1. Pengenalan
En-gjl-2550 adalah gred yang digunakan secara meluas besi tuang kelabu ditentukan dalam amalan Eropah.
Penamaan menunjukkan pemutus besi kelabu dengan dijamin kekuatan tegangan minimum di sekitar 250 MPA dan mikrostruktur flake-grafite.
En-gjl-2550 dipilih ketika kos, kebolehan, redaman getaran dan kebolehkerjaan yang sangat baik adalah keutamaan-contohnya pangkalan mesin mesin, Blok enjin, perumahan pam dan cakera brek.
2. Apa itu kelabu en-gjl-2550?
EN-GJL-250:
- Dalam - Gaya Penentuan Standard Eropah.
- Gjl - besi tuang kelabu (Morfologi Flake Graphite).
- 250 - Menetapkan kekuatan tegangan minimum di MPA (I.e., ≈250 MPa).
Kelabu en-gjl-2550 digunakan secara meluas Gred besi tuang dalam piawaian Eropah, ditakrifkan di bawah Dalam 1561.
Ia dicirikan oleh lamellar (Flake) grafit tersebar dalam matriks logam, biasanya gabungan pearlite dan ferit.
"250" dalam penamaan merujuk kepada a kekuatan tegangan minimum lebih kurang 250 MPA, Memastikan prestasi mekanikal yang boleh diramal untuk casting struktur.
EN-GJL-2550 biasanya digunakan untuk komponen yang memerlukan kebolehkerjaan yang baik, Kapasiti redaman, dan kekuatan sederhana, menjadikannya pilihan yang kos efektif untuk bahagian perindustrian tugas sederhana.
Ciri -ciri
- Mikrostruktur Grafit Flake: Serpihan grafit mengganggu matriks logam, memberi bahan redaman getaran yang sangat baik dan Tingkah laku pemecah cip semasa pemesinan.
- Kekuatan tegangan sederhana: Kekuatan tegangan minimum ~ 250 MPa memberikan prestasi yang mencukupi untuk banyak aplikasi struktur sambil mengekalkan ketegangan dalam ketegangan.
- Kebolehkerjaan yang baik: Grafit Flake bertindak sebagai pelincir terbina dalam dan pemutus cip, membenarkan pemesinan yang cekap dengan memakai alat yang dikurangkan.
- Kos efektif: Ketersediaan bahan mentah, proses pemutus langsung, dan keperluan penamat yang rendah menjadikan EN-GJL-250 ekonomi untuk bentuk kompleks.
- Kekonduksian terma: Kekonduksian terma yang lebih tinggi daripada banyak keluli yang membolehkan pelesapan haba yang berkesan, bermanfaat dalam blok enjin, cakera brek, dan pangkalan alat mesin.
- Batasan: Rapuh di bawah tekanan tegangan, mencabar untuk mengimpal, dan terdedah kepada pengecutan/keliangan jika kawalan pemutus tidak diuruskan dengan teliti.
Oleh itu, en-GJ-2550 adalah a gred besi kelabu "kerja keras" yang serba boleh, Ideal di mana Beban mampatan, redaman getaran, dan kebolehkerjaan diprioritaskan atas kemuluran tegangan.
3. Kimia biasa & Mikrostruktur
Berikut adalah julat kimia wakil dan ciri-ciri mikrostruktur yang terdapat di en-GJ-2550 castings.
Julat ini adalah sasaran kedai biasa - selalu sahkan dengan sijil pembekal.
