ASTM A536 آهن انعطاف پذیر

1. مقدمه

ASTM A536 مشخصات استاندارد برای ریخته گری آهن انعطاف پذیر است, به طور گسترده در صنایعی مانند خودرو استفاده می شود, ساخت و ساز, هیدرولیک, و انرژی.

به دلیل تعادل قابل توجه قدرت شناخته شده است, شکل پذیری, و مقرون به صرفه بودن, ASTM A536 حاکم بر خصوصیات مکانیکی آهن گرافیت کروی است (همچنین به عنوان آهن انعطاف پذیر یا آهن گره ای شناخته می شود), آن را به یک مرجع مهم در طراحی و ساخت مهندسی تبدیل می کند.

2. ماده ASTM A536 چیست?

ASTM A536 نیازهای مکانیکی را تعریف می کند - نه ترکیب شیمیایی - آهن بازیگران.

این ماده حاوی مواد را تضمین می کند گره های گرافیتی کروی, که با فراهم کردن قدرت ضربه بالاتر ، آن را از آهن خاکستری متمایز می کند, کشیدگی, و مقاومت در برابر خستگی.

این استاندارد آهن انعطاف پذیر را بر اساس مقاومت کششی طبقه بندی می کند, قدرت تسلیم, و ازدیاد طول.

توانایی خیاط سازه های ماتریس (فریتی, مروارید, یا مخلوط) ASTM A536 Castings همه کاره برای هر دو کاربرد ساختاری و مکانیکی ایجاد می کند.

3. خصوصیات و نمرات مکانیکی

ASTM A536 با عملکرد مکانیکی آنها - به طور خاص ، ریخته گری های آهن انعطاف پذیر را طبقه بندی می کند استحکام کششی, قدرت تسلیم, و کشیدگی.

این خصوصیات ناشی از ترکیب ساختارهای گرافیتی کروی و مراحل ماتریس در آهن است.

نمرات استاندارد ASTM A536 چدن داکتیل

هر درجه ASTM A536 با استفاده از یک قالب سه قسمتی نامگذاری شده است: مقاومت در برابر مقاومت کششی- ازدیاد طول (%).

به عنوان مثال, درجه 65-45-12 به معنای مقاومت کششی از 65 ksi (448 MPa), قدرت عملکرد 45 ksi (310 MPa), و 12% کشیدگی.

4. ریزساختار و متالورژی

مشخصه آهن انعطاف پذیر تحت ASTM A536 ریزساختار گرافیت کروی, از طریق افزودن منیزیم یا سریم در حین ذوب به دست آمده است.

این ساختار گره گرد, به جای گرافیت پوسته پوسته در آهن خاکستری, عملکرد مکانیکی را افزایش می دهد:

• گرافیت کروی غلظت استرس و شروع ترک را به حداقل می رساند.
• کنترل ماتریس (فریت در مقابل. مروارید) از طریق آلیاژ و عملیات حرارتی حاصل می شود.
• پالایش غلات مقاومت در برابر خستگی و یکنواختی قدرت را بهبود می بخشد.

در نمرات با مقاومت پایین مانند 60-40-18, یک ماتریس کاملاً فریتیک باعث افزایش طولی و سختی می شود.

در نمرات با مقاومت بالاتر مانند 100-70-03, یک ماتریس غالباً مروارید مقاومت و مقاومت در برابر سایش را فراهم می کند.

5. فرآیندهای ریخته گری مشترک آهن انعطاف پذیر ASTM A536

آهن انعطاف پذیر با ASTM A536 در برنامه های مهندسی به دلیل تعادل عالی در استحکام آن جایزه می گیرد, شکل پذیری, و ماشین کاری.

انتخاب فرآیند ریخته گری به طور مستقیم تأثیر می گذارد عملکرد مکانیکی, دقت, پرداخت سطح, و مقرون به صرفه بودن از قسمت آخر.

ریخته گری شن و ماسه آهن انعطاف پذیر

ریخته گری شن و ماسه سنتی ترین و پرکاربردترین روش برای تولید اجزای آهن انعطاف پذیر است, به ویژه آنهایی که با ASTM A536 مطابقت دارند.

این شامل تشکیل حفره قالب از ماسه فشرده شده است, که در آن فلز مذاب ریخته می شود.

