ASTM A536 kaliojo ketaus

1. Įvadas

ASTM A536 yra standartinė kaliojo ketaus liejinių specifikacija, plačiai naudojamas tokiose pramonės šakose kaip automobilių pramonė, statyba, hidraulika, ir energija.

Žinomas dėl savo nepaprasto jėgos balanso, ausmingumas, ir ekonominis efektyvumas, ASTM A536 reglamentuoja sferoidinio grafito geležies mechanines savybes (taip pat žinomas kaip kaliasis arba mazginis geležis), todėl tai yra esminė inžinerinio projektavimo ir gamybos nuoroda.

2. Kas yra ASTM A536 medžiaga?

ASTM A536 apibrėžia mechaninius reikalavimus, o ne cheminę sudėtį Kariuomenė geležis liejiniai.

Tai užtikrina, kad medžiagoje yra sferoidiniai grafito mazgeliai, kurie išskiria jį nuo pilkosios geležies, nes suteikia didesnį atsparumą smūgiams, pailgėjimas, ir nuovargio atsparumas.

Pagal šį standartą kaliojo ketaus tipai skirstomi į kategorijas pagal atsparumą tempimui, derliaus stiprumas, ir pailgėjimas.

Gebėjimas pritaikyti matricų struktūras (feritas, Perlitas, arba mišrus) todėl ASTM A536 liejiniai yra universalūs tiek konstrukcinėms, tiek mechaninėms reikmėms.

3. Mechaninės savybės ir klasės

ASTM A536 suskirsto kaliojo ketaus liejinius pagal jų mechanines savybes – konkrečiai tempimo stiprumas, derliaus stiprumas, ir pailgėjimas.

Šios savybės atsiranda dėl sferoidinių grafito struktūrų ir matricos fazių derinio geležyje.

Standartinės ASTM A536 klasės Kariuomenė geležis

Kiekviena ASTM A536 klasė pavadinta naudojant trijų dalių formatą: Tempimo stipris-išeigos stipris- Pailgėjimas (%).

Pavyzdžiui, Pažymys 65-45-12 reiškia tempimo stiprumą 65 ksi (448 MPA), takumo riba 45 ksi (310 MPA), ir 12% pailgėjimas.

4. Mikrostruktūra ir metalurgija

Kaliojo ketaus bruožas pagal ASTM A536 yra sferoidinė grafito mikrostruktūra, pasiekiamas lydymosi metu pridedant magnio arba cerio.

Ši apvali mazginė struktūra, o ne drožlių grafitas pilkojoje geležyje, padidina mechanines savybes:

• Sferoidinis grafitas sumažina įtempių koncentraciją ir įtrūkimų atsiradimą.
• Matricos valdymas (feritas vs. Perlitas) gaunamas legiruojant ir termiškai apdorojant.
• Grūdų rafinavimas pagerina atsparumą nuovargiui ir stiprumo vienodumą.

Mažesnio stiprumo klasėse kaip 60-40-18, visiškai feritinė matrica užtikrina didelį pailgėjimą ir atsparumą smūgiams.

Didesnio stiprumo klasėse, pvz 100-70-03, vyraujanti perlitinė matrica užtikrina tvirtumą ir atsparumą dilimui.

5. Įprasti ASTM A536 kaliojo ketaus liejimo procesai

Kalusis ketus, atitinkantis ASTM A536, yra vertinamas inžinerijos srityse dėl puikaus stiprumo balanso, ausmingumas, ir apdirbamumą.

Pasirinkimas iš liejimo procesas tiesiogiai veikia Mechaninis atlikimas, matmenų tikslumas, paviršiaus apdaila, ir ekonominis efektyvumas paskutinės dalies.

Smėlio liejimo kaliojo ketaus

Smėlio liejimas yra tradiciškiausias ir plačiausiai naudojamas kaliojo ketaus komponentų gamybos būdas, ypač tie, kurie atitinka ASTM A536.

Tai apima formos ertmės formavimą iš sutankinto smėlio, į kurį pilamas išlydytas metalas.

