1. Esittely
Rauta- rauta, tunnetaan myös nimellä nodulaarinen tai pallomainen grafiitirauta, on valurautainen, joka on tunnettu erinomaisesta vahvuus, taipuisuus, ja väsymiskestävyys, grafiittikyhmyjensä ansiosta.
ASTM A536 standardin sisällä, 65-45-12 tarkoittaa arvosanaa 65 ksi vetolujuus, 45 ksi myötöraja, ja ≥12 % venymä – ihanteellinen tasapaino moniin teknisiin sovelluksiin.
Tätä monipuolista materiaalia käytetään laajasti rakenteelliset komponentit, autojen järjestelmät, pumput, ja teollisuuslaitteet vankan mekaanisen suorituskyvyn ja kustannustehokkuuden ansiosta.
2. Mikä on 65-45-12 Rauta- rauta?
65-45-12 rauta- rauta on a ferriittistä valurautaa määrittelee ASTM A536 erittely.
Nimikkeessä olevat numerot viittaavat sen minimiin vetolujuus (65 ksi tai 448 MPA), tuottolujuus (45 ksi tai 310 MPA), ja pidennys (12%), edustaa tasapainoista yhdistelmää vahvuus, taipuisuus, ja konettavuus.
Toisin kuin harmaa rauta, joka sisältää hiutalegrafiittia, joka heikentää metallin rakennetta, 65-45-12 pallografiittiraudan ominaisuudet pallomainen (nyökkäys-) grafiitti upotettuna pääasiassa ferriittinen matriisi.
Tämä mikrorakenne paranee dramaattisesti iskunkestävyys, sitkeys, ja väsymyssuorituskyky, joten se sopii komponenteille, joiden on kestettävä mekaanista kuormitusta ja tärinää.
Rauta- rauta 65-45-12 käytetään laajalti teollisuudessa, kuten autoteollisuus, hydrauliikka, maatalous, ja kunnallinen infrastruktuuri, jossa tasapaino mekaaninen kestävyys ja valukyky vaaditaan.
Sitä suositaan usein harmaaraudan sijaan turvallisuuden kannalta kriittisissä tai rakenteellisesti kuormitetuissa komponenteissa, ja se toimii a kustannustehokas vaihtoehto valuteräkselle monissa keskivahvissa sovelluksissa.
3. Kemiallinen koostumus 65-45-12 Rauta- rauta
Kemiallinen koostumus 65-45-12 rauta- rauta on suunniteltu edistämään muodostumista nodulaarinen grafiitti sisällä pääasiassa ferriittinen matriisi, mikä antaa tälle materiaalille sen ominaisen lujuusyhdistelmän, taipuisuus, ja konettavuus.
Tyypillinen kemiallinen koostumus
| Elementti | Tyypillinen alue (%) | Funktio |
| Hiili (C) | 3.40 - 3.80 | Edistää grafiitin muodostumista ja vaikuttaa lujuuteen ja työstettävyyteen |
| Pii (Ja) | 2.20 - 2.80 | Parantaa ferriitin vakautta, tukee grafiittikyhmyjen muodostumista |
| Mangaani (Mn) | ≤ 0.50 | Vahvistaa ferriittiä, mutta liiallinen Mn voi vähentää sitkeyttä |
| Magnesium (Mg) | 0.03 - 0.06 | Ratkaiseva grafiitin sferoidisaatiolle (nodulaarinen rakenne) |
| Fosfori (P) | ≤ 0.05 | Epäpuhtaus; ylimäärä heikentää sitkeyttä ja sitkeyttä |
| Rikki (S) | ≤ 0.02 | Epäpuhtaus; estää magnesiumin nodularisoivaa vaikutusta, jos se on liian korkea |
| Kupari (Cu)(valinnainen) | 0.1 - 0.5 | Joskus lisätään lujuuden lisäämiseksi tai työstettävyyden parantamiseksi |
4. Mekaaniset ominaisuudet 65-45-12 Rauta- rauta
ASTM A536 luokka 65-45-12 rauta- rauta määritellään sen voimatasapainon perusteella, taipuisuus, ja sitkeys.
Nämä ominaisuudet tekevät siitä monipuolisen suunnittelumateriaalin, joka sopii sekä staattisiin että dynaamisiin kantaviin sovelluksiin.