این فرایند برای تولید هر دو شکل ساده و پیچیده در حجم کم و متوسط ​​بسیار سازگار و اقتصادی است.

ریخته گری ماسه به ویژه برای آن سودمند است قطعات بزرگ و سنگین که نیازی به اتمام سطح فوق العاده ای ندارند.

به دلیل طراحی قالب انعطاف پذیر و هزینه های کم ابزاری, ریخته گری شن و ماسه یک انتخاب ارجح در صنایعی مانند ساخت و ساز است, کشاورزی, و تولید تجهیزات سنگین.

قالبهای پوسته ریخته گری آهن انعطاف پذیر

ریخته گری قالب یک نسخه تصفیه شده از ریخته گری ماسه ای است که از ماسه ریز پوشیده شده با رزین استفاده می کند تا نازک شود, قالب های پوسته سخت.

این پوسته ها با گرم کردن یک الگوی فلزی ایجاد می شوند, استفاده از ماسه روکش شده, و سپس آن را برای ایجاد یک حفره قالب دقیق و سفت و سخت تهیه کنید.

این فرایند دقت بعدی را بهبود می بخشد, پرداخت سطح, و تکرارپذیری نسبت به روشهای سنتی شن و ماسه سبز.

قالب گیری پوسته برای قطعات متوسط ​​با پیچیدگی متوسط و معمولاً در صنایع خودرو و دریچه استفاده می شود, جایی که قوام بعدی و کاهش پردازش پس از آن بسیار مهم است.

ریخته گری سرمایه گذاری آهن انعطاف پذیر (ریخته گری موم گم شده)

ریخته گری سرمایه گذاری, همچنین به عنوان ریخته گری موم گمشده شناخته می شود, یک روش ریخته گری دقیق به ویژه برای آن مناسب است مجتمع, مفصل, و اجزای آهن انعطاف پذیر با دیواره نازک.

یک مدل موم از قسمت نهایی ایجاد می شود, برای تشکیل قالب در مواد سرامیکی روکش شده است, و سپس موم از بین می رود. پوسته سرامیکی حاصل با فلز مذاب پر شده است.

این روند ارائه می دهد تحمل های تنگ, سطح عالی عالی, و حداقل زباله های مادی, آن را بسیار مناسب برای قطعات کوچک که به هندسه های پیچیده نیاز دارند, به خصوص در هوافضا, پزشکی, و صنایع دفاعی.

به مهندسان این امکان را می دهد تا چندین ویژگی را در یک ریخته گری واحد ترکیب کنند, کاهش نیاز به مونتاژ یا ماشینکاری ثانویه.

ریخته گری قالب دائمی آهن انعطاف پذیر (ریخته گری گرانشی)

ریخته گری قالب دائمی, همچنین به عنوان ریخته گری گرانش به آن گفته می شود, استفاده می کند قالب های فلزی بادوام- به طور معمول از چدن یا فولاد ساخته شده است - می توان بارها و بارها مورد استفاده مجدد قرار گرفت.

برخلاف قالب های شن و ماسه, این قالبها پس از هر ریختن از بین نمی روند, ساختار ایده آل برای حجم تولید متوسط ​​تا زیاد.

آهن انعطاف پذیر مذاب صرفاً توسط گرانش درون قالب ریخته می شود, بدون کمک فشار.

نتیجه بخشی با قوام ابعادی برتر است, تخلخل کاهش یافته, و یک پایان نرم تر از بیشتر قسمت های شن و ماسه ریخته گری.

اگرچه در پیچیدگی هندسی محدودتر است, بازیگران قالب دائمی در تولید برتری دارند متقارن, قطعات نسبتاً پیچیده مانند خانه ها, براکت ها, و اتصالات.

آهن انعطافی ریخته گری گریز از مرکز

ریخته گری گریز از مرکز یک فرآیند تخصصی است که برای ساخت استفاده می شود اجزای آهن انعطاف پذیر استوانه ای یا حلقه ای شکل با ریختن فلز مذاب در یک قالب به سرعت در حال چرخش.

نیروی گریز از مرکز فلز مذاب را به سمت بیرون توزیع می کند, از بین بردن جیب های بنزین و اجزاء, و تولید متراکم, ریزساختار ریز دانه.