| Elemen | Julat WT% biasa | Fungsi / Nota |
| Karbon (C) | 3.0 - 3.8 | Menyediakan karbon untuk serpihan grafit; C yang lebih tinggi meningkatkan kandungan grafit dan meningkatkan redaman tetapi mengurangkan kekuatan tegangan. |
| Silikon (Dan) | 1.8 - 3.0 | Menggalakkan Pembentukan Grafit dan Pengaruh Matriks (keseimbangan ferit vs pearlite). |
| Mangan (Mn) | 0.10 - 0.80 | Bertindak sebagai deoxidizer dan mengawal kekerasan; MN tinggi boleh mempromosikan karbida. |
| Fosforus (P) | 0.05 - 0.15 | Meningkatkan ketidakstabilan dalam pemutus tetapi p yang berlebihan boleh menyebabkan kelembutan. |
| Sulfur (S) | 0.02 - 0.12 | Rendah s lebih disukai untuk mengelakkan pembentukan besi sulfida yang boleh menyebabkan kelembutan; Bekerja dengan SI untuk mengawal morfologi grafit. |
| Besi (Fe) | Keseimbangan (~ ≥ 93%) | Matriks logam utama, Menggabungkan dengan C dan Si untuk membentuk struktur pearlite/ferit. |
Nota Mikrostruktur
- Serpihan grafit: Tersebar dalam matriks, Bertindak sebagai konsentrator tekanan dalam ketegangan tetapi sangat baik untuk redaman getaran dan kebolehkerjaan.
- Matriks: Lazimnya Pearlitic atau Feritic-Pearlitic, di mana kandungan pearlite yang lebih tinggi meningkatkan kekerasan dan kekuatan tegangan, dan lebih banyak ferit meningkatkan kemuluran dan kebolehkerjaan.
- Pengaruh proses utama: Inokulasi, kadar penyejukan, dan mencairkan saiz serpihan grafit kimia, pengedaran, dan pecahan matriks.
4. Sifat mekanikal & Data biasa
Ciri-ciri Mekanikal Wakil untuk Casting En-GJL-2550 (Nilai berbeza dengan matriks dan amalan pemutus; Sijil pembekal harus digunakan untuk reka bentuk):
| Harta benda | Nilai tipikal / julat | Nota |
| Kekuatan tegangan, Rm | ≥ 250 MPA | Keperluan reka bentuk minimum; Hasil kupon cast-to-test selalunya 250-320 MPa bergantung pada matriks |
| Pemanjangan (A) | ~ 0.2 - 2.0 % | Kemuluran tegangan rendah - Besi kelabu rapuh dalam ketegangan |
| Kekuatan mampatan | ~ 600 - 1 200 MPA | Lebih tinggi daripada kekuatan tegangan; Berguna untuk reka bentuk beban mampatan |
| Kekerasan Brinell (Hbw) | ~ 140 - 260 Hb | Ferritic Lower End; Pearlitic/Harder Matrix Upper end |
| Modulus elastik, E | ~ 100 - 170 GPA (Khas ~ 110-150 GPa) | Dikurangkan oleh serpihan grafit vs keluli pepejal |
| Kapasiti redaman | Tinggi | Salah satu kelebihan utama kelabu besi - penyerapan getaran yang sangat baik |
5. Sifat fizikal & Tingkah laku terma
| Harta benda | Nilai tipikal (typ.) |
| Kekonduksian terma | ~ 40 - 60 W · M⁻¹ · K⁻¹ (Bergantung pada matriks) |
| Pekali pengembangan haba (Cte) | ≈ 10 - 12 × 10 ⁻⁶ k⁻¹ |
| Kestabilan terma | Baik hingga suhu sederhana; suhu tinggi mengubah matriks dan kekuatan |
| Kapasiti haba tertentu | ~ 460 - 500 J · kg⁻¹ · k⁻¹ |
| Ketumpatan | ≈ 7.0 - 7.3 g · cm⁻³ |
6. Bagaimana Ia Dihasilkan - Amalan Foundry dan Tuas Kawalan Utama
Menghasilkan Casting En-GJL-2550 yang konsisten memerlukan kawalan kimia cair, inokulasi, membentuk dan menyejukkan:
- Lebur & caj: sekerap, Besi babi dan penambahan aloi cair di dalam cupola atau induksi relau.
- Inokulasi: Menambah sedikit Fe-Si, ferrosilicon atau inokulan lain yang menuangkan menggalakkan nukleus grafit dan bentuk morfologi serpihan. Inokulasi yang betul mengurangkan sejuk dan besi putih.
- Membentuk & penyejukan: acuan pasir, acuan shell atau Pelaburan Pelaburan boleh digunakan.