Tyypilliset mekaaniset ominaisuudet
| Omaisuus | Arvo | Yksiköt |
| Vetolujuus (Uts) | ≥ 65 ksi (yleensä 450-550) | ksi (MPA) |
| Tuottolujuus (0.2% offset) | ≥ 45 ksi (yleensä 310-360) | ksi (MPA) |
| Pidennys (2″) | ≥ 12 (voi nousta 15-18 %) | % |
| Brinell -kovuus | 170 - 210 | HBW |
| Joustavuusmoduuli | ~24 × 10³ | ksi (165 GPA) |
| Väsymyslujuus (pyörivä palkki, 10⁷ Syklit) | ~30 ksi | ksi (207 MPA) |
5. Fyysiset ominaisuudet 65-45-12 Rauta- rauta
Se fysikaaliset ominaisuudet ASTM A536 Grade 65-45-12 pallografiittivalurauta antaa vahvan perustan sen mekaaniselle suorituskyvylle ja käytettävyydelle teollisissa sovelluksissa.
Tyypilliset fyysiset ominaisuudet
| Omaisuus | Tyypillinen arvo & Yksiköt | Tekniset vaikutukset |
| Tiheys | 7.0–7,3 g/cm³ | Korkea lujuus-painosuhde; hieman kevyempi kuin hiiliteräs painoherkille osille. |
| Sulamispiste | ~1150-1200 °C | Soveltuu valuun suhteellisen alhaisella sulamisenergiatarpeella. |
| Joustavuusmoduuli (E) | 160-170 GPa | Tarjoaa korkean jäykkyyden rakenteellisen eheyden takaamiseksi kantavissa sovelluksissa. |
| Poissonin suhde | 0.27–0.30 | Vakiosarja metallimateriaaleille; vaikuttaa stressi-rasituskäyttäytymiseen. |
| Lämmönjohtavuus | 36–46 W/m·K | Tukee lämmönpoistoa moottorilohkoissa, pumppukotelot, ja pyörivät osat. |
| Lämpölaajenemiskerroin | 10.8-12,0 µm/m·°C | Alhainen lämpökasvu takaa mittavakauden lämpökierron aikana. |
| Sähkövastus | ~0,7–0,8 µΩ·m | Riittää rakenneosille; ei sovellu sähkönjohtamiseen. |
| Erityinen lämpökapasiteetti | ~ 460 j/kg · k | Tarjoaa lämpöpuskuroinnin lämpötilaherkissä laitteissa. |
6. Mikrorakenne ja metallurgiset ominaisuudet
65-45-12 pallografiittiraudan suorituskyky riippuu sen mikrorakenteesta:
- Matrix: 90+% ferriitti (pehmeä, Herttuat) kanssa <10% helmi (kovaa, lamellimainen), varmistaa korkean venymän.
- Grafiittikyhmyt: Pallomaiset hiukkaset (10-30 μm halkaisija) kanssa >80% nodulaarisuus (ASTM A536:n mukaan).
Kyhmyjen määrä vaihtelee välillä 100–200 kyhmyä/mm² – suurempi määrä parantaa sitkeyttä. - Nodulaarisuus: Kriittinen taipuisuuden kannalta: 80–90 % nodulaarisuus varmistaa 12+% pidennys; <70% nodulaarisuus vähentää venymistä <8%.
Lämpökäsittelyvaihtoehdot
- Hehkutus: 800-850 °C 2 tuntia, jäähdytetään hitaasti 600 °C:seen, sitten ilmajäähdytteinen. Vähentää perliittiä <5%, venymän lisääminen 16-18 %:iin, mutta vetolujuus pienenee 5-10 %.
- Normalisointi: 900-950 °C 1 tunnin, ilmajäähdytteinen. Nostaa perliittipitoisuutta 15-20 %:iin, lisäämällä vetolujuutta 75 ksi mutta vähentää venymää 10–12 %.
7. Casting ominaisuudet 65-45-12 Rauta- rauta
65-45-12 pallografiittivalurautaa arvostetaan valimoteollisuudessa erinomaisesta valukäytöstä, tarjoaa luotettavan tasapainon juoksevuus, ulottuvuusvakaus, ja alhainen vikaprosentti.
Sen grafiittikyhmyrakenne parantaa valukykyä säilyttäen samalla mekaanisen eheyden.