این روش برای برنامه های کاربردی ایده آل است یکپارچگی مکانیکی عالی و یکنواختی, مانند لوله ها, آستین های تحمل, سیلندرهای هیدرولیک, و قطعات لباس سنگین.

ریخته گری گریز از مرکز به ویژه در تولید اجزای توخالی یا لوله ای با آن مفید است کنترل ضخامت دیواره برتر و حداقل نقص.

آهن انعطافی مداوم ریخته گری (برای تولید سهام نوار)

ریخته گری مداوم یک فرآیند نیمه مداوم است که در آن آهن انعطاف پذیر مذاب در یک نوار تقویت می شود, قله, یا دال همانطور که از طریق یک قالب خنک شده با آب جریان می یابد.

این روش در درجه اول برای تولید سهام مواد اولیه استفاده می شود که بعداً در اجزای تمام شده ماشینکاری می شود.

ریخته گری مداوم آهن ASTM A536 تضمین می کند ساختار یکنواخت, ماشین کاری بالا, و ترکیب شیمیایی مداوم در کل طول نوار.

معمولاً برای تولید با کیفیت بالا استفاده می شود گرد, مربع, و میله های مستطیل در قسمتهای چرخ دنده استفاده می شود, اتصالات هیدرولیکی, و مؤلفه های مهندسی با هدف عمومی.

این فرآیند به طور قابل توجهی زباله ها را کاهش داده و توان در ریخته گری ها را افزایش می دهد.

آهن چدن ریخته گری فوم گمشده

ریخته گری فوم گم شده یک فرآیند ریخته گری نزدیک به شکل نزدیک به شکل است که جایگزین الگوهای سنتی موم است (در ریخته گری سرمایه گذاری استفاده می شود) با الگوهای فوم پلی استایرن, که در قالب باقی مانده و هنگام ریختن آهن انعطاف پذیر ذوب شده تبخیر می شوند.

کف تبخیر شده توسط فلز ورودی جابجا می شود, در نتیجه ریخته گری های پیچیده و بسیار دقیق بدون خطوط یا هسته های فراق.

این روش بسیار مناسب است اجزای پیچیده مانند بلوک موتور, سر سیلندر, و محفظه های پمپ.

ریخته گری فوم گمشده دقت ابعادی عالی و کاهش نیازهای مونتاژ را ارائه می دهد, آن را ایده آل برای طراحی مؤلفه تلفیقی در بخش های خودرو و صنعتی.

6. عملیات حرارتی آهن انعطاف پذیر ASTM A536

عملیات حرارتی یک گام مهم در بهینه سازی ریزساختار و خصوصیات مکانیکی ریخته گری آهن انعطاف پذیر است.

اگرچه بسیاری از نمرات ASTM A536 در شرایط خوانده شده استفاده می شود, عملیات حرارتی به مهندسان اجازه می دهد سختی را تنظیم کنند, استحکام کششی, شکل پذیری, و سختی برای پاسخگویی به خواسته های خاص برنامه.

پاسخ آهن انعطاف پذیر به عملیات حرارتی در درجه اول به آن بستگی دارد ترکیب ماتریس (فریت, مروارید, یا مخلوط) و نتیجه مکانیکی مورد نظر, مانند مقاومت بیشتر در برابر سایش, قابلیت ماشین سازی بهبود یافته, یا افزایش مقاومت در برابر ضربه.

فرآیندهای عملیات حرارتی رایج

شرح مفصل درمانهای کلیدی

آنیل کردن

عینی: برای تولید نرم, ماتریس فریتیک انعطاف پذیر.
فرآیند: گرما تا 870-900 درجه سانتیگراد, چند ساعت نگه دارید, سپس کوره خنک به آرامی.
نتیجه: کشیدگی را بهبود می بخشد (تا 18-20 ٪) و مقاومت در برابر ضربه. برای قطعات موجود در کار با سیال رایج است, لوله های فشار, یا اجزای کم استرس.

عادی سازی

عینی: برای دستیابی به یک ماتریس مروارید ریز برای استحکام بالاتر و انعطاف پذیری متوسط.
فرآیند: گرما تا 870-950 درجه سانتیگراد, کوتاه نگه داشتن, سپس هوا خنک است.
نتیجه: قدرت و سختی افزایش می یابد, با سختی متوسط. مشترک در چرخ دنده ها, مسکن سنگین, و سلاح های تعلیق.