Matriks Kawalan Kadar Penyejukan: penyejukan perlahan → lebih banyak ferit; penyejukan lebih cepat → lebih banyak pearlite dan kekerasan yang lebih tinggi. - Kawalan Sulfur & magnesium: Sulfur diuruskan mengawal pembentukan grafit; Tidak seperti besi mulur, Magnesium tidak ditambah untuk menghasilkan grafit spheroidal - grafit tetap berbentuk serpihan.
- Rawatan pasca-casting: Tekanan pelepasan tekanan, rawatan pembajaan atau permukaan boleh digunakan untuk kestabilan dimensi dan tekanan sisa yang dikurangkan.
Kualiti dalam amalan faundri dicapai melalui kawalan proses (analisis cair, inokulasi resipi, Pengurusan Thermal) dan reka bentuk gating/makan bunyi untuk meminimumkan keliangan dan pengecutan.
7. Kebolehkerjaan, menyertai dan rawatan permukaan
Kebolehkerjaan
- Kebolehkerjaan yang sangat baik Berkaitan dengan keluli kerana serpihan grafit bertindak sebagai pemutus cip dan pelincir.
Kehidupan alat biasanya baik dan suapan/kelajuan boleh lebih tinggi daripada keluli kekuatan yang setara. - Ciri -ciri pemotongan Bergantung pada matriks: Matriks Ferit - Sangat Mudah; Pearlitic - lebih sukar tetapi masih bagus.
Menyertai (kimpalan & Brazing)
- Besi kelabu kimpalan adalah mencabar kerana pengecutan grafit dan berubah -ubah; Pemotongan dan pengikat mekanikal sering disukai.
Sekiranya kimpalan diperlukan, Panaskan, Elektrod yang sesuai dan rawatan haba pasca kimpalan biasanya diperlukan-berunding dengan jurutera kimpalan dan melakukan ujian kelayakan.
Rawatan permukaan & perlindungan
- Lukisan dan salutan untuk perlindungan kakisan adalah perkara biasa.
- Menembak peening atau pengerasan permukaan boleh digunakan untuk aplikasi haus tetapi terhad oleh sifat rapuh dalam ketegangan.
- Pengedap porositas (Impregnation) boleh digunakan untuk casting hidraulik untuk menjadikannya ketat bocor.
8. Pertimbangan reka bentuk & Amalan terbaik kejuruteraan
En-gjl-2550 sangat baik apabila digunakan dengan betul-ini adalah petua reka bentuk biasa:
- Reka bentuk untuk beban mampatan dan lentur bukannya beban kejutan tegangan. Serpihan grafit bertindak sebagai pemula retak dalam ketegangan.
- Elakkan kepekatan tekanan tegangan tinggi - Fillet yang besar, Peralihan yang lancar, dan radii yang murah hati mengurangkan penumpang tekanan.
- Gunakan ribbing dan seksyen untuk meningkatkan kekakuan tanpa mendorong kecacatan terma. Pastikan bahagian -bahagian yang cukup seragam atau reka bentuk menggigil/teras untuk mengawal pemejalan.
- Akaun untuk anisotropi - Oleh kerana pemejalan arah dan orientasi grafit, Hartanah boleh berbeza dengan arah pemutus.
Pertimbangkan menentukan susun atur gating dan acuan untuk mendapatkan orientasi grafit yang menggalakkan berbanding dengan tekanan utama. - Had suhu perkhidmatan: suhu tinggi dapat mengubah matriks dan mengurangkan kekuatan-berunding dengan data untuk aplikasi suhu tinggi.
9. Kelebihan dan batasan
Kelebihan EN-GJL-250
- Kebolehkerjaan yang sangat baik - Kos pembuatan rendah untuk geometri kompleks.
- Redaman tinggi - Mengurangkan getaran, Meningkatkan kemasan permukaan dalam alat mesin.
- Kekuatan mampatan yang baik & Pakai tingkah laku Apabila matriks pearlitik digunakan.
- Kos efektif - Bahan mentah dan kos alat ekonomi untuk komponen pelakon.
Batasan EN-GJL-250
- Kemuluran tegangan rendah - patah rapuh di bawah kepekatan tegangan.
