Mikä on pallokevalurauta?

1. Esittely

Pallorautaa, kutsutaan usein nodulaariseksi valuraudaksi tai pallografiittiraudaksi.

Sisä- 1948, Keith Millis havaitsi, että pienen määrän magnesiumia lisäämällä sulaan rautaan muodostui lähes pallomaisia ​​grafiittikyhmyjä hiutaleiden sijaan.

Tämä läpimurto tuotti pallografiittivalurautaa (FROM), jossa yhdistyvät valuvuus ja taloudellisuus sekä huomattavasti parantunut vetolujuus ja venymä.

Tässä artikkelissa perehdytään pallografiittivaluraudan perusluonteeseen, sen kemia ja mikrorakenne, mekaaninen suorituskyky, käsittelyreitit, korroosionkestävyys,

tärkeimmät sovellukset, etuja ja rajoituksia, ja vertailut vaihtoehtoisiin materiaaleihin.

2. Mikä on pallokevalurauta?

Pallorautaa (FROM) luokitellaan valurautaperheeksi, jolle on ominaista pallomainen (nyökkäys-) grafiittisulkeumat tasaisesti dispergoituneena metallimatriisiin.

Toisin kuin harmaan raudan hiutalemainen grafiitti, altis stressin keskittymiselle, DI:n grafiittikyhmyt estävät halkeamien leviämisen, mahdollistaa joustavan käyttäytymisen.

Pallorauta täyttää suorituskyvyn eron harmaan raudan ja niukkaseosteisen teräksen välillä.

Valmistajat käyttävät pallografiittivalurautaa syklisissä kuormituksissa oleviin komponentteihin, jossa sekä korkea lujuus että iskunkestävyys ovat tärkeitä.

Lisäksi, DI:n työstettävyys ja lähes verkon muotoinen kyky vähentävät jatkokäsittelykustannuksia.

3. Kemiallinen koostumus ja seosjärjestelmät

Pohjan koostumus: Fe–C–Si–Mn–P–S

Pallokivivaluraudan perustus on tyypillisessä harmaarautapanoksessa –rauta (Fe), hiili (C), pii (Ja), mangaani (Mn), fosfori (P), ja rikki (S).

Edustava kemiallinen valikoima yleistä laatua varten (ASTM A536 65-45-12) saattaa olla:

• C: 3.5 - 3.8 WT %
• Ja: 2.2 - 2.8 WT %
• Mn: 0.1 - 0.4 WT %
• P: ≤ 0.08 WT %
• S: ≤ 0.025 WT %

Korkea silikoni (≥ 2 WT %) edistää grafiitin muodostumista sementiitin sijaan, kun rikkipitoisuus on alhainen (< 0.025 WT %) estää liiallisia sulkeumia, jotka häiritsevät kyhmyjen muodostumista.

Noduloivat elementit: Magnesium (Mg), Cerium (Ce), ja harvinaiset maametallit (Keksin)

Pallovaluraudan nodulaarisuus syntyy magnesiumin lisäämisestä – tyypillisesti 0.03% - 0.05% Mg- sulattamaan rautaa.

Valimot tuovat magnesiumia käyttöön Mg-Fe-pääseokset tai johtimia. Magnesiumin vahva affiniteetti rikkiin muodostaa MgS:ää, joten ne hallitsevat tiukasti rikkiä pysyäkseen sen alla 0.025%.

Myös monet valimot lisäävät 0.005 - 0.01 paino-% ceriumia tai harvinaisten maametallien alkuaineita kyhmyjen muodon ja koon tarkentamiseen, parantaa mekaanista konsistenssia, varsinkin paksuissa osissa.

Nämä RE-lisäykset vähentävät entisestään herkkyyttä rikin ja hapen vaihteluille.