خاموش کردن و معتدل کردن

عینی: برای ایجاد مقاومت و سختی سطح بالا برای برنامه های کاربردی سایش.
فرآیند: خاموش کردن در روغن یا آب از 870-950 درجه سانتیگراد, سپس در دمای 400-600 درجه سانتیگراد خلق و خوی.
نتیجه: استحکام کششی بالا (تا 827 MPa), مقاومت در برابر سایش خوب, اما کشیدگی را کاهش داد. ایده آل برای ابزارها, شفت ها, و قطعات معدن.

استرس تسکین

عینی: برای کاهش فشارهای داخلی از ماشینکاری یا ریخته گری بدون تغییر خصوصیات مکانیکی.
فرآیند: گرما تا 550-650 درجه سانتیگراد, نگه داشتن, و هوا خنک است.
نتیجه: خطر اعوجاج یا ترک خوردگی در طول خدمت را کاهش می دهد.

خویشاوند شرقی (برای آدی - آهن انعطاف پذیر austempered)

عینی: برای تولید ریزساختار باینیتی برای استحکام برتر و زندگی خستگی.
فرآیند: باسنه کردن (900 درجه سانتیگراد), به یک حمام نمکی فرو بروید (260-400 درجه سانتیگراد), نگه دارید تا به Bainite تبدیل شود, سپس هوا خنک است.
نتیجه: به نقاط قوت کششی می رسد تا 1600 MPA با کشیدگی 1-3 ٪. در برنامه های با کارایی بالا مانند قطعات ریلی استفاده می شود, اجزای محرک, و زره نظامی.

7. کاربردهای آهن انعطاف پذیر ASTM A536

خودرو و حمل و نقل

• لشکر میل لنگ
• گره های فرمان
• اسلحه و براکت تعلیق
• کالیپر و طبل ترمز
• محاصره دیفرانسیل

ماشین آلات و تجهیزات صنعتی

• گیربکس و محفظه
• پایه ابزار
• شفت ها و اتصالات
• پمپ ها و پروانه ها
• محفظه های بلبرینگ

کشاورزی و تجهیزات خارج از بزرگراه

• محورهای گیربکس
• محورهای پشتیبانی و مراکز
• اجزای گیربکس
• قطعات خاکورزی و شخم

زیرساخت های شهری و ابزار

• لوله های آب و فاضلاب
• روکش منهول
• بدنهای دریچه و فلنج
• هیدرانت

روغن, گاز, و صنایع پتروشیمی

• بدنهای دریچه و صندلی ها
• اتصالات و اتصالات لوله
• محفظه پمپاژ
• اتصالات فلنج و آرنج

بخش های باد و انرژی

• قطب های توربین و فلنج
• اجزای گیربکس
• محفظه های بلبرینگ

راه آهن و حمل و نقل سنگین

• دیسک و چرخ ترمز
• زوج ها و یوکس
• اجزای بوگی

8. مزایای آهن Ductile ASTM A536

ASTM A536 آهن انعطاف پذیر, همچنین به عنوان چدن گره ای یا آهن گرافیتی کروی شناخته می شود, تعادل متمایز از قدرت را ارائه می دهد, شکل پذیری, سختی, و قابلیت ریخته گری.

نسبت قدرت به وزن عالی

آهن انعطاف پذیر استحکام مکانیکی قابل مقایسه با بسیاری از فولادها اما با چگالی و هزینه کمتری را فراهم می کند.

این امر باعث می شود که برای اجزای ساختاری که نیاز به ظرفیت بار بالا و بدون جرم بیش از حد دارند ، ایده آل شود.

انعطاف پذیری برتر و مقاومت در برابر ضربه

کروی (گره دار) ساختار گرافیتی در آهن انعطاف پذیر به آن اجازه می دهد تا بدون ترک خوردگی تحت استرس تغییر شکل دهد, این امکان را برای جذب شوک های مکانیکی و بارهای پویا به طور مؤثر از آهن خاکستری فراهم می کند.