- Sukar dikimpal - Kimpalan memerlukan prosedur dan kelayakan pakar.
- Risiko Porosity/Shrinkage - Memerlukan amalan faundri yang baik dan NDT untuk bahagian kritikal.
- Anisotropi Kerana orientasi serpihan grafit - penjagaan yang diperlukan dalam reka bentuk dan gating.
10. Aplikasi-Mengapa Pereka Memilih En-GJL-2550
Aplikasi biasa di mana en-GJL-250 adalah pilihan semula jadi:
- Pangkalan alat mesin & bingkai - kekakuan + redaman → ketepatan pemesinan yang lebih baik.
- Blok enjin & kepala silinder (banyak reka bentuk) - kebolehkerjaan dan kebolehkerjaan dengan kos yang berpatutan.
- Pam & badan injap, Perumahan gear -Kompleks bentuk berhampiran dengan tingkah laku yang baik.
- Cakera brek, Flywheels - Kekonduksian terma dan redaman berguna dalam brek automotif dan perindustrian.
- Perumahan hidraulik & casing kotak gear - Machinable, Castings stabil dimensi.
11. Gred yang setara merentasi standard global
EN-GJL-2550 diiktiraf secara meluas dan mempunyai setara langsung dalam piawaian antarabangsa utama, yang memudahkan Perolehan Global, Perbandingan reka bentuk, dan spesifikasi bahan.
Sementara komposisi kimia mungkin berbeza sedikit, kesamaan ini dipadankan terutamanya oleh kekuatan tegangan minimum (~ 250 MPa) dan mikrostruktur grafit serpihan.
| Standard serantau | Penamaan gred | Kriteria Pencocokan Utama |
| Eropah (Dalam) | EN-GJL-250 | Kekuatan tegangan minimum ≥ 250 MPA (Dalam 1561) |
| Jerman (Dari) | GG25 | Bentuk penamaan anda; Struktur Grafit Kekuatan Tegangan dan Flake yang serupa |
| Cina (GB/T.) | HT250 | Kekuatan tegangan minimum ≥ 250 MPA (GB/T. 9439) |
| Amerika (ASTM) | Kelas ASTM A48 35 | Kekuatan tegangan minimum 246 MPA (35 ksi) |
| Antarabangsa (ISO) | ISO 185 Kelas 250 | Sejajar dengan en 1561 keperluan mekanikal |
| Jepun (Dia) | Dia FC250 | Komposisi yang boleh dibandingkan dan kekuatan tegangan minimum 250 MPA |
| Rusia (GOST) | SCH25 | Kekuatan tegangan minimum ≥ 250 MPA (GOST 1412) |
Catatan untuk jurutera dan pembeli: Sentiasa sahkan sifat mekanikal, kelas grafit, dan komposisi kimia Dalam sijil pembekal dan bukannya hanya bergantung pada nama gred nominal, Oleh kerana sedikit variasi dalam struktur matriks dapat mempengaruhi prestasi, kebolehkerjaan, dan redaman.
12. Perbandingan dengan gred besi yang berkaitan
Bagi pereka yang memilih besi tuang, Ia berguna untuk membandingkan EN-GJL-250 dengan gred besi kelabu jiran (EN-GJL-200, EN-GJL-300) dan wakil gred besi mulur (EN-GJS-400-15) untuk memahami perbezaan prestasi dan aplikasi mekanikal.
