球状のグラファイト鋳鉄 600/3

1. 導入

球状のグラファイト鋳鉄 600/3(BS 1 1563:1997), とも呼ばれます 延性鋳鉄, 強度間の理想的なバランスを提供することにより、鋳造金属の風景を大幅に変えました, 延性, および費用対効果.

そのユニークな微細構造, 金属マトリックスに埋め込まれた結節性グラファイトによって定義されています, 従来の灰色または順応性のある鋳造アイロンと比較して優れた機械的特性を伝えます.

指定 SG鋳鉄 600/3, によると BS 1 1563:1997, aで材料を指定します の最小引張強度 600 MPA そして の最小伸長 3%,

強度と中程度の可塑性の両方を要求するアプリケーションの堅牢なオプションとしてそれを位置づける.

このグレードは、従来の鋳造アイロンと低いアイアンの間の機械的なギャップを橋渡しします- 中炭素鋼へ, 設計エンジニアに、体重が減少する魅力的な代替手段を提供します, キャスト性, パフォーマンスが交差します.

2. 材料組成と微細構造

理解するために SG鋳鉄 600/3機械的な腕前, 冶金の基礎から始めなければなりません.

合金の性能は、スフェロイドグラファイト結節の意図的な形成に由来します, 正確なマグネシウム治療を通じて達成されます.

結節の丸い形状は、灰色の鉄に見られる平らなグラファイトフレークよりも少ないストレス点を生み出します; これにより、亀裂の作成が阻害され、延性が強化されます.

この結節性グラファイト構造は、線形亀裂の作成を阻害します, したがって、歪みに耐える能力.

球状鉄の典型的な化学組成 600/3：

要素	典型的な範囲 (% 重量で)	関数 / 役割
炭素 (c)	3.4 - 3.8	グラファイト結節を形成します; 鋳造性と熱伝導性を提供します
シリコン (そして)	2.2 - 2.8	グラフィット化を促進します; フェライトを強化します; 炭化物の形成を制御します
マンガン (Mn)	0.1 - 0.5	パーライトマトリックスを強化します; 多すぎると、炭化物を促進したり、延性を軽減したりできます
マグネシウム (mg)	0.03 - 0.05	主要な結節性エージェント; グラファイトフレークをスフェロイド形式に変換します
リン (p)	≤ 0.05	腹立ちや過度の収縮を避けるために低く抑えられます
硫黄 (s)	≤ 0.02	最小化する必要があります; マグネシウムと否定的に反応し、フレークグラファイトを促進します
銅 (cu)	0.1 - 0.5 (オプション)	引張強度とパーライトの形成を強化することができます
ニッケル (で)	0.0 - 0.5 (オプション)	靭性と腐食抵抗を改善します (使用する場合)
クロム (cr)	≤ 0.1	耐摩耗性のために少量で使用されることがあります, しかし、硬度を高めることができます

メモ:

• The 正確な構成 鋳造所の慣行によってわずかに異なる場合があります, 熱処理の意図, および特定のアプリケーション要件.
• の制御 mg, s, そして 結節化治療 正しいことを保証するためには重要です 結節性 結果として生じる機械的特性.

マトリックスイン 600/3 通常、の組み合わせです フェライトとパーライト, フェライトが延性を改善し、筋力と硬度に貢献している.

The 結節性 通常、超えます 80%, そして 結節数 多くの場合、上回ります 100 結節/mm², どちらも、意図した機械的特性を達成するために重要です.

比較的, SG 600/3 申し出 3–5倍高いタフネス 灰色の鉄より, そして大まかに 80% クエンチされた鋼の強さの強さ aisiなど 1045, しかし、低コストで、より良いキャスティブで.

3. 機械的および物理的特性

スフェロイド鉄 600/3機械的特性により、動的な下で実行できます, インパクト, および構造荷重, 周期的なストレスにさらされたコンポーネントの主要な選択肢になる.

機械的特性:

財産	値範囲
抗張力 (UTS)	≥ 600 MPA
降伏強度 (0.2% オフセット)	〜 400 MPA
伸長 (a₅₀)	≥ 3%
ブリネルの硬度 (HB)	170 - 230
疲労強度 (回転)	〜 300 MPA
衝撃エネルギー (Charpy @ rt)	7 - 12 j

物理的特性:

財産	価値
密度	〜 7.1 g/cm³
熱伝導率	40–50 w/m・kで 200 °C
比熱	〜 460 j/kg・k
減衰容量	スチールよりも約25〜30％高くなっています
収縮手当	1.0–1.2％ (リニア)

4. SG鋳鉄の適合性を鋳造します 600/3

SG鋳鉄 600/3 優れたことを示します 鋳造 バランスの取れた流動性による特性, 中程度の収縮挙動, および高次元の安定性.

これらの品質は、多種多様なものに適しています 中程度の複雑さコンポーネント 強度と疲労抵抗が重要です.

主要な適合性属性:

• 良い流動性: 複雑なカビの幾何学と薄壁のセクションの充填を可能にします (>5 mm), 特にシリコンの含有量が最適化されている場合 (〜2.5–2.8％).
• 中程度の収縮 (〜1.0–1.2％): パターン手当とライザー設計を通じて効果的に補償することができます, 正確な寸法制御を有効にします.
• 低い亀裂傾向: 球状のグラファイト構造は、固化中に内部応力濃度を減らします.
• 優れた溶接性 (キャスト状態): 低グレードのSGアイアンほど延性はありませんが, 600/3 まだ適切な予熱および溶接後の治療を伴う溶接修復可能です.
• 熱処理への適応性: プロパティは、硬度を調整するために正規化または応力緩和プロセスによって強化できます, 強さ, とタフネス.

5. 使用中のアプリケーションとパフォーマンス

SG 600/3の強度と振動減衰容量により、高負荷全体で不可欠になります, 疲労感受性アプリケーション.

いくつかの業界は、このグレードをミッションクリティカルなコンポーネントに展開しています:

• 自動車: クランクシャフト, 制御アーム, ディファレンシャルハウジング, エンジンブラケット
• 地方インフラストラクチャ: 圧力に恵まれたマンホールカバー, フィッティング, 上下水道パイプジャンクション
• 建設と農業: ギアボックスハウジング, ポンプボディ, プラウアセンブリ
• 風力発電と海洋: ローターハブ, ベースプレート, フランジ, バラストコンポーネント

自動車制御群で, 例えば, 疲労テストでは、SGが明らかになります 600/3 のストレス範囲に耐えることができます 2×10×サイクルを超える±250 MPa,

クエンチと焼き付けされた鋼に近いパフォーマンスメトリックを満たします, しかし、コストと処理の複雑さが大幅に削減されました.

6. 利点と制限

利点:

• 優れた疲労と耐衝撃性 灰色の鉄と比較して
• 優れたキャスティブ可能性, 複雑な幾何学をサポートします
• 重量と強度の比率を低下させました, 動的アプリケーションに最適です
• 優れた機械性, 二次処理コストの削減
• 高減衰容量, 共鳴と摩耗を緩和します

制限:

• 伸びが少ない (3%) より柔らかいSGグレードより (例えば。, 400/15)
• 炭化物形成リスク 冷却が制御されていないか、過剰に接種されている場合
• 温度感度-暴露 >400 °Cは、時間の経過とともに機械的特性を分解する可能性があります

7. グローバル基準のコンプライアンス

SG鉄 600/3 他の標準の異なる同等物に対応します:

• ISO 1083: EN-GJS-600-3
• ASTM A536: 学年 80-55-06 (同等の閉じます, 伸びターゲットに応じて)
• から 1693: ggg 60
• JIS G5502: FCD600

8. 他のSG鉄の成績との比較

9. 結論

球状のグラファイト鋳鉄 600/3 現代のキャスティングエンジニアリングの特徴的な素材として立っています.

高強度の組み合わせで, 良い延性, 優れた疲労抵抗, そして優れたキャスティブ.

合金鋼のコストや複雑さなしに信頼できるパフォーマンスを求めているエンジニアとメーカーに最適なソリューションを提供します.

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