مقاومت در برابر خستگی افزایش یافته

آهن انعطاف پذیر ASTM A536 یکپارچگی خود را تحت بارگذاری چرخه ای حفظ می کند, آن را برای مؤلفه های مورد نیاز لرزش یا حرکت چرخشی بسیار مناسب می کند.

ریخته گری عالی

یکی از مشخص ترین ویژگی های آهن انعطاف پذیر ، توانایی آن برای ریختن در شکل های پیچیده با جزئیات خوب در حالی که ثبات بعدی را حفظ می کند. این باعث می شود زمان ماشینکاری و زباله های مادی کاهش یابد.

مقرون به صرفه بودن

در مقایسه با بسیاری از فولادهای کربن یا فولادهای آلیاژی, آهن انعطاف پذیر از نظر هزینه مواد یک مزیت رقابتی را ارائه می دهد, هزینه پردازش, و کل هزینه چرخه عمر.

مقاومت در برابر خوردگی خوب

اگرچه به اندازه فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی نیست, ASTM A536 آهن انعطاف پذیر - به ویژه هنگامی که آلیاژ یا روکش شده - در محیط های کاملاً خورنده به خوبی عمل می کند.

درمان های سطحی (به عنوان مثال, گالوانیزه کردن, روکش اپیوکسی) مقاومت را بهبود بخشید

ماشین کاری

به دلیل وجود گره های گرافیتی ، آهن انعطاف پذیر می تواند به طور کارآمد ماشینکاری شود, که در هنگام برش به عنوان روان کننده عمل می کنند. این باعث کاهش سایش ابزار و افزایش بهره وری می شود.

میرایی حرارتی و لرزش

آهن انعطاف پذیر به دلیل ریزساختار گرافیتی آن ، لرزش عالی و ویژگی های میرایی آکوستیک را نشان می دهد, در بسیاری از برنامه های پویا از فولاد بهتر عمل می کند.

تطبیق پذیری درجه

ASTM A536 چندین کلاس را در بر می گیرد (به عنوان مثال, 60-40-18, 80-55-06, 100-70-03), هر یک برای نیازهای مکانیکی و عملکردی خاص-از انعطاف پذیری زیاد تا استحکام فوق العاده بالا.

9. مقایسه با سایر استانداردها

10. ASTM A536 چدن داکتیل در مقابل مواد دیگر

بینش های کلیدی:

• ASTM A536 آهن انعطاف پذیر تعادل عالی بین قدرت ارائه می دهد, شکل پذیری, هزینه, و قابلیت بازیگران - ساختن آن برای اجزای ساختاری و پویا ایده آل است.
• خاکستری خاکستری ارزان تر اما شکننده است و برای برنامه های پویا یا ضربه ای مناسب نیست.
• فولاد کربن استحکام و قابلیت جوشکاری بالاتری را فراهم می کند اما بازیگران سخت تر و گران تر است.
• فولاد ضد زنگ (به عنوان مثال, 316) در مقاومت در برابر خوردگی و انعطاف پذیری عالی است اما با هزینه های قابل توجهی بالاتر از مواد و پردازش همراه است.

11. نتیجه گیری

ASTM A536 چیزی بیش از یک استاندارد مواد است - این یک مشخصات استراتژیک برای مهندسان است که به عملکرد مکانیکی قابل اعتماد از اجزای بازیگران نیاز دارند.

طبیعت انعطاف پذیر آن, قدرت ساختاری, و خواص سازگار آن را در تولید مدرن ضروری می کند.

این که آیا شما در حال طراحی بازوهای تعلیق بار یا محفظه های مقاوم در برابر خوردگی هستید, ASTM A536 انعطاف پذیری و اطمینان لازم برای دیدار با فنی را فراهم می کند, اقتصادی, و خواسته های زیست محیطی.

از طریق انتخاب درجه متفکرانه, عملیات حرارتی, و پردازش, تولید کنندگان می توانند در کاربردهای متنوع صنعتی به عملکرد بهینه دست یابند.

این: راه حل های ریخته گری دقیق برای آهن انعطاف پذیر ASTM A536

این یک شریک ریخته گری قابل اعتماد است که در آن متخصص است ASTM A536 آهن انعطاف پذیر بازیگران, ارائه یک مجموعه جامع از خدمات تولیدی پیشرفته متناسب با نیازهای خواستار صنعت مدرن.