| Harta benda / Bahan | EN-GJL-200 (Gred rendah) | EN-GJL-250 | EN-GJL-300 (Gred yang lebih tinggi) | Besi mulur (EN-GJS-400-15) |
| Kekuatan tegangan, Rm (MPA) | 200-240 | 250-320 | 300-370 | 400-450 |
| Pemanjangan, A (%) | 0.3-1.5 | 0.2-2.0 | 0.2-2.5 | 12-15 |
| Kekerasan Brinell (Hb) | 120-180 | 140-260 | 180-300 | 170-230 |
| Kekuatan mampatan (MPA) | 400-600 | 600-1,200 | 700-1,400 | 700-1,500 |
| Kapasiti redaman | Tinggi | Tinggi | Medium | Sederhana |
| Kebolehkerjaan | Cemerlang | Cemerlang | Baik | Baik |
| Brittleness / Kemuluran tegangan | Keberanian yang tinggi | Keberanian yang tinggi | Sedikit kelembutan yang lebih rendah | Keberanian rendah, Kemuluran yang tinggi |
| Aplikasi biasa | Perumahan beban rendah, komponen kecil | Pangkalan mesin, Perumahan pam, Blok enjin | Komponen besi kelabu kekuatan lebih tinggi, Pakai bahagian | Komponen struktur, gear beban tinggi, bahagian yang mengandungi tekanan |
Analisis:
- EN-GJL-250 adalah gred besi kelabu "seimbang": kekuatan tegangan sederhana, redaman yang sangat baik, dan kecekapan pemesinan, Menjadikannya sesuai untuk casting struktur sederhana.
- EN-GJL-200 lebih lembut, lebih murah, dan lebih sesuai untuk Komponen tekanan rendah.
- EN-GJL-300 mempunyai kekuatan yang lebih tinggi, sesuai untuk Aplikasi yang lebih berat tetapi dengan sedikit kemesraan dan redaman.
- Besi mulur (EN-GJS-400-15) tawaran kekuatan tegangan tinggi dan kemuluran, menjadikannya pilihan untuk komponen kritikal yang membawa beban atau keletihan, Walaupun redaman dan kebolehkerjaan lebih rendah daripada besi kelabu.
13. Kesimpulan
EN-GJL-2550 adalah gred besi tuang kelabu yang serba boleh yang digunakan secara meluas dalam industri di mana sahaja redaman getaran, kebolehkerjaan dan kebolehan yang baik diperlukan.
Kekuatan tegangan minimum yang dijamin (~ 250 MPa) menjadikannya dapat diramalkan untuk banyak aplikasi, Tetapi pereka mesti menyedari tingkah laku tegangannya yang rapuh, kebolehkesanan terhad dan potensi untuk membuang kecacatan.
Penggunaan EN-GJL-25 yang berjaya bergantung pada Reka bentuk yang bijak, Kawalan Foundry yang ketat (inokulasi dan penyejukan), dan kriteria pemeriksaan/penerimaan yang baik.
Soalan Lazim
IS EN-GJL-2550 Machinable?
Ya - besi tuang kelabu adalah antara bahan kejuruteraan yang paling mudah untuk mesin kerana serpihan grafit memecahkan kerepek dan menyediakan pelinciran tempatan.
Matriks (Pearlitic vs Ferritic) mempengaruhi kehidupan alat dan suapan/kelajuan yang disyorkan.
Bolehkah saya mengimpal en-gj-2550?
Kimpalan mungkin tetapi sukar. Prosedur khusus (Panaskan, pengisi yang dipadankan, Tempatan Interpass Kawalan, pelepasan tekanan pasca kimpalan) dan ujian kelayakan diperlukan.
Pemotongan atau pengikat mekanikal sering disukai.
Apakah perbezaan antara EN-GJ-200 dan EN-GJ-2550?
Nombor mencerminkan kekuatan tegangan minimum (≈200 MPa vs ≈250 MPa). Bilangan yang lebih tinggi biasanya sepadan dengan matriks yang lebih mutiara atau pemprosesan yang berbeza untuk mencapai kekuatan yang lebih tinggi.
Bagaimana saya harus menentukan penerimaan lukisan?
Nyatakan EN-GJL-250, Kekuatan tegangan yang diperlukan (RM ≥ 250 MPA), Julat kekerasan, kelas serpihan grafit atau pecahan matriks jika perlu, dan diperlukan NDT (Radiografi, ultrasonik) dan elaun pemesinan.
Apa yang menyebabkan orientasi serpihan grafit dan mengapa penting?
Serpihan grafit cenderung menyelaraskan tegak lurus dengan aliran haba semasa pemejalan. Orientasi mempengaruhi anisotropi: Sifat mekanikal sering lebih baik merentasi arah serpihan daripada di sepanjangnya.
Pereka harus mempertimbangkan susun atur acuan dan gating untuk orient flakes yang baik berbanding dengan beban utama.