Lisäseos: Kupari (Cu), Nikkeli (Sisä-), Molybdeini (MO), Kromi (Cr)

Räätälöidä voimaa, sitkeys, tai korroosionkestävyys, valimoissa käytetään toissijaisia ​​seosaineita:

• Kupari (Cu): 0.2 - 0.5 WT % tehostaa perliitin muodostumista, nostamalla voimaa 10 - 20 %.
• Nikkeli (Sisä-): 0.5 - 1.5 WT % parantaa matalien lämpötilojen sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä.
• Molybdeini (MO): 0.2 - 0.4 WT % parantaa karkaisua ja virumiskestävyyttä korkeammissa lämpötiloissa.
• Kromi (Cr): 0.2 - 0.5 WT % antaa lievän korroosionkestävyyden ja kiinteämmän mikrorakenteen.

Tyypillisesti, pallografiittivalurautalajit jäävät sisälle 1 - 2 WT % yhdistetystä Cu + Sisä- + MO + Cr, varmistaa kustannustehokkuuden ja saavuttaa samalla suoritustavoitteet.

Standardit ja arvosanat

• ASTM A536 (Yhdysvallat): 60-40-18, 65-45-12, 80-55-06 arvosanat.
• ISO 1083 (Eurooppa): EN-GJS-400-15, GJS-450-10, GJS-700-2.
• SINUN 1563 (Saksa): GG-25, GS-32, GS-45 vastineet.

4. Palloraudan fyysiset ja mekaaniset ominaisuudet

Vetolujuus, Tuottolujuus, ja sitkeys

Palloraudan tunnusmerkki on sen korkean lujuuden ja huomattavan taipuisuuden yhdistelmä:

Sitä vastoin, vain normaalia harmaata rautaa 200 - 300 MPA vetolujuus käytännössä ilman venymistä.

Koska DI:n grafiittikyhmyt tylsävät halkeaman alkamista, venymä hyppää kaksinumeroisiin pienempien lujuuksien luokkiin.

Kovuus ja kulutusvastus

Palloraudan kovuus ulottuu 170 - 320 HB, arvosta ja matriisista riippuen:

• Ferriittistä laatua (60-40-18) toimittaa ympäriinsä 170 HB, sopii yleiskäyttöisiin valuihin (monivuotiset, kehitteet).
• Erittäin luja perliittinen laatu (80-55-06) saavuttaa 260 - 320 HB, kilpailee niukkaseosteisen teräksen kanssa vaihteiden kulutuskestävyydestä, hammaspyörät, ja pumpun juoksupyörät.

Kun kulutuskestävyys on kriittinen, valmistajat valitsevat usein karkaistu pallografiittirauta (Adi),

joka saavuttaa 300 - 450 HB lämpökäsittelyn jälkeen, kovuuden ja jäännössituuden tasapainottaminen.

Väsymiskesto ja iskunkesto

Palloraudan pallomainen grafiitti parantaa merkittävästi väsymiskykyä:

• Väsymisraja tyypillisesti seisoo ≈ 40% uts. a 65-45-12 luokka (UTS ≈ 500 MPA), väsymyksen kesto saavuttaa 200 MPA 10⁷ syklillä käänteisen taivutuksen alaisena.
• Iskusitkeys (Charpy V-lovi 20 ° C) vaihtelee 15 - 60 J -, luokasta riippuen. Alempi vahvuus, ferriittiset laadut imevät jopa 60 J -, kun taas täysin perliittiset arvot putoavat 15 J -.

Nämä arvot ylittävät harmaan raudan (10 - 20 J -) ja lähestyä niukkaseosteista terästä, tekee pallografiikkaasta valuraudasta ihanteellisen korkean syklin sovelluksiin, kuten kampiakselit ja kiertokangot.

Elastisuusmoduuli ja vaimennuskapasiteetti

Toisin kuin harmaarauta 100 - 120 GPA moduuli, pallografiittiraudan moduulimitat 170 - 200 GPA, suunnilleen sama kuin niukkaseosteisen teräksen.

Tämä korkea jäykkyys, yhdistettynä vaimennuskapasiteettiin noin 0.005 -lla 0.010 (logaritminen dekrementti),

varmistaa, että pallografiittivalurautaosat vastustavat taipumista kuormituksen alaisena ja vaimentavat tärinää – hyödyllistä moottorin osissa ja koneistoissa.

Lämmönjohtavuus ja lämpölaajenemiskerroin

Pallokiviraudan lämmönjohtavuus vastaa harmaan raudan ja teräksen lämmönjohtavuutta, mahdollistaa tehokkaan lämmönpoiston moottorilohkoissa ja jarrurummuissa.

Sen lämpölaajenemiskerroin (~ ~ 12 × 10⁻⁶/° C) linjassa tiiviisti teräksen kanssa, yksinkertaistaa monimateriaalisuunnittelua.

5. Korroosiokäyttäytyminen ja ympäristönkestävyys

Passiivikalvot ja pinnan hapetus

Pallorauta muodostaa an rautaoksidi (Fe₃O4/Fe2O3) kalvo altistuessaan hapelle. Tämä passiivinen kerros hidastaa hapettumista edelleen miedoissa ympäristöissä.

Seoslisäaineet, kuten 0.5 - 1.5% Sisä- tai 0.2 - 0.5% Cr parantaa syövyttävää suorituskykyä stabiloimalla passiivikalvoa.

Toisin kuin harmaa rauta, joka voi aiheuttaa pistesyöpymistä, DI:n matriisi kestää paremmin paikallista hyökkäystä, varsinkin pinnoitettuna.

Vertailevat korroosionopeudet vs. Harmaa rauta ja teräs

Kussakin tapauksessa, pallografiittivaluraudan korroosionopeus pysyy suunnilleen 50% että harmaan raudan ja 30–40% että mietoa terästä.

Hakeminen epoksi- tai polyuretaanipinnoitteet vähentää DI:n korroosiota < 0.01 mm/vuosi aggressiivisissa ympäristöissä.

Kun haudataan tai upotetaan, suunnittelijat työllistävät sinkki- tai alumiinisuojaanodit suojaamaan pinnoittamattomia pallografiittivalurautaisia ​​putkistoja ja liittimiä.

Korroosiontorjunta: Pinnoitteet, Katodinen suojaus, ja materiaalin valinta

• Pinnoitteet: Korkealuokkainen epoksi (200 µm) tai liekkiruiskutettuna sinkki/alumiini kerrokset pidentävät käyttöikää meri- tai kemiallisissa käsittelylaitoksissa.
• Katodinen suojaus: Vaikuttavat virta- tai suoja-anodit säilyttävät pallografiittivalurautaputken eheyden maanalaisissa tai vedenalaisissa asennuksissa.
• Materiaalivalinta: Erittäin syövyttävissä olosuhteissa (pH < 3 tai kloridia > 10 000 ppm), insinöörit määrittelevät Ni-seostettu DI tai ruostumaton teräs standardiarvosanojen sijaan.

6. Palloraudan valmistusprosessit

Muovausmenetelmät: Hiekkavalu, Kuoren muovaus, ja Investment Casting

• Vihreä hiekkavalu on edelleen vallitseva menetelmä. Valimot pakkaavat piidioksidihiekkaa savella tai kemiallisilla sideaineilla pulloihin kuvioiden ympärillä.
  Hiekkamuotit sisältävät nousuputket, ytimet, ja porttijärjestelmät, jotka on räätälöity DI:n sujuvuuteen. Tyypillinen vähimmäisleikkauspaksuus leijuu ympäri 6 - 8 mm kutistumisvirheiden välttämiseksi.
• Kuoren muovaus käyttää lämmitettyä hartsipinnoitettua hiekkaseosta, joka on puristettu kuumennetun metallikuvion ympärille.
  Tämä prosessi tuottaa tulosta pintakäsittelyt Ra = 1–3 µm ja toleranssit ± 0.3 mm, ~ 20 % vihreän hiekan päällä.
• Investointi (Kadonnut vaha) helpottaa ohuita osia (alhaalla 3 mm) ja monimutkaiset geometriat toleransseilla ± 0.1 mm.
  Kuitenkin, pallografiittivalurauta investointi heittää komento 2–3× hiekkavalettujen vastaavien kustannukset, käytön rajoittaminen pienikokoisiin tai monimutkaisiin osiin.

Lämmönkäsittely: Hehkutus, Normalisointi, Itäinen karkaisu (Adi)

Lämpökäsittely räätälöi DI:n matriisin ja mekaanisen suorituskyvyn:

• Hehkutus: Hidasta jäähdytystä alkaen 900 ° C huoneenlämpötilaan asti tuottaa täysin ferriittisen matriisin, maksimoi venyvyys (~ ~ 18 % pidennys) ja konettavuus (400 MPa UTS).
• Normalisointi: Lämmitys asti 900 - 920 ° C ilmajäähdytyksen jälkeen saadaan tasapainoinen ferriittis-perliittinen mikrorakenne, tarjoaa UTS ≈ 450 MPa ja 12 % pidennys.
• Itäinen karkaisu (Adi): Pallokivivalurautavalu käy läpi liuottamisen klo 900 ° C karbidien liuottamiseen, sitten sammuttamalla suolahauteeseen klo 250 - 375 ° C puolesta 1 - 4 tuntia.
  Tämä tuottaa a bainiittiferriittiä + hiilellä rikastettu säilynyt austeniitti rakenne.
  ADI-luokat vaihtelevat 400 MPa 1 400 MPA Uts, joiden välissä on venymiä 2 - 12 %, ja poikkeuksellisen väsynyt suorituskyky (kestävyysrajat asti 400 MPA).

Jälkikäsittely: Koneistus, Pinnan viimeistely, Pinnoite

• Koneistus: pallografiittivalurautakoneet samoin kuin hiiliteräs. Tyypilliset kääntönopeudet 65-45-12 leijaile kohdassa 150-250 m/I kovametallityökaluilla.
  Poran nopeusalue 50-100 m/I. Jäähdytysnesteen voitelu estää reunan kerääntymisen. DI:n hiutalegrafiitin puute vähentää työkalun halkeilua.
• Pinnan viimeistely:

• • Ammuttu räjähdys teräshiekalla (20– 40 verkkoa) poistaa hiekan ja antaa mattapintaisen pinnan (Rata 2 - 5 µm).
  • Hionta/kiillotus saavuttaa Ra < 0.8 µm pintojen tiivistämiseen.

• Pinnoite:

• • Epoksi/jauhemaalaus: Pinnoittaa 50–200 µm kalvon suojaamaan korroosiolta meri- tai teollisuusympäristöissä.
  • Metallisoituminen (Sinkki tai alumiini): Lämpösuihke soveltuu a 100 - 150 µm uhrikerros haudatuille tai upotetuille osille.

7. Mikä on karkaistu pallografiittirauta (Adi)

Karkaistu pallografiittirauta (Adi) edustaa pallografiittivaluraudan erikoistunutta alaluokkaa, joka tarjoaa poikkeuksellisen lujuusyhdistelmän, taipuisuus, ja väsymysresistenssi.

Toisin kuin perinteisessä pallografiittiraudassa, jolla on tyypillisesti ferriitti-perliittinen tai täysin perliittinen matriisi,

ADI:n ainutlaatuinen mikrorakenne koostuu hienoista bainiittiset ferriittilevyt upotettuna matriisiin hiilellä rikastettu säilynyt austeniitti.

Tämä mikrorakenne syntyy kolmivaiheisesta lämpökäsittelyprosessista: ratkaisua, sammuttamalla välilämpötilaan, ja ankaraa.

Kun olet valmis, karkaistu pallografiittivalurauta tarjoaa jopa korkean vetolujuuden 1 400 MPA (ADI:ssa 900-650 luokka) säilyttäen samalla venymän 2 - 5% etäisyys.

Austempered pallografiittiraudan tuotantoreitti: Ratkaisu, Sammutus, ja Austempering

Austempered pallografiittiraudan käsittelyn keskeisiä vaiheita ovat:

1. Ratkaisu: Kuumenna pallografiittivalurauta 880 - 920 ° C 1–2 tuntia karbidien liuottamiseksi ja hiilen homogenoimiseksi.
2. Sammutus: Siirrä suolakylpyyn klo 250 - 375 ° C. Tämä välilämpötila estää martensiitin muodostumisen.
3. Itäinen karkaisu: Pidä, kunnes matriisi muuttuu muotoon bainiittiferriittiä plus hiilellä rikastettu säilynyt austeniitti-tyypillisesti 1– 4 tuntia, osan paksuudesta riippuen.
4. Jäähdytys: Ilman tai öljyn sammuttaminen huoneenlämpötilaan, lukittuu bainiittiseen mikrorakenteeseen.

Austempered pallografiittiraudan mikrorakenne: Bainiittinen ferriitti ja hiilellä rikastettu austeniitti

ADI:n mikrorakenne koostuu:

• Bainiittinen ferriittineulat: Erittäin hienot α-rautaferriittiterät, jotka ydintyvät austeniitin rajoilla.
• Säilytetty austeniitti: Hiilipitoiset austeniittikalvot, jotka pysyvät stabiileina huoneenlämmössä, vaimentaa rasitusta ja lisää sitkeyttä.

Tämä yhdistelmä antaa a "muunnosta-kiristyvä" vaikutus: kohdistetun rasituksen alaisena, säilynyt austeniitti muuttuu martensiitiksi, vahvistaa matriisia paikallisesti.

Mekaaniset edut: Korkea lujuus-muovuttavuus tasapaino, Väsymiskestävyys

Verrattuna koostumukseltaan samankaltaiseen normalisoituun pallografiseen rautaan, karkaistu pallografiittirauta saavuttaa jopa 50% korkeampi UTS säilyttäen 2 - 5% pidennys.

Sen väsymiskestävyys usein ylittää 400 MPA, ylittää sekä harmaaraudan että monet seosteräkset käänteisessä taivutuksessa.

Austempered pallografiittiraudan tyypilliset sovellukset

Insinöörit käyttävät austempered pallografiittirautaa, jossa korkea kulutuskestävyys, voimakkuus, ja luotettava väsymyselämän merkitys:

• Autoteollisuus: Vaihde, kampiakselit, nokka-akselit, ja laakerihäkit.
• Maatalouskoneet: Rattaat, käyttää levyjä, ja rulla-akselit.
• Öljy & Kaasu: Porareiän työkalut, pumpun akselit, ja venttiilikomponentit, jotka vaativat korroosion väsymiskestävyyden.
• Kaivoslaitteet: Ritilä, murskain rullat, ja myllyjen vuoraukset, jotka ovat alttiina hankaavalle pölylle.

8. Pallovaluraudan sovellukset

Autojen komponentit: Kampiakselit, Vaihde, Jousituksen osat

Autovalmistajat hyödyntävät pallografiittivaluraudan suurta väsymislujuutta (≥ 250 MPA) ja vaimennus kampi- ja nokka-akseleille keskitehoisissa moottoreissa.

Pallorautahammaspyörät kestävät iskukuormitusta ja vähentävät melua. Ohjausvarret ja ohjausnivelet hyötyvät DI:n jäykkyydestä (E ≈ 180 GPA) ja iskunkestävyys.

Putkiston ja nesteiden käsittely: Putket, Laipat, Pumppukotelot, Venttiilirungot

Pallorautaiset putkijärjestelmät (EN-GJS-400-15) kuljettaa juomavettä tai jätevettä paineilla enintään 25 baari.

Pallorautaventtiilit ja laipat kestävät syklisiä painepiikkejä. Korroosionopeus emäksisessä tai neutraalissa pH:ssa pysyy minimaalisena, tekee DI:stä kustannustehokasta verrattuna ruostumattomaan teräkseen monissa reitityssovelluksissa.

Maatalous- ja rakennuskoneet: Rattaat, Rullat, Kehykset

Kenttälaitteiden komponentit kohtaavat säännöllisesti hankaavia likaa ja suuria mekaanisia rasituksia.

Pallorautaiset ketjupyörät ja rullaakselit saavuttavat käyttöikä ylittää 1 000 tuntia vaikeissa ympäristöissä,

rungot ja rakennevalut minimoivat hitsauskustannukset ja pidentävät väsymisikää.

Energia-ala: Tuulivoimaloiden kotelot, Vaihteiston kotelot, Öljykentän komponentit

Pallokivivaluraudan korkea vaimennus vaimentaa tuuliturbiinien vaihteiston vääntövärähtelyä, lisäämällä luotettavuutta.

ADI:sta valmistetut vaihteistokotelot vähentävät painoa 10% verrattuna teräkseen ja pienempään roottorin inertiaan.

Öljykentillä, poraustyökalut ja venttiilirungot kestävät syövyttäviä suolaliuoksia samalla kun ne kestävät syklistä painetta jopa 50 MPA.

Kuluttajakoneet ja -työkalut

Pallokivivalurauta tarjoaa lämpömassaa ja kestävyyttä keittoastioille (hollantilaiset uunit, valurautaiset paistinpannut).

Pallorauta-avaimet ja putkiavainrungot vaimentavat iskuja murtumatta, pidentämällä työkalun käyttöikää.

9. Palloraudan tärkeimmät edut ja haitat

Ammattilaiset

Tasapainoinen voima ja sitkeys:

Pallorauta tarjoaa vetolujuuksia 400–1 000 MPA ja venymät 2–18 %, saavuttaa ylivoimainen lujuus-painosuhde.

Autoteollisuuden sovelluksissa, esimerkiksi, kampiakselin paino voi pudota 20–30% verrattuna teräsvastineisiin.

Erinomainen kulumis- ja väsymiskestävyys:

Pallomaiset grafiittikyhmyt minimoivat jännityspitoisuudet, mahdollistaen väsymisrajat jopa 300 MPA.

Tämä tekee pallografiittiraudasta ihanteellisen hammaspyörille, jousituksen komponentit, ja muut osat syklisessä kuormituksessa.

Ylivoimainen keltaisuus:

Suhteellisen alhaisella likvidusarvolla 1 150–1 200 ° C ja hyvä juoksevuus, pallografiittivalurauta muodostaa monimutkaisia ​​geometrioita minimaalisella kutistumalla (0.8–1,0 %).

Valu- ja koneistuskustannukset juoksevat 30-50% pienempi kuin vastaavat terästaotokset.

Korroosio ja lämpöstabiilisuus:

Grafiittikyhmyt tarjoavat luonnollisen suojan korroosiota vastaan. Pintakäsittelyn jälkeen, pallografiittivalurautaliittimet kestävät usein vuosisadan maaperässä tai vedessä.

Se kestää lämpötiloja jopa 300 ° C alhaisella lämpölaajenemiskertoimella.

Kustannustehokkuus:

Raaka-aineet ovat edullisia, ja sulatus vaatii suhteellisen vähän energiaa.

Nykyaikaiset teräslajit – kuten karkaistu pallografiittirauta – saavuttavat korkean lujan teräksen suorituskyvyn lämpökäsittelyn jälkeen, tarjoaa merkittäviä kokonaiskustannussäästöjä.

Haitat

Tiukka prosessinhallinta:

Tasaisten kyhmyjen saavuttaminen vaatii tarkkaa hallintaa Mg/Ce tasot ja minimaalinen rikki/happi. Laadunvarmistus lisää tuotannon monimutkaisuutta ja kustannuksia.

Rajoitettu suorituskyky korkeissa lämpötiloissa:

Edellä 350 ° C, lujuus heikkenee jyrkästi ja grafiitin karhentuminen johtaa virumiseen.

Pallorauta ei sovellu pakoputkistoihin tai muihin pitkään kestäviin korkean lämpötilan komponentteihin.

Koneistushaasteet:

Korkea hiilipitoisuus edellyttää esikuumennusta tai hitsauksen jälkeistä hehkutusta halkeilun estämiseksi.

Grafiitti kuluttaa työkalut nopeasti, vaativat kovametallileikkureita ja erityisiä työstöstrategioita.

Alempi jäykkyys:

Kimmomoduuli ympärillä 160-170 GPa (verrattuna teräksen arvoon ≈ 210 GPA), pallografiittivalurauta deformoituu enemmän kuormituksen alaisena. Suunnittelijat tarvitsevat usein paksumpia osia kompensoidakseen.

Ympäristövaikutukset:

Sulaminen ja kyhmyt kuluttavat merkittävästi energiaa ja voivat tuottaa epäpuhtauksia.

Jätteiden hävittämisen on täytettävä viranomaisstandardit. Merellisessä tai happamassa ympäristössä, pallografiittivalurauta vaatii lisäsuojapinnoitteita.

10. Vertailu muihin materiaaleihin

Kun insinöörit arvioivat pallografiittivalurautaa (FROM) tiettyä sovellusta varten, ne usein vertaavat sen ominaisuuksia harmaan valuraudan ominaisuuksiin, takorauta, terässeokset, alumiini, ja pronssia.

Harmaa valurauta vs. Rauta- rauta

Takorauta vs. Rauta- rauta

Terässeokset vs. Rauta- rauta

Pallorauta vs. Alumiini ja pronssi

Milloin suositella pallografiittivalurautaa

• Sykliset tai suuren kuormituksen komponentit: DI:n vetolujuuden yhdistelmä (≥ 500 MPA), väsymyksen kestävyys (≥ 200 MPA), ja vaimennus tekee siitä ihanteellisen kampiakselit, vaihde, ja jousitusvarret.
• Lähes verkkomuotoinen monimutkaisuus: Hiekka- tai vaippavalu pallografiittivalurauta vähentää koneistusvaraa mm 30–50% teräkseen verrattuna, alentaa osien kokonaiskustannuksia.
• Kustannusherkkä keskimääräinen tuotanto: Kun terästaotoista tai koneistetusta alumiinista aiheutuu kohtuuttomia kustannuksia, pallografiittivalurauta tarjoaa suorituskyvyn ja taloudellisuuden tasapainon.
• Syövyttävät tai kulutusta kestävät liittimet: Sopivilla pinnoitteilla tai lejeeringillä, pallografiittivalurautaiset putkistot ja pumppupesät kestävät vuosikymmeniä aggressiivisissa ympäristöissä.

Kun muut materiaalit ovat etusijalla

• Erittäin kevyet vaatimukset: Ilmailun rungon nahat, sähköajoneuvojen rungot, tai kannettava elektroniikka, alumiini tai magnesiumseokset tuovat vertaansa vailla olevia painosäästöjä.
• Äärimmäisen syövyttävät ympäristöt: Roiskealueet, klooratut prosessilinjat,
  tai hapan viemäröinti vaativat usein ruostumattomia teräksiä (ESIM., 316, dupleksi) joiden passiivikalvot ylittävät DI:n päällystetyt tai seostetut esteet.
• Korkean lämpötilan palvelu (> 350 ° C): Turbiinikomponenteissa tai pakosarjassa,
  nikkelipohjaiset superseokset tai lämmönkestävät teräkset (ESIM., 17-4 PHE) ylläpitää lujuutta siellä, missä pallografiittivalurauta kärsisi virumisesta.
• Maksimaalinen sitkeys ja hitsattavuus: Rakenteelliset teräspalkit ja pinnoitetut putkistot ovat edelleen suositeltavina takottaessa, hitsaus, tai kylmämuovaus vaatii johdonmukaisuutta, dokumentoitavissa oleva suorituskyky.

11. Johtopäätös

Pallokivivalurauta erottuu joukosta monipuolisena, kustannustehokas tekninen materiaali.

Sen pallomainen grafiitti mikrorakenne tarjoaa harvinaisen sekoituksen korkea vetolujuus, huomattava taipuisuus, ja erinomainen väsymyselämä.

Valmistajat voivat heittää lähes nettomuotoja, minimoi myöhemmän koneistuksen, ja räätälöidä ominaisuuksia lämpökäsittelyllä, varsinkin austemperatun pallografiittiraudan muodossa (Adi).

Huolimatta vaatimattomasta korroosioherkkyydestä, pallografiittiraudan kierrätettävyys, vaimennuskapasiteetti,

ja laaja valikoima standardoituja laatuja tekevät siitä välttämättömän kaikissa autoissa, putkilinja, maatalous, energia, ja kuluttajamarkkinoille.

At Tämä, Olemme valmiita kumppaniksi kanssasi hyödyntämällä näitä edistyneitä tekniikoita komponenttien optimoimiseksi, materiaalivalinnat, ja tuotannon työnkulkut.

Varmistetaan, että seuraava projekti ylittää jokaisen suorituskyvyn ja kestävän kehityksen vertailukohdan.

Ota yhteyttä tänään!

 

Faqit

Mikä erottaa pallografiittivaluraudan harmaasta valuraudasta?

Pallorautaa (FROM) sisältää pallomainen (nyökkäys-) grafiitti harmaan raudan hiutalegrafiitin sijaan.

Nuo pallomaiset kyhmyt tylsistävät halkeaman leviämistä, tuottaa huomattavasti korkeamman vetolujuuden (400-900 MPa) ja pidennys (3–18 %) verrattuna harmaan raudan 200-300 MPa ja < 2 % pidennys.

Mitä työstönäkökohtia sovelletaan pallografiseen rautaan??

Pallorautakoneet kuten hiiliteräs, mutta vaatii kovametallityökalut korkeahiilisen kyhmynsä vuoksi.

Suositellut leikkausnopeudet vaihtelevat 150-250 m/I, syötöillä 0,1–0,3 mm/kierros.

Jäähdytysnesteen oikea käyttö estää reunan muodostumisen. Korkeakovuus tai ADI-luokat saattavat vaatia hitaampia nopeuksia tai keraamisia työkaluja ennenaikaisen kulumisen välttämiseksi.

Miten pallografiittivalurauta vertaa kustannuksiltaan vaihtoehtoisiin materiaaleihin?

• Pallorauta vs. Harmaa rauta: Pallorautaraaka-aine maksaa ~ 10-20 % korkeampi.
  Kuitenkin, Pienempi seinämäpaksuus ja koneistusvarat tuottavat usein kokonaiskustannuksia 20–30 euroa % alhaisempi lujuuskriittisissä sovelluksissa.
• Teräs vs. Rauta- rauta: Pallorautavalut maksavat usein 20–50 % vähemmän kuin vastaavat terästaotot tai raskaasti koneistetut komponentit.
• Alumiini/pronssi vs. Rauta- rauta: Pallorauta on halvempaa kilolta kuin pronssi (2-3 kertaa korkeammat kustannukset) ja, vaikka raskaampaa kuin alumiini,
  tarjoaa paljon suurempaa voimaa, väsymyselämä, ja alhaisemmat materiaalikustannukset, kun paino ei ole ensisijainen huolenaihe.