با سالها تخصص در مهندسی متالورژی و فناوری ریخته گری, این تحویل اجزای آهن انعطاف پذیر با کارایی بالا که قدرت مکانیکی را ترکیب می کند, دقت, و قابلیت اطمینان بلند مدت.

قابلیت های ریخته گری ما برای ASTM A536 شامل می شود:

• ریخته گری شن و ماسه: ایده آل برای اجزای متوسط ​​تا بزرگ, تضمین یکپارچگی مکانیکی قوی و مقرون به صرفه.
• ریخته گری سرمایه گذاری (موم گمشده): ایده آل برای هندسه های پیچیده که نیاز به دقت در ابعاد بالا و اتمام سطح ریز دارند.
• قالب گیری پوسته: یک روش دقیق مناسب برای قطعات پیچیده آهن انعطاف پذیر با تحمل محکم و تکرار مداوم.
• ریخته گری: عالی برای قطعات استوانه ای مانند اتصالات لوله, آستین ها, و بوش هایی که نیاز به متراکم دارند, ریزساختارهای بدون نقص.
• ریخته گری قالب دائمی: خواص مکانیکی برتر و کیفیت سازگار برای تولید با حجم بالا را ارائه می دهد.

از خودرو و هیدرولیک به زیرساخت های شهری و ماشین آلات سنگین, این راه حل های کامل با طیف ارائه می دهد-از طراحی الگوی و مشاوره متالورژی گرفته تا ماشینکاری و اتمام سطح.

ما کاملاً به استانداردهای ASTM A536 رعایت می کنیم و می توانیم خصوصیات مکانیکی را تنظیم کنیم (به عنوان مثال, 60-40-18, 80-55-06, 100-70-03 نمرات) بر اساس مشخصات مشتری.

چرا دژ را انتخاب کنید?

• سیستم های با کیفیت دارای مجوز ISO
• اتوماسیون پیشرفته ریخته گری
• نمونه سازی سریع و زمان سرب کوتاه
• تطبیق آلیاژ و درجه سفارشی
• آزمایش و بازرسی کامل در خانه (شیمیایی, مکانیکی, NDT)

با این یکی شریک شوید برای بهره مندی از دقیق, ریخته گری های آهنی انعطاف پذیر که عملکرد و دوام شما را برآورده می کنند-به موقع و مشخصات خود را برآورده می کنند.

 

سوالات متداول

چه تفاوتی بین آهن انعطاف پذیر و آهن خاکستری وجود دارد?

آهن (ASTM A536) شامل گره دار (کروی) گرافیت, چقرمگی برتر به آن, کشیدگی, و مقاومت در برابر خستگی. در مقابل, آهن دارای گرافیت پوسته, که آن را شکننده تر می کند.

آهن انعطاف پذیر برای قطعاتی که در معرض بارهای پویا قرار دارند مناسب است, در حالی که آهن خاکستری اغلب در جایی که میرایی لرزش بسیار مهم است استفاده می شود.

ASTM A536 قابل جوش آهن قابل جوش است?

بله, آهن انعطاف پذیر می تواند باشد جوش داده شده, اما برای جلوگیری از ترک خوردگی به گرمای مناسب و گرمای پس از جوش نیاز دارد.

جوشکاری در نمرات با مقاومت پایین آسان تر است مانند 60-40-18 به دلیل انعطاف پذیری بالاتر آنها.

ASTM A536 مستعد به زنگ زدگی آهن است?

بله, ASTM A536 آهن انعطاف پذیر می تواند زنگ بزند زیرا حاوی آهن است و فاقد مقاومت در برابر خوردگی ذاتی است.

با این حال, می تواند باشد با پوشش محافظت می شود مانند رنگ, حکیم, یا گالوانیزه برای بهبود عملکرد در محیط های خورنده.

ASTM A536 آهن مغناطیسی است?

بله, ASTM A536 آهن انعطاف پذیر مغناطیسی است. مثل بیشتر آلیاژهای آهنی, ترکیب غنی از آهن آن به آن خاصیت مغناطیسی می دهد, پاسخگو به میدان های مغناطیسی.