За производството на отливки обикновено се използва сферографитен чугун, който има други имена като нодуларен чугун, чугун със сферичен графит или чугун SG. Нодуларният чугун получава нодуларен графит чрез сфероидизация и инокулация, което ефективно подобрява механичните свойства на чугуна, особено пластичността и якостта, така че да се получи по-висока якост от въглеродната стомана. Нодуларният чугун е високоякостен чугунен материал, разработен през 50-те години на миналия век. Неговите цялостни свойства са близки до стоманата. Въз основа на отличните си свойства, сферографитен чугун се използва успешно за леене на компоненти със сложни сили, якост, издръжливост и устойчивост на износване. Нодуларният чугун бързо се превърна в чугунен материал, който е на второ място следсив чугуни широко използвани. Така -нареченото „заместване на желязо със стомана“ се отнася главно за сферографитен чугун. Ковък чугун често се използва за производство на части за колянови и разпределителни валове за автомобили, трактори и двигатели с вътрешно горене, както и клапани за средно-налягане за общи машини.
Ковкият чугун не е отделен материал, а е част от група материали, които могат да бъдат произведени, за да имат широк спектър от свойства чрез контрол на микроструктурата. Общата определяща характеристика на тази група материали е формата на графита. В сферографитен чугун графитът е под формата на нодули, а не на люспи, както е в сивия чугун. Острата форма на люспите от графит създава точки на концентрация на напрежение в металната матрица, а заоблената форма на нодулите е по-малко, като по този начин възпрепятства създаването на пукнатини и осигурява повишената пластичност, която дава името на сплавта. Образуването на нодули се постига чрез добавяне на образуващи възли елементи, най-често магнезий (имайте предвид, че магнезият кипи при 1100 градуса, а желязото се топи при 1500 градуса) и по-рядко сега церий (обикновено под формата на мишметал). Използван е и телур. Итрият, често компонент на метала на Misch, също е проучен като възможен въздушник.
Механични свойства на пластичен (нодуларен) чугун |
||||||||
| Артикул съгласно DIN EN 1563 | Мерна единица | EN-GJS-350-22-LT | EN-GJS-400-18-LT | EN-GJS-400-18 | EN-GJS-500-7 | EN-GJS-600-3 | EN-GJS-700-2 | EN-GJS-800-2 |
| EN-JS 1015 | EN-JS 1025 | EN-JS 1020 | EN-JS 1050 | EN-JS 1060 | EN-JS 1070 | EN-JS 1080 | ||
| Якост на опън | Rm min.MPA | 350 | 400 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 2% граница на провлачване | Rp0,2 min.MPA | 220 | 240 | 250 | 320 | 370 | 420 | 480 |
| Удължение | A % | 22,0 | 18,0 | 18,0 | 7,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 |
| твърдост | HB | 110-150 | 120-160 | 140-190 | 170-220 | 200-250 | 230-280 | 250-330 |
| Конструкции | главно феритни | главно феритни | главно феритни | ферит + перлит | ферит + перлит | предимно перлит | всички перлитни | |
| Напрежение на срязване | σaB MPa | 315 | 360 | 360 | 450 | 540 | 630 | 720 |
| Усукване | TtB MPa | 315 | 360 | 360 | 450 | 540 | 630 | 720 |
| Модули на еластичност | E GPa | 170 | 170 | 170 | 175 | 175 | 175 | 175 |
| Поасоново число | v – | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 |
| Якост на натиск | σdB MPa | – | 700 | 700 | 800 | 870 | 1000 | 1150 |
| Издръжливост на счупване | Klc MPa·√m | 31 | 30 | 30 | 25 | 20 | 15 | 14 |
| Плътност | g/cm3 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,2 | 7,2 | 7,2 |
Отливки от ковък чугунса леярските компоненти от сферографитен чугун. В RMC Foundry, сферографитът може да бъде отлят и излят чрез много процеси на леене, включително пясъчно леене,черупково леене, леене по обтекаеми модели, леене с изгубена пяна и вакуумно леене, в зависимост от точното използване или специални изисквания на желаните отливки.
В етапа на проектиране на отливките трябва да се създаде специален проектен екип за изпълнениеАнализ на режима на повреда в дизайна и ефектите(DFMEA). Екипът на проекта обикновено се състои от продуктови дизайнери, дизайнери на процеса на леене и специалисти по опазване на околната среда. Основното съдържание на анализа DFMEA трябва да включва дали изискванията за качество на леене за структурата на частта, процеса на леене за структурата на леене и процеса на леене за изискванията за опазване на околната среда са изпълнени.
Експлоатационни характеристики на отливки от сферографитен чугун
• Течливостта и линейното свиване на сферографитен чугун са много близки до тези на сивия чугун
• Тенденцията на обемно свиване и образуване на вътрешно напрежение е по-голяма от тази на сивия чугун, който е склонен към свиване и пукнатини
• Якостта, пластичността и модулът на еластичност на сферографитен чугун са по-големи от тези на сивия чугун, с добра устойчивост на абразия
• Поглъщането на удари е по-лошо от сивия чугун
Структурни характеристики на отливки от сферографитен чугун
• Като цяло са проектирани да имат еднаква дебелина на стената и опитайте да избягвате дебели участъци, ако е възможно
• За определени отливки с дебело и голямо сечение трябва да се приеме куха структура или структура с подсилени ребра
|
Ковък (нодуларен) чугун |
|||||
|
GB/T 1348-1988 |
ISO 1083:1987(E) |
ASTM A536-84 (2004) |
EN 1563:-1997 |
JIS G5502-2001 |
ГОСТ7293 |
| QT400-18 | 400-18 | 60-40-18 F32800 | GJS-400-18 JS1020 | FCD400-18 | вч40 |
| QT400-15 | 400-15 | 60-42-10 F32900 | GJS-400-15 JS1030 | FCD400-15 | вч40 |
| QT450-10 | 450-10 | 65-45-12 F33100 | GJS-450-10 JS1040 | FCD450-10 | вч45 |
| QT500-7 | 500-7 | 70-50-05 | GJS-500-7 JS1050 | FCD500-7 | вч50 |
| QT600-3 | 600-3 | 80-60-03 F34100 | GJS-600-3 JS1060 | FCD600-3 | вч60 |
| QT700-2 | 700-2 | 100-70-03 F34800 | GJS-700-2 JS1070 | FCD700-2 | вч70 |
| QT800-2 | 800-2 | - | GJS-800-2 JS1080 | FCD800-2 | вч80 |
| QT900-2 | 900-2 | 120-90-02 F36200 | GJS-900-2 JS1090 | - | вч90 |