Šis procesas yra labai pritaikomas ir ekonomiškas gaminant tiek paprastas, tiek sudėtingas formas nuo mažo iki vidutinio tūrio.

Smėlio liejimas ypač naudingas didelės ir sunkios dalys kuriems nereikia itin smulkios paviršiaus apdailos.

Dėl lanksčios formos konstrukcijos ir mažų įrankių sąnaudų, Smėlio liejimas išlieka pageidaujamu pasirinkimu tokiose pramonės šakose kaip statyba, žemės ūkis, ir sunkiosios įrangos gamyba.

Korpuso formavimas Kaliojo ketaus liejimas

Apvalkalų liejimas yra patobulinta smėlio liejimo versija, kurioje naudojamas termoreaktinga derva padengtas smulkus smėlis plonam smėliui suformuoti, kieto apvalkalo formos.

Šie apvalkalai sukurti kaitinant metalinį raštą, padengto smėlio naudojimas, o tada sukietinkite, kad susidarytų tiksli ir standi pelėsių ertmė.

Šis procesas žymiai pagerina matmenų tikslumą, paviršiaus apdaila, ir pakartojamumas, palyginti su tradiciniais žalio smėlio metodais.

Korpuso formavimas idealiai tinka vidutinio sudėtingumo vidutinio dydžio dalys ir dažniausiai naudojamas automobilių ir vožtuvų pramonėje, kur matmenų nuoseklumas ir sumažintas tolesnis apdorojimas yra labai svarbūs.

Kalios geležies investavimo liejimas (Pamesto vaško liejimas)

Investicijų liejimas, taip pat žinomas kaip prarastas vaško liejimas, yra tikslus liejimo būdas, ypač tinkamas kompleksas, išsamiai, ir plonasienių kaliojo ketaus komponentų.

Sukuriamas baigiamosios dalies vaškinis modelis, padengtas keramine medžiaga, kad susidarytų forma, ir tada vaškas ištirpsta. Gautas keraminis apvalkalas užpildomas išlydytu metalu.

Šis procesas suteikia griežtos nuokrypiai, puiki paviršiaus apdaila, and minimal material waste, making it highly suitable for small parts requiring intricate geometries, ypač aviacijos erdvėje, Medicinos, and defense industries.

It allows engineers to combine multiple features into a single casting, reducing the need for assembly or secondary machining.

Kaliojo ketaus nuolatinis liejimas iš formų (Gravitacijos liejimas)

Nuolatinis liejimas į formą, also referred to as gravity die casting, naudoja durable metal molds—typically made of cast iron or steel—that can be reused many times.

Unlike sand or shell molds, these molds are not destroyed after each pour, making the process ideal for medium to high production volumes.

Išlydytas kaliasis ketus pilamas į formą grynai gravitacijos būdu, be slėgio pagalbos.

Rezultatas yra dalis, kurios matmenys yra nuoseklūs, sumažėjęs poringumas, ir lygesnė apdaila nei dauguma smėliu išlietų dalių.

Nors geometrinis sudėtingumas yra labiau ribotas, nuolatinis liejimas iš formų išsiskiria gamyboje simetriškas, vidutiniškai sudėtingos dalys pavyzdžiui, korpusai, skliaustai, ir jungiamosios detalės.

Išcentrinis kaliojo ketaus liejimas

Išcentrinis liejimas yra specializuotas gamybos procesas cilindro arba žiedo formos kaliojo ketaus komponentai pilant išlydytą metalą į greitai besisukančią formą.

Išcentrinė jėga paskirsto išlydytą metalą į išorę, pašalinant dujų kišenes ir inkliuzus, ir gamina tankų, smulkiagrūdė mikrostruktūra.

Šis metodas idealiai tinka sudėtingoms programoms puikus mechaninis vientisumas ir vienodumas, tokių kaip vamzdžiai, guolių rankovės, hidrauliniai cilindrai, ir labai susidėvinčios dalys.

Išcentrinis liejimas ypač naudingas gaminant tuščiavidurius arba vamzdinius komponentus puiki sienelės storio kontrolė ir minimalūs defektai.

Nepertraukiamo liejimo kaliojo ketaus (Baro prekių gamybai)

Nepertraukiamas liejimas yra pusiau nepertraukiamas procesas, kai išlydytas kaliasis ketus sukietėja į strypą, ruošinys, arba plokštę jam tekant per vandeniu aušinamą formą.

Šis metodas pirmiausia naudojamas žaliavų atsargoms gaminti, kurios vėliau apdirbamos į gatavus komponentus.

Nepertraukiamas ASTM A536 geležies liejimas užtikrina vienoda struktūra, didelis apdirbamumas, ir nuoseklią cheminę sudėtį per visą juostos ilgį.

Jis dažniausiai naudojamas aukštos kokybės gamybai apvalus, kvadratas, ir stačiakampiai strypai naudojamas krumpliaračių ruošiniuose, hidraulinės jungiamosios detalės, ir bendrosios paskirties inžinerinius komponentus.

Šis procesas žymiai sumažina atliekų kiekį ir padidina našumą liejyklose.

Pamestas putų liejimas kaliojo ketaus

Pamestos putplasčio liejimas yra pažangus beveik tinklinės formos liejimo procesas, pakeičiantis tradicinius vaško raštus (naudojamas investiciniam liejimui) su polistireninio putplasčio raštai, kurios paliekamos formoje ir išgaruoja įpylus išlydyto kaliojo ketaus.

Išgarintas putas išstumia įeinantis metalas, todėl gaunami sudėtingi ir labai detalūs liejiniai be atskyrimo linijų ar šerdžių.

Šis metodas puikiai tinka sudėtingi komponentai, tokie kaip variklio blokai, cilindro galvutės, ir siurblių korpusai.

Liejimas iš putplasčio užtikrina puikų matmenų tikslumą ir sumažina surinkimo poreikius, todėl idealiai tinka konsoliduotų komponentų dizainas automobilių ir pramonės sektoriuose.

6. ASTM A536 kaliojo ketaus terminis apdorojimas

Terminis apdorojimas yra svarbus žingsnis optimizuojant kaliojo ketaus liejinių mikrostruktūrą ir mechanines savybes.

Nors daugelis ASTM A536 klasių yra naudojamos kaip išlietos, terminis apdorojimas leidžia inžinieriams tiksliai sureguliuoti kietumą, tempimo stiprumas, ausmingumas, ir kietumas kad atitiktų konkrečius taikymo reikalavimus.

Ductile iron’s response to heat treatment depends primarily on its matrix composition (feritas, Perlitas, arba mišrus) ir desired mechanical outcome, such as higher wear resistance, pagerintas apdirbamumas, or increased impact resistance.

Įprasti terminio apdorojimo procesai

Išsamus pagrindinių gydymo būdų aprašymas

Atkaitinimas

Tikslas: To produce a soft, ductile ferritic matrix.
Procesas: Heat to ~870–900°C, hold for several hours, then furnace-cool slowly.
Rezultatas: Improves elongation (up to 18–20%) ir atsparumas smūgiams. Common for parts in fluid handling, slėgio vamzdžiai, arba mažai įtempti komponentai.

Normalizavimas

Tikslas: Norint pasiekti smulkią perlitinę matricą, kad būtų didesnis stiprumas ir vidutinis plastiškumas.
Procesas: Įkaitinkite iki ~870–950°C, trumpai palaikykite, tada atvėsinkite oru.
Rezultatas: Stiprumas ir kietumas didėja, su vidutiniu kietumu. Dažnas pavarose, didelio našumo korpusai, ir pakabos ginklai.

Gesinimas ir grūdinimas

Tikslas: Išvystyti didelį stiprumą ir paviršiaus kietumą dilimui linkusiems naudoti.
Procesas: Atvėsinkite aliejuje arba vandenyje nuo ~870–950°C, tada grūdinti ~400–600°C temperatūroje.
Rezultatas: Didelis tempimo stiprumas (iki 827 MPA), geras atsparumas dilimui, bet sumažintas pailgėjimas. