1. Tabhairt isteach
Iarann teilgthe insínte, go minic ar a dtugtar iarann teilgthe nodular nó iarann graifít sféaróideach.
Le linn 1948, Fuair Keith Millis amach gur chruthaigh líon beag maignéisiam le hiarann leáite nodules grafite nach mór sféarúil seachas calóga..
D'eascair iarann teilgthe insínte as seo (Ó), a chomhcheanglaíonn castability agus eacnamaíocht le neart teanntachta feabhsaithe go mór agus fadú.
Pléann an t-alt seo nádúr bunúsach iarann teilgthe insínte, a cheimic agus a mhicreastruchtúr, feidhmíocht mheicniúil, bealaí próiseála, friotaíocht creimthe,
feidhmchláir eochair, Buntáistí agus Teorainneacha, agus comparáidí le hábhair eile.
2. Cad é iarann teilgthe insínte?
Iarann teilgthe insínte (Ó) cháilíonn mar theaghlach iarann teilgthe arb iad is sainairíonna spheroidal (nodular) cuimsithe graifíte scaipthe go haonfhoirmeach i maitrís mhiotalacha.
I gcodarsnacht le graifít flake-chruthach iarann liath, seans maith go tiúchan strus, Gabhann nodules graifíte DI iomadú crack, iompar insínte a chumasú.

Déanann iarann insínte an bhearna feidhmíochta idir iarann liath agus cruach ísealchóimhiotail a dhroichead.
Saothraíonn monaróirí iarann teilgthe insínte le haghaidh comhpháirteanna faoi ualaí timthriallacha, i gcás an dá neart ard agus ábhar friotaíocht tionchair.
Thairis sin, Laghdaíonn cumas meaisínithe agus cruth gar-ghlan DI costais phróiseála iartheachtacha.
3. Comhdhéanamh Ceimiceach agus Córais Cóimhiotail
Bunchomhdhéanamh: Fe–C–Si–Mn–P–S
Tá bunsraith iarainn theilgthe insínte i ngnáthlucht iarainn liath—iarann (Fe), carbionsann (C), sileacan (Is), mangainéise (MN), fosfar (P), agus sulfair (S).
Raon ceimiceach ionadaíoch do ghrád coiteann (ASTM A536 65-45-12) b'fhéidir:
- C: 3.5 - 3.8 WT %
- Is: 2.2 - 2.8 WT %
- MN: 0.1 - 0.4 WT %
- P: ≤ 0.08 WT %
- S: ≤ 0.025 WT %
Sileacain ard (≥ 2 WT %) cuireann sé foirmiú graifíte chun cinn seachas cementite, agus sulfair íseal (< 0.025 WT %) cosc ar chuimsithe iomarcacha a chuireann isteach ar fhoirmiú nodule.
Eilimintí Nodulizing: Mainistreach (Mg), Ceirmiam (Ceise), agus Talamh Uathúla (Maidir le)
Eascraíonn nodúlacht in iarann teilgthe insínte as maignéisiam a chur leis - go hiondúil 0.03% - 0.05% Mg— chuig iarann leáite.
Tugann teilgcheártaí isteach maignéisiam via Mg-Fe máistir-chóimhiotail nó sreanga croíthe. Cruthaíonn cleamhnas láidir maignéisiam le sulfair MgS, mar sin rialaíonn siad go docht sulfair chun fanacht faoi 0.025%.
Cuireann go leor teilgcheárta freisin 0.005 - 0.01 wt% cerium nó eilimintí tearc-chré chun cruth agus méid nodule a bheachtú, comhsheasmhacht meicniúil a fheabhsú, go háirithe i rannóga tiubh.
Laghdaíonn na breiseanna RE seo íogaireacht d'éagsúlachtaí i sulfair agus ocsaigin.
Cóimhiotal Breise: Copar (Rise), Nicil (Le linn), Moluibdinn (Meandar), Cróimiam (Cc)
Neart a chur in oiriúint, diathal, nó friotaíocht creimeadh, Ionchorpraíonn teilgcheártaí eilimintí cóimhiotalaithe tánaisteacha:
- Copar (Rise): 0.2 - 0.5 WT % neartaíonn foirmiú pearlite, ag ardú neart le 10 - 20 %.
- Nicil (Le linn): 0.5 - 1.5 WT % feabhsaíonn sé toughness íseal-teocht agus friotaíocht creimeadh.
- Moluibdinn (Meandar): 0.2 - 0.4 WT % feabhsaíonn hardenability agus friotaíocht creep le haghaidh seirbhíse teocht níos airde.
- Cróimiam (Cc): 0.2 - 0.5 WT % tugann sé friotaíocht éadrom creimeadh agus micreastruchtúr níos daingne.
De ghnáth, fanann gráid iarainn theilgthe insínte laistigh 1 - 2 WT % of comhcheangailte Cu + Le linn + Meandar + Cc, cost-éifeachtúlacht a chinntiú agus spriocanna feidhmíochta á gcomhlíonadh.
Caighdeáin agus Gráid
- ASTM A536 (SAM): 60-40-18, 65-45-12, 80-55-06 gráid.
- Iso 1083 (An Eoraip): EN-GJS-400-15, GJS-450-10, GJS-700-2.
- DO DHÉANAMH 1563 (An Ghearmáin): GG-25, GS-32, GS-45 comhionann.
4. Airíonna Fisiciúla agus Meicniúla Iarainn Theilgthe Insínte

Neart teanntachta, Neart táirgeachta, agus Insínteacht
Is é síniú iarainn insínte a meascán de neart ard agus insínteacht suntasach:
| Grád | UTS (MPA) | Toradh (0.2% seachtrach, MPA) | Édáileáil (%) | Maitrís |
|---|---|---|---|---|
| 60-40-18 (an A536) | 400 - 550 | 245 - 415 | 10 - 18 | Feirleach - Pearltic |
| 65-45-12 (an A536) | 450 - 650 | 275 - 450 | 8 - 12 | Pearlitic - Feirleach |
| 80-55-06 (an A536) | 700 - 900 | 415 - 620 | 3 - 6 | Go hiomlán Pearlitic |
I gcodarsnacht, táirgeacht chaighdeánach iarann liath amháin 200 - 300 MPA neart teanntachta gan fadú beagnach.
Toisc go gcuireann nodules graifíte DI tús le crack, léimeann fadú isteach sna digití dúbailte do ghráid le neart níos ísle.
Cruas agus Friotaíocht Caithimh
Cuimsíonn cruas iarann insínte 170 - 320 Lb, ag brath ar ghrád agus maitrís:
- Grád ferritic (60-40-18) seachadann timpeall 170 Lb, oiriúnach le haghaidh teilgin ilchuspóireacha (Manifolds, frámaí).
- Grád pearlitic ard-neart (80-55-06) gnóthaigh 260 - 320 Lb, ag iomaíocht le cruach íseal-chóimhiotail i friotaíocht caitheamh le haghaidh giaranna, sproicéid, agus impellers caidéil.
Nuair a bhíonn friotaíocht caitheamh ríthábhachtach, is minic a roghnaíonn monaróirí iarann insínte austempered (ADI),
a shroicheann 300 - 450 Lb tar éis cóireála teasa, cruas a chothromú le toughness iarmharach.
Saol Tuirse agus Toughness Tionchair
Cuireann graifít sféarúil iarann insínte go mór le feidhmíocht tuirse:
- Teorainn tuirse de ghnáth sheasann ag ≈ 40% de UTS. Le haghaidh a 65-45-12 grád (UTS ≈ 500 MPA), sroicheann endurance tuirse 200 MPA ag 10⁷ timthriallta faoi lúbadh droim ar ais.
- Toughness Tionchar (Charpy V-notch ag 20 ° C) raonta ó 15 - 60 J, ag brath ar ghrád. Neart níos ísle, gráid ferritic-saibhir ionsú suas go dtí 60 J, ach tumtar gráid go hiomlán pearlitic go 15 J.
Sáraíonn na luachanna seo iarann liath (10 - 20 J) agus druidim le cruach ísealchóimhiotail, iarann teilgthe insínte a dhéanamh atá iontach d'fheidhmchláir ard-timthrialla mar chromáin agus slata ceangail.
Modal Leaisteachas agus Cumas Taise
Murab ionann agus iarann liath 100 - 120 GPA modulus, bearta modulus iarainn insínte 170 - 200 GPA, ag teacht go garbh le cruach ísealchóimhiotail.
An stiffness ard, in éineacht le cumas taise timpeall 0.005 go dtí 0.010 (laghdú logartamach),
áirithíonn sé go gcuireann páirteanna insínte iarann teilgthe in aghaidh sraonadh faoi ualach agus iad ag maolú tonnchrith — atá tairbheach i gcomhpháirteanna innill agus i mbonn innealra.
Seoltacht Theirmeach agus Comhéifeacht Leathnú Teirmeach
| Maoin | Iarann insínte | Iarann Liath | Cruach (A36) |
|---|---|---|---|
| Seoltacht theirmeach (W/m · k) | 35 - 50 | 35 - 45 | 45 |
| Comhéifeacht leathnú teirmeach (×10⁻⁶/°C) | 12 - 13 | 10 - 12 | 11 - 13 |
Tá seoltacht theirmeach iarainn insínte comhthreomhar le seoltacht iarann liath agus cruach, a chumasaíonn diomailt teasa éifeachtach i mbloic innill agus drumaí coscáin.
A chomhéifeacht leathnú teirmeach (- 12 × 10⁻⁶/° C.) ailínithe go dlúth le cruach, dearadh ilábhar a shimpliú.
5. Iompar Creimthe agus Friotaíocht Timpeallachta
Scannáin Éighníomhacha agus Ocsaídiú Dromchla
Foirmíonn iarann insínte an ocsaíd iarainn (Fe₃O₄/Fe₂O₃) scannán nuair a nochtar ocsaigin. Moillíonn an ciseal éighníomhach seo tuilleadh ocsaídiúcháin i dtimpeallachtaí éadroma.
Breiseanna cóimhiotal cosúil le 0.5 - 1.5% Le linn nó 0.2 - 0.5% Cc feabhas a chur ar fheidhmíocht creimneach tríd an scannán éighníomhach a chobhsú.
Murab ionann agus iarann liath - a d'fhéadfadh pitting a fhorbairt - is féidir le maitrís DI seasamh in aghaidh ionsaí logánta, go háirithe nuair atá brataithe.

Rátaí Creimthe Comparáideacha vs. Iarann Liath agus Cruach
| Comhshaol | Ó (Neamhbhrataithe, mm/y) | Iarann Liath (mm/y) | Cruach éadrom (mm/y) |
|---|---|---|---|
| Fionnuisce | 0.05 - 0.10 | 0.10 - 0.15 | 0.20 - 0.30 |
| Sáile | 0.20 - 0.35 | 0.40 - 0.60 | 0.50 - 1.00 |
| Aigéadach (pH 3 - 4) | 0.15 - 0.25 | 0.30 - 0.40 | 0.50 - 1.00 |
| Alcaileach (pH 9 - 10) | 0.02 - 0.05 | 0.05 - 0.08 | 0.10 - 0.20 |
I ngach cás, tá ráta creimthe iarann teilgthe insínte fós garbh 50% sin d'iarann liath agus 30–40% cruach éadrom.
Ag cur isteach bratuithe eapocsa nó polúireatán laghdaíonn sé creimeadh DI go < 0.01 mm/bliain i dtimpeallachtaí ionsaitheach.
Nuair a bheidh sé curtha nó faoi uisce, fostaithe dearthóirí anóidí íobartach since nó alúmanaim chun píblínte agus feistis iarainn theilgthe insínte neamhbhrataithe a chosaint.
Rialú Creimeadh: Bratuithe, Cosaint chathóidigh, agus Roghnú Ábhar
- Bratuithe: Éapocsa ard-thógála (200 µm) nó lasair-spraeála since/alúmanam leathnaíonn sraitheanna saol seirbhíse i ngléasraí próiseála mara nó ceimiceacha.
- Cosaint chathóidigh: Coinníonn anóidí srutha nó íobartacha tógtha sláine an phíobáin iarainn theilgthe insínte i suiteálacha faoi thalamh nó faoi uisce.
- Roghnú ábhair: I gcoinníollacha an-chreimneach (pH < 3 nó clóiríd > 10 000 ppm), sonraigh innealtóirí Ni-chóimhiotail DI nó Cruach dhosmálta in ionad gráid chaighdeánacha.
6. Próisis Déantúsaíochta Iarainn Theilgthe Insínte
Modhanna Múnlaithe: Réitigh gainimh, Mhúnlú Bhlaosc, agus Réitigh Infheistíochta
- Réitigh gaineamh glas fós an modh is mó. Pacálann teilgcheártaí gaineamh shilice le cré nó greamairí ceimiceacha isteach i bhfleascáin timpeall patrúin.
Freastalaíonn múnlaí gaineamh risers, croíthe, agus córais geataí atá oiriúnaithe do luaineacht DI. Aistríonn tiús na rannóige íosta timpeall 6 - 8 mm chun lochtanna crapadh a sheachaint. - Mhúnlú Bhlaosc úsáideann meascán gaineamh téite-brataithe roisín brúite timpeall patrún miotail téite.
Tá toradh ar an bpróiseas seo bailchríocha dromchla Ra = 1–3 µm agus lamháltais ± 0.3 mm, ar phréimh chostas de ~ 20 % thar gaineamh glas. - Réitigh infheistíochta (Céir Caillte) éascaíonn ailt tanaí (síos go dtí 3 mm) agus céimseata casta le lamháltais ± 0.1 mm.
Cén dóigh faoin spéir a ...?, insínte iarann teilgthe infheistíocht casts ordú 2–3× costas coibhéisí gaineamh-theilgthe, úsáid a shrianadh go codanna íseal-toirte nó casta.

Cóireáil teasa: Anú, Normalú, Austempering (ADI)
Cuireann cóireáil teasa in oiriúint do mhaitrís DI agus feidhmíocht mheicniúil:
- Anú: Fuarú mall ó 900 ° C táirgeann síos go dtí teocht an tseomra maitrís iomlán ferritach, insínteacht a uasmhéadú (- 18 % édáileáil) agus meaisíseacht (400 UTS MPa).
- Normalú: Téamh go 900 - 920 ° C agus ina dhiaidh sin tá fuarú aeir mar thoradh ar mhicreastruchtúr cothrom feiritíteach-péarlach, ag tairiscint UTS ≈ 450 MPa agus 12 % édáileáil.
- Austempering (ADI): Déantar réitigh ar an iarann teilgthe insínte a réiteach ag 900 ° C chun cairbídí a dhíscaoileadh, ansin múchadh isteach i ndabhach salainn ag 250 - 375 ° C faoi 1 - 4 uair.
Táirgeann sé seo a ferrite bainitic + austenít coinnithe atá saibhrithe ó charbón struchtúr.
Raon gráid ADI ó 400 MPa go 1 400 MPA UTS, le faduithe idir 2 - 12 %, agus feidhmíocht tuirse eisceachtúil (teorainneacha seasmhachta suas go dtí 400 MPA).
Iarphróiseáil: Meaisínithe, Críochnú Dromchla, Bonntáit
- Meaisínithe: meaisíní iarann teilgthe insínte cosúil le cruach carbóin. Luasanna casadh tipiciúil le haghaidh 65-45-12 ainliú ag 150–250 m/I le huirlisiú carbide.
Raon luasanna druileála 50–100 m/I. Coscann lubrication chuisnithe imeall tógtha. Laghdaíonn easpa graifít flake DI sliseanna uirlisí. - Críochnú Dromchla:
-
- Pléascadh lámhaigh le grit cruach (20–40 mogalra) baintear gaineamh agus soláthraíonn sé bailchríoch Neamhlonrach (Eas 2 - 5 µm).
- Meilt / Snasú éiríonn Ra < 0.8 µm le haghaidh dromchlaí séalaithe.
- Bonntáit:
-
- Cumhdach Eapocsa/Púdar: Cuireann sé scannán 50–200 µm i dtaisce chun creimeadh a chosaint i dtimpeallachtaí mara nó tionsclaíochta.
- Miotalú (Sinc nó Alúmanam): Tá feidhm ag spraeáil theirmeach a 100 - 150 ciseal íobartach µm do pháirteanna faoi thalamh nó faoi uisce.
7. Cad é Iarann Insínte Austempered (ADI)
Iarann Insínte Austempered (ADI) is ionann é agus fo-aicme speisialaithe d'iarann teilgthe insínte a thairgeann meascán eisceachtúil de neart, fhosclaíocht, agus friotaíocht tuirse.
Murab ionann agus gnáth-iarann insínte — a mbíonn maitrís feireatach-péarlach nó péarlach iomlán aige,
Is éard atá i micreastruchtúr uathúil ADI ná fíneáil plátaí ferrite bainitic tumtha i maitrís de austenít coinnithe atá saibhrithe ó charbón.
Eascraíonn an micreastruchtúr seo as próiseas cóireála teasa trí chéim: ag réiteach, múchadh go teocht idirmheánach, agus autempering.
Nuair a bheidh sé críochnaithe, seachadann iarann insínte autempered láidreachtaí teanntachta chomh hard le 1 400 MPA (san ADI 900-650 grád) agus fadú a chaomhnú sa 2 - 5% raon.

Bealach Táirgthe Iarainn Insínte Austempered: Réiteach, ag múchadh, agus Austempering
Áirítear ar na príomhchéimeanna i bpróiseáil iarainn insínte autempered:
- Réiteach: Teas an réitigh iarainn insínte go 880 - 920 ° C le haghaidh 1-2 uair an chloig a dhíscaoileadh cairbídí agus homogenize carbóin.
- ag múchadh: Aistriú chuig salann-folctha ag 250 - 375 ° C. Coscann an teocht idirmheánach seo martensite.
- Austempering: Coinnigh go dtí go n-aistríonn an maitrís isteach ferrite bainitic móide austenít coinnithe atá saibhrithe ó charbón—go hiondúil 1–4 uair an chloig, ag brath ar thiús alt.
- Fuarú: Múchadh aer nó ola go teocht an tseomra, glasáil sa mhicreastruchtúr bainitic.
Micreastruchtúr Iarainn Insínte Austempered: Feirrit Bainitiúil agus Austenít Saibhrithe Carbóin
Tá micreastruchtúr ADI comhdhéanta de:
- Snáthaidí Bainitic Ferrite: Lanna fearrite α-iarann an-fíneáil a núiclítear ag teorainneacha austenític.
- Austenític coinnithe: Scannáin austenític saibhir carbóin a fhanann cobhsaí ag teocht an tseomra, brú a ionsú agus toughness a mhéadú.
Tugann an meascán seo a "claochlú-dochrú" éifeacht: faoi strus feidhmeach, Aistríonn austenít coinnithe go martensite, an maitrís a neartú go háitiúil.
Buntáistí Meicniúla: Ard Neart – Iarmhéid Insínteachta, Friotaíocht Tuirse
| Grád ADI | Neart teanntachta (MPA) | Neart táirgeachta (MPA) | Édáileáil (%) | Cruas brinell (Lb) | Teorainn Tuirse (MPA) |
|---|---|---|---|---|---|
| ADI 400-120 | 400 - 550 | 275 - 415 | 8 - 12 | 180 - 260 | 220 - 260 |
| ADI 600-350 | 600 - 900 | 350 - 600 | 4 - 8 | 260 - 360 | 300 - 350 |
| ADI 900-650 | 900 - 1 400 | 650 - 1 000 | 2 - 5 | 350 - 450 | 400 - 450 |
I gcomparáid le iarann insínte normalaithe de chomhdhéanamh comhchosúil, autempered iarann insínte bhaint amach suas go dtí 50% UTS níos airde agus iad ag coinneáil 2 - 5% édáileáil.
Is minic a sháraíonn a seasmhacht tuirse 400 MPA, ag déanamh níos fearr ná iarann liath agus go leor steels cóimhiotail faoi lúbadh droim ar ais.
Feidhmchláir tipiciúla d'Iarann Insínte Austempered
Úsáideann innealtóirí iarann insínte autempered áit a bhfuil friotaíocht caitheamh ard, Ard -Dlús, agus ábhar saol tuirse iontaofa:
- Gluaisteán: Gears, crankshafts, camshafts, agus cages iompar.
- Innealra Talmhaíochta: sproicéid, Caith plátaí, agus seaftaí sorcóir.
- Ola & Gás: Uirlisí poll síos, seaftaí caidéil, agus comhpháirteanna comhla a éilíonn friotaíocht tuirse creimeadh.
- Trealamh Mianadóireachta: Grátaí, rollaí crusher, agus líneálacha muileann faoi réir deannaigh scríobach.
8. Iarratais Iarann Teilgthe Insínte
Comhpháirteanna na ngluaisteán: Crankshafts, Gears, Páirteanna Fionraí
Giarálann lucht déanta na n-uathoibrithe neart tuirse ard insínte iarann teilgthe (≥ 250 MPA) agus taiseadh do chromáin agus do chamshafts in innill mheándleachta.
Maireann giaranna iarainn insínte luchtú turrainge agus iad ag laghdú torainn. Baineann airm rialaithe agus cniogairí stiúrtha leas as stiffness DI (E ≈ 180 GPA) agus friotaíocht tionchair.
Píblíne agus Láimhseáil Sreabhán: Píopaí, Flains, Cásálacha Pump, Comhla comhla
Córais píopa iarainn theilgthe insínte (EN-GJS-400-15) uisce inólta nó fuíolluisce a iompar ag brúnna suas go dtí 25 bac a chur ar.
Cuireann comhlaí agus flanges iarainn insínte in aghaidh borrtha brú timthriallach. Tá rátaí creimthe faoi pH alcaileach nó neodrach fós íosta, rud a fhágann go bhfuil DI éifeachtach ó thaobh costais de i gcomparáid le cruach dhosmálta i go leor feidhmchlár ródaithe.

Trealamh Talmhaíochta agus Tógála: sproicéid, Rollóirí, Frámaí
Tugann comhpháirteanna trealaimh allamuigh aghaidh go rialta ar ithreacha scríobacha agus ar strusanna meicniúla ard.
Baintear amach sproicéid iarainn theilgthe insínte agus seaftaí sorcóir chaitheamh saol níos mó ná 1 000 uair i dtimpeallachtaí tromchúiseacha,
agus íoslaghdaíonn frámaí agus teilgin struchtúracha costais táthú agus feabhas a chur ar shaol tuirse.
Earnáil fuinnimh: Cásálacha Tuirbín Gaoithe, Cásálacha giarbhosca, Comhpháirteanna Oilfield
Maolaíonn taise ard iarainn theilgthe insínte an tonnchrith torsionach i ngiarbhoscaí tuirbíní gaoithe, iontaofacht a fheabhsú.
Laghdaíonn casings giarbhosca déanta as ADI meáchan de réir 10% i gcomparáid le cruach agus táimhe rótar níos ísle.
I réimsí ola, mairfidh uirlisí downhole agus comhlachtaí comhla sáile creimneach agus iad ag seasamh le brú timthriallach suas go dtí 50 MPA.
Fearais agus Uirlisí Tomhaltóra
Cuireann iarann teilgthe insínte mais theirmeach agus marthanacht ar fáil d'earraí cócaireachta (oighinn Ollainnis, scilléid iarann teilgthe).
Ionsúnn sreanga soicéad iarainn insínte agus comhlachtaí sreangán píopaí turraing gan briseadh, síneadh saoil uirlisí.
9. Buntáistí agus Míbhuntáistí Buntáisteacha Iarann Teilgthe Insínte
Buntáistí
Neart agus Cruithneacht Chothrom:
Soláthraíonn iarann insínte láidreachtaí teanntachta de 400-1 000 MPA agus faduithe de 2–18%, cóimheas neart-le-meáchain níos fearr a bhaint amach.
In iarratais feithicleach, mar shampla, is féidir le meáchan crankshaft titim faoi 20–30% i gcomparáid le comhghleacaithe cruach.
Sár-chaitheamh agus Friotaíocht Tuirse:
Íoslaghdaíonn nodules graifít sféaróideach an tiúchan strus, chumasú teorainneacha tuirse suas go dtí 300 MPA.
Déanann sé seo iarann insínte oiriúnach do ghiaranna, Comhpháirteanna Fionraí, agus páirteanna eile faoi luchtú timthriallach.
Castability Superior:
Le leacht sách íseal de 1 150-1 200 ° C agus leachtacht mhaith, foirmeacha iarann insínte geoiméadracht casta le crapadh íosta (0.8–1.0%).
Ritheann costais réitigh agus meaisínithe 30–50% níos ísle ná gaibhneachta cruach inchomparáide.
Creimeadh agus Cobhsaíocht Theirmeach:
Soláthraíonn nodules graifíte bacainn nádúrtha i gcoinne creimeadh. Tar éis cóireálacha dromchla, Is minic a mhaireann feistis iarainn theilgthe insínte céad bliain i dtimpeallachtaí ithreach nó uisce.
Seasann sé teocht suas go dtí 300 ° C le comhéifeacht íseal de leathnú teirmeach.
Cost-éifeachtúlacht:
Tá amhábhair saor, agus éilíonn leá fuinneamh réasúnta íseal.
Cuireann gráid nua-aimseartha - mar iarann insínte autempered - isteach ar fheidhmíocht cruach ard-neart tar éis cóireála teasa, coigilteas costais fhoriomlán suntasach a thairiscint.
Cons
Rialú Próiseas daingean:
Teastaíonn rialú beacht ar nódúil aonfhoirmeacha a bhaint amach Mg/Ce leibhéil agus íosmhéid sulfair/ocsaigin. Cuireann dearbhú cáilíochta le castacht agus costas táirgthe.
Feidhmíocht Ardteochta Teoranta:
Thuas 350 ° C, Laghdaíonn neart go mór agus coarsening grafite mar thoradh ar creep.
Níl iarann insínte oiriúnach le haghaidh iomadúil sceite nó comhpháirteanna marthanacha ardteasa eile.
Dúshláin Meaisínithe:
Éilíonn ábhar ardcharbóin anáil réamhthe nó iar-táthaithe chun scoilteadh a chosc.
Caitheann graifít uirlisí go tapa, a éilíonn gearrthóirí carbide agus straitéisí meaisínithe speisialaithe.
Stiffness Íochtarach:
Le modulus leaisteachas timpeall 160–170 GPa (i gcoinne cruach ≈ 210 GPA), dífhoirmíonn iarann teilgthe insínte níos mó faoi ualach. Is minic go dteastaíonn rannóga níos tiús ó dhearthóirí chun cúiteamh a dhéanamh.
Tionchar:
Melting and nodulizing consume significant energy and can generate pollutants.
Waste disposal must meet regulatory standards. In marine or acidic environments, ductile cast iron requires additional protective coatings.
10. Comparáid le hÁbhair Eile
When engineers evaluate ductile cast iron (Ó) for a particular application, they frequently weigh its properties against those of gray cast iron, iarann intuargainte, steel alloys, alúmanam, and bronze.
Iarann Teilgthe Liath vs. Iarann insínte
| Meicniúil | Iarann teilgthe liath (GI) | Ductile Cast Iron (Ó) |
|---|---|---|
| Graphite Shape | Flake | Spheroidal (nodule) |
| Neart teanntachta (MPA) | 200 - 300 | 400 - 900 |
| Édáileáil (%) | < 2 % | 3 - 18 % |
| Fatigue Endurance (MPA) | 80 - 120 | 200 - 400 |
| Tionchar diana (CVN, J) | 10 - 20 | 15 - 60 |
| Modal leaisteachas (GPA) | 100 - 120 | 170 - 200 |
| Casting Cost vs. Cruach | Íseal | 10 - 20 % higher than GI |
| Total Part Cost | Lowest | 20 - 30 % lower than GI (when strength-critical) |
| Úsáidí tipiciúla | Leapacha meaisín, rótair coscáin, non-critical engine blocks | Crankshafts, Gears, airm fionraí, Cásálacha caidéil |
Iarann Intuargain vs. Iarann insínte
| Meicniúil | Iarann intuargainte | Ductile Cast Iron (Ó) |
|---|---|---|
| Próiseas táirgthe | White iron anneal (48–72 h @ 900 ° C) | Single-step nodulizing (Mg, Maidir le) |
| Neart teanntachta (MPA) | 200 - 350 | 400 - 900 |
| Édáileáil (%) | 3 - 10 % | 3 - 18 % |
| Heat Treatment Complexity | Fada, dian ar fhuinneamh | Nodulizing + optional heat treatment |
| Am rothar | 2–3 days (anáil) | Uaireanta (teilgean + nodulizing) |
| Costas (per kg) | Measartha | Lú (simpler process) |
| Úsáidí tipiciúla | Hand tools, small brackets, feistis | Comhpháirteanna feithicleach, páirteanna innealra trom |
Cóimhiotail Cruach vs. Iarann insínte
| Meicniúil | Cruach Íseal-chóimhiotail (E.g., 4140) | Ductile Cast Iron (Ó) |
|---|---|---|
| Dlús (g/cm³) | - 7.85 | - 7.20 |
| Modal leaisteachas (GPA) | - 200 | 170 - 200 |
| Neart teanntachta (MPA) | 800 - 1 100 | 400 - 900 |
| Édáileáil (%) | 10 - 15 % | 3 - 18 % |
| Teorainn Tuirse (MPA) | 300 - 400 | 200 - 400 |
| Castability | Droch- (requires forging/machining) | Thar cionn (near-net cast) |
| Machinability Rating | 30 - 50 % (reference steel = 100) | 60 - 80 % |
| Inmharthanacht | Go maith le cóireáil teasa réamhthéite/iar-weld | Droch- (riachtanais réamhthéite agus faoiseamh strus) |
| Costas (teilgean + meaisínithe) | In airde (billéid brionnaithe nó meaisínithe) | 20 - 50 % íochtair (Cruth gar-ghlan) |
| Úsáidí tipiciúla | Seafta ard-neart, Brú soithigh, comhpháirteanna struchtúracha trom | Crankshafts, Cásálacha caidéil, giarbhosca, frámaí innealra |
Iarann Insínte vs. Alúmanam agus Cré-umha
| Meicniúil | Cóimhiotal Alúmanam (E.g., 6061-T6) | Crone (E.g., C93200) | Ductile Cast Iron (Ó) |
|---|---|---|---|
| Dlús (g/cm³) | - 2.70 | 8.4 - 8.9 | - 7.20 |
| Neart teanntachta (MPA) | 290 - 310 | - 350 | 400 - 900 |
| Édáileáil (%) | 12 - 17 % | 10 - 15 % | 3 - 18 % |
| Seoltacht theirmeach (W/m · k) | - 205 | - 50 - 100 | 35 - 50 |
| Friotaíocht creimthe | Thar cionn (anóidithe) | Thar cionn (timpeallacht mhuirí) | Measartha (sciath nó cóimhiotalú ag teastáil) |
| Caith Friotaíocht | Measartha | An -mhaith (frithchuimilte) | Maith go sármhaith (ag brath ar ghrád) |
| Costas (per kg) | Measartha | In airde (2–3× ID) | Íseal go measartha |
| Machnamhity | Thar cionn (Ra ~ 0.2–0.4 µm) | Measartha | Go maith (éilíonn uirlisithe chomhdhúile) |
| Úsáidí tipiciúla | Struchtúir aerárthaigh, malartóirí teasa, leictreonaic tomhaltóra | Imthacaí, tonn, crua -earraí muirí | Gears, Comhpháirteanna Fionraí, Cásálacha caidéil, bloic innill |
Cathain is fearr leat Iarann Teilgthe Insínte
- Comhpháirteanna Timthriallacha nó Ard-Ualach: Comhcheangal DI de neart teanntachta (≥ 500 MPA), seasmhachta tuirse (≥ 200 MPA), agus déanann damping iontach é do crankshafts, Gears, agus airm chrochta.
- Castacht Neas-Glan-Cruth: Laghdaíonn iarann teilgthe insínte gaineamh nó bhlaosc liúntais meaisínithe trí 30–50% i gcomparáid le cruach, costas iomlán na coda a ísliú.
- Táirgeadh Meánmhéide atá íogair ó thaobh costais de: Nuair a thabhaíonn gaibhneachta cruach nó alúmanam meaisínithe costais iomarcacha, cuireann iarann insínte cothromaíocht feidhmíochta agus geilleagair ar fáil.
- Feistis Creimneach nó Frithchaiteachais: Le bratuithe oiriúnacha nó cóimhiotalú, mairfidh píblínte insínte iarann teilgthe agus cumhdach caidéil le blianta fada i dtimpeallachtaí ionsaitheach.
Nuair a bheidh Ábhair Eile i Láthair
- Riachtanais Ultra-Éadrom: I craicne fuselage aeraspáis, comhlachtaí feithiclí leictreacha, nó leictreonaic iniompartha, sábhálfaidh cóimhiotail alúmanaim nó maignéisiam coigilteas meáchain gan mheaitseáil.
- Timpeallachtaí Creimneach Foircní: Criosanna splanc, línte próiseas clóirínithe,
nó draenáil aigéadach éileamh go minic steels dhosmálta (E.g., 316, duplex) a sháraíonn a scannáin éighníomhacha bacainní brataithe nó cóimhiotalacha DI. - Seirbhís Ard-Teocht (> 350 ° C): I gcomhpháirteanna tuirbín nó manifolds sceite,
sár-chóimhiotail nicil-bhunaithe nó steels teas-resistant (E.g., 17-4 Chomhthair) neart a choinneáil áit a mbeadh iarann teilgthe insínte ag sileadh. - Toughness uasta agus Weldability: Is fearr fós bíomaí cruach struchtúracha agus píblínte plátáilte agus iad ag cruthú, táthú, nó fuar-fhoirmiú a cheangal ar comhsheasmhach, feidhmíocht doiciméadaithe.
11. Deireadh
Seasann iarann teilgthe insínte amach mar ábhar ildánach, ábhar innealtóireachta éifeachtach ó thaobh costais.
A graifít sféaróideach Seachadann microstructure meascán annamh de neart teanntachta ard, insínteacht shubstaintiúil, is saol tuirse den scoth.
Is féidir le monaróirí cruthanna gar-líonta a chaitheamh, íoslaghdú meaisínithe ina dhiaidh sin, agus airíonna a chur in oiriúint trí chóireáil teasa, go háirithe i bhfoirm iarann insínte autempered (ADI).
In ainneoin leochaileacht creimeadh measartha, in-athchúrsáilteacht iarann insínte, cumas taise,
agus fágann raon leathan de ghráid chaighdeánaithe go bhfuil sé fíor-riachtanach ar fud na ngluaisteán, píblíne, talmhaiochta, fuinneamh, agus margaí tomhaltóirí.
I Seo, Seasann muid réidh le dul i gcomhpháirtíocht leat chun na hardteicnící seo a ghiaráil chun do dhearaí comhpháirte a bharrfheabhsú, roghnúcháin ábhair, agus sreafaí oibre táirgthe.
A chinntiú go sáraíonn do chéad tionscadal eile gach tagarmharc feidhmíochta agus inbhuanaitheachta.
Ceisteanna Coitianta
Rud a dhéanann idirdhealú idir iarann teilgthe insínte agus iarann teilgthe liath?
Iarann teilgthe insínte (Ó) ina bhfuil sféarúil (nodular) graifít seachas an graifít flake a fhaightear in iarann liath.
Na nodules sféarúil mhaol iomadú crack, rud a thugann neart teanntachta i bhfad níos airde (400–900 MPa) agus fadú (3–18 %) i gcomparáid le iarann liath's 200-300 MPa agus < 2 % édáileáil.
Cad iad na cúinsí meaisínithe a bhaineann le hiarann insínte?
Meaisíní iarann teilgthe insínte cosúil le cruach carbóin ach éilíonn uirlisithe chomhdhúile mar gheall ar a nodules ard-charbóin.
Raon luasanna gearrtha molta ó 150–250 m/I, le fothaí 0.1–0.3 mm/rev.
Coscann úsáid chuí chuisnithe imeall tógtha. D'fhéadfadh go mbeadh luasanna níos moille nó uirlisí ceirmeacha ag teastáil ó ghráid ard-chruas nó ADI chun caitheamh roimh am a sheachaint.
Conas a chuirtear iarann insínte i gcomparáid le costas ábhair eile?
- Iarann insínte Vs. Iarann Liath: Cosnaíonn amhábhar iarann teilgthe insínte ~ 10–20 % níos airde.
Cén dóigh faoin spéir a ...?, tiús bhalla laghdaithe agus liúntais meaisínithe toradh go minic costais pháirt iomlán 20-30 % níos ísle i bhfeidhmchláir atá ríthábhachtach ó thaobh neart. - Cruach vs. Iarann insínte: Is minic a chosnaíonn teilgin iarainn insínte 20-50 % níos lú ná gaibhneachta cruach coibhéiseacha nó comhpháirteanna trom-mheaisínithe.
- Alúmanam/Cré-umha Vs. Iarann insínte: Tá iarann insínte níos saoire in aghaidh an kg ná cré-umha (2–3 × costas níos airde) is, cé go bhfuil sé níos troime ná alúmanam,
cuireann i bhfad níos mó neart, saol tuirse, agus costas ábhartha níos ísle nuair nach é an meáchan an príomhábhar imní.