Tärkeimmät valuominaisuudet
| Ominaista | Kuvaus |
| Kestävyys | Erinomainen; seos valuu hyvin monimutkaisiin muotteihin, tukee monimutkaisia geometrioita ja ohutseinäisiä osia. |
| Kutistumisnopeus | Matala; minimoi sisäiset jännitykset ja mittavaihtelut jähmettymisen aikana. |
| Juoksevuus | Hyvä; sopii erilaisiin muottityyppeihin, kuten hiekkaan, kuori, ja menetti vaahtovalut tasaisin tuloksin. |
| Kuuman repeytymisen vastustuskyky | Korkea; ferriittiset matriisit ja pyöristetyt grafiittikyhmyt vähentävät sisäistä jännitystä ja kuumahalkeilutaipumusta. |
| Huokoisuustaipumus | Alhainen prosessiohjattuina; magnesiumkäsittely ja kaasunpoisto auttavat poistamaan kaasuun liittyviä vikoja. |
| Kylmäherkkyys | Kohtuullinen; liiallinen jäähdytys voi johtaa karbidin muodostumiseen tai perliittisiin rakenteisiin – hallittu jäähdytys on tarpeen sitkeyden ylläpitämiseksi. |
| Seinän paksuuden vaikutus | Mekaaniset ominaisuudet voivat vaihdella seinämän paksuuden mukaan; paksummat osat jäähtyvät hitaammin, suosivat ferriittisiä rakenteita, kun taas ohuemmat alueet voivat kovettua. |
| Ulottuvuusvakaus | Hyvä. Säilyttää tarkkuuden suuremmissa osissa tasaisen jähmettymisen ja alhaisen jäännösjännityksen ansiosta. |
| Valumenetelmät | Yhteensopiva kanssa hiekkavalu, kuoren muovaus, kadonnut vahavalu, kadonnut vaahtovalu, ja pysyvä muottivalu. |
8. Koneistettavuus ja valmistus
65-45-12 pallografiittiraudan työstettävyys tasapainottaa tehokkuutta ja työkalun käyttöikää:
- Työstettävyysluokitus: 70–80% (vs.. 100% vapaaleikkaavalle messingille), parempi kuin valuteräs (50–60 %).
- Työkalujen valinta: Kovametalliterät (TiAlN-pinnoitettu) kestää 20–30 % pidempään kuin teräksellä, leikkausnopeuksilla 150–200 m/min kääntöä varten.
- Tyypillisiä operaatioita:
-
- Sorvaus/jyrsintä: Saavuttaa Ra 1,6-3,2 μm viimeistely, sopii hydraulikomponentteihin.
- Poraus/kierteitys: Muodostaa puhtaat kierteet ilman siruhitsausta, kriittinen putkiliittimille.
- Hitsaus: Rajoitettu, mutta mahdollista esilämmityksellä (200–300 ° C) ja vähävetyiset elektrodit.
Hitsatut liitokset säilyttävät ~70 % perusmetallin lujuudesta, mutta niitä käytetään harvoin – mekaaninen kiinnitys on suositeltavampi.
9. Korroosionkestävyys ja pintakäsittely 65-45-12 Rauta- rauta
Vaikka 65-45-12 pallografiittivalurauta tarjoaa erinomaiset mekaaniset ja valuominaisuudet, se ei ole luonnostaan korroosionkestävä.
Toisin kuin ruostumaton teräs tai erikoisseostetut raudat, sen pinta on alttiina hapettumiselle ja ympäristön hajoamiselle – erityisesti kosteassa, hapan, tai suolapitoisissa ympäristöissä.
Seurauksena, asianmukaiset pintakäsittelyt ja pinnoitteet ovat välttämättömiä käyttöiän pidentämiseksi ja suorituskyvyn varmistamiseksi vaativissa sovelluksissa.
Korroosionkestävyysominaisuudet
| Näkökohta | Suorituskyky 65-45-12 |
| Ilmakehän olosuhteissa | Kohtalainen vastus; kehittää vakaan oksidikerroksen kuivissa ympäristöissä |
| Vedessä tai maaperässä | Rajoitettu; altis ruosteelle ilman suojaa, erityisesti happamissa tai happipuutteisissa olosuhteissa |
| Meri-/kloridiympäristöissä | Huono kestävyys ilman pinnoitetta; nopea pistekorroosio ja yleinen korroosio |
| Galvaaninen korroosioriski | Korkea, kun se joutuu kosketuksiin erilaisten metallien kanssa johtavissa ympäristöissä |
Yleiset pintakäsittelyt
| Hoitotyyppi | Tarkoitus | Tyypilliset sovellukset |
| Maalaus / Jauhepäällyste | Suoja kosteutta ja kemikaaleja vastaan | Koneiden kotelot, rakennusosat |
| Epoksipäällyste | Erinomainen kemikaalien ja kosteudenkestävyys | Venttiilit, putkisto, vesilaitokset |
| Galvanointi (Kuumasinkki) | Uhrikerros korroosionkestävyyttä varten, etenkin ulko- tai meriympäristöissä | Kunnallinen infrastruktuuri, laitteistokomponentit |
| Fosfaattipinnoite | Parantaa maalin tarttuvuutta, tarjoaa kevyen korroosionkestävyyden | Auto- ja hydraulikomponentit |
| Passivointi (vähemmän yleistä) | Poistaa pinnan epäpuhtaudet, vaikka tehokkuus pallografiittiraudassa on rajallinen | Joskus käytetty ennen pinnoitusta |
| Induktio/Nitriding (Pinnan kovettuminen) | Lisää kulumista ja pinnan kovuutta; toissijainen korroosion hyöty | Vaihde, holkit, käyttää levyjä |
10. Soveltaa jtk 65-45-12 Rauta- rauta
Erinomaisen voimayhdistelmänsä ansiosta, taipuisuus, sitkeys, kestävyys, ja kustannustehokkuus, 65-45-12 rauta- rauta (ASTM A536:n määrittelemänä) on laajalti käytössä useilla teollisuuden aloilla.
Tärkeimmät teolliset sovellukset sektoreittain
| Teollisuussektori | Tyypilliset sovellukset |
| Autoteollisuus | Jousituksen komponentit, hallintavarat, ohjaaja, naput, differentiaalit |
| Kunnallinen & Vesilaitos | Putkivarusteet, venttiilit, palopostin rungot, pumppu, kaivojen kansi |
| Maatalous & Maatalous | Vaihdelaatikko, työvälineen kiinnikkeet, pyörän navat, maanmuokkaustyökalujen kehyksiä |
| Teollisuuslaitteet | Kompressorin rungot, hydrauliset komponentit, moottorin kotelot, laakerin tuet |
| Rakennuskoneet | Vastapainot, kehitteet, haarut, pohjalevyt, kuormaimen varret |
| Energia & Tehoa | Tuuliturbiinin kiinnikkeet, muuntajien kotelot, kaasukompressorin osat |
| Rail & Transit | Jarrun osat, kytkimet, jousitusosat |
| Yleiset koneet | Puristimet, vipuja, varusteet, kiinnikkeet, yhdistävät kädet |
11. Edut 65-45-12 Rauta- rauta
- Korkea vetolujuus: Tarjoaa moniin teräksiin verrattavan rakenteellisen eheyden (65 ksi / 448 MPA).
- Hyvä sitkeys: Minimi venymä 12% takaa paremman sitkeyden ja halkeilukestävyyden kuin harmaarauta.
- Erinomainen väsymiskestävyys: Soveltuu syklisiin ja iskukuormitussovelluksiin.
- Kustannustehokas: Pienemmät tuotanto- ja raaka-ainekustannukset teräkseen verrattuna, samalla kun se tarjoaa samanlaisen mekaanisen suorituskyvyn.
- Ylivoimainen keltaisuus: Mahdollistaa monimutkaiset muodot ja lähes verkon muotoiset komponentit, joilla on alhainen kutistuminen ja vikoja.
- Konettavuus: Helpompi työstää kuin monet teräkset, vähentää työkalujen kulumista ja valmistusaikaa.
- Kulumiskestävyys: Soveltuu osiin, jotka vaativat kohtalaista kulutuskestävyyttä ilman raskaita pintakäsittelyjä.
- Värähtely: Grafiittikyhmyt auttavat vaimentamaan tärinää, parantaa komponenttien käyttöikää ja vähentää melua.
- Monipuolisuus: Yhteensopiva useiden valumenetelmien ja lämpökäsittelyjen kanssa ominaisuuksien räätälöimiseksi.
- Ympäristöystävällinen: Kierrätettävä ja usein valmistettu pienemmällä energialla teräkseen verrattuna.
12. Rajoitukset jstk 65-45-12 Rauta- rauta
- Korroosion haavoittuvuus: Vaatii pinnoituksen ulko-/merikäyttöön – lisää 10–15 % komponenttien kustannuksiin.
- Vahvuus Cap: Pienempi vetolujuus kuin perliittisilla pallografiittiraudoilla (ESIM., 80-55-06 at 80 ksi) tai korkealujuutta terästä.
- Geometrian herkkyys: Paksut osat (>50 mm) voi olla pienempi kyhmyjen määrä, vähentämällä taipuisuutta <10%.
- Hitsausrajoitukset: Esilämmitys-/jälkilämmitysvaatimukset tekevät hitsauksesta kallista – mekaaninen kiinnitys on parempi.
13. Vertailu muihin pallografiittirautalaatuihin
| Omaisuus / Luokka | 65-45-12 | 80-55-06 | 60-40-18 | 65-40-12 | 70-50-05 |
| Vetolujuus (ksi / MPA) | 65 / 448 | 80 / 552 | 60 / 414 | 65 / 448 | 70 / 483 |
| Pidennys (%) | ≥ 12 | ≥ 6 | ≥ 18 | ≥ 12 | ≥ 5 |
| Kovuus (HB) | 170–210 | 230–280 | 160-200 | 170–210 | 210–250 |
| Tyypilliset sovellukset | Autoosat, pumppukotelot, venttiilit | Raskaat komponentit, korkean jännityksen osia | Sovellukset, jotka vaativat suurempaa sitkeyttä | Yleinen suunnittelu, rakenteelliset osat | Kulutus- ja iskunkestävät osat |
| Keskeiset erot | Tasapainoinen lujuus ja taipuisuus, monipuolinen | Korkeampi vahvuus, pienempi sitkeys, kovempi | Suurempi venymä, alempi vahvuus | Samanlainen vahvuus, hieman pienempi tuotto | Korkeampi kovuus, vähentynyt venymä |
14. Standardit ja eritelmät
- ASTM A536: Määrittää laadun mekaaniset ja mikrorakennerajat 65-45-12.
- ISO 1083 – 400-12: Globaali vastine.
- SAE J434C D50006: Autojen yleinen spesifikaatio.
- Valimot yleensä määrittelevät nodulaarisuus, kovuus, ja kemiallinen koostumus kriteerit.
15. Johtopäätös
65-45-12 pallografiittivalurauta on monipuolinen suunnittelumateriaali, tarjoaa harvinaisen sekoituksen taipuisuutta, vahvuus, ja keltaisuus.
Sen ferriittis-pallomainen mikrorakenne mahdollistaa sovellukset autojen jousitusosista kunnallisiin venttiileihin, joissa muodonmuutos ennen vikaa ja kustannustehokkuus ovat kriittisiä.
Vaikka korroosion haavoittuvuus rajoittaa, sen edut – mukaan lukien ylivoimainen väsymyksenkestävyys ja alhaiset tuotantokustannukset – varmistavat sen jatkuvan roolin teollisen suunnittelun peruselementtinä.
Faqit
Is 65-45-12 pallografiittivalurauta hitsattava?
Kyllä, mutta ei yleisesti hitsattu. Se vaatii esikuumennusta 200–300 °C:seen ja hitsauksen jälkeistä hehkutusta halkeilun välttämiseksi, mikä tekee mekaanisesta kiinnityksestä taloudellisempaa.
Miten 65-45-12 verrata teräkseen?
65-45-12 vastaa vähähiilisen teräksen vetolujuutta 30% alhaisemmat kustannukset, mutta sillä on pienempi korroosionkestävyys ja venymä. Teräs on suositeltava korkeassa lämpötilassa tai erittäin syövyttävissä sovelluksissa.
Voi 65-45-12 voidaan käyttää painesovelluksissa?
Kyllä, jopa 1000 psi (69 baari) nesteiden käsittelyssä (ESIM., vesiputket) kun se on suunniteltu oikein ja paineluokittain ASME B16.42.
Vaaditaanko lämpökäsittelyä 65-45-12?
Ei – sen valuominaisuudet täyttävät ASTM A536 -vaatimukset. Hehkutus voi parantaa sitkeyttä, kun taas normalisointi lisää voimaa, mutta molemmat lisää kustannuksia.
