire l'acciaio.
Quale struttura a matrice è tipica per EN-GJS-400-15?
Principalmente ferritico o ferritico-perlitico, ottimizzato per ottenere allungamento e tenacità elevati.
In che modo lo spessore della sezione influisce sulle proprietà?
Le sezioni più spesse si raffreddano più lentamente e tendono a formare più ferrite, mentre le sezioni più sottili possono sviluppare più perlite. Il controllo del processo di fonderia compensa questi effetti.
Le proprietà possono essere personalizzate?
SÌ. Attraverso la regolazione della composizione, inoculazione, e trattamento termico, le fonderie possono ottimizzare la durezza, forza, e duttilità all'interno del quadro EN-GJS-400-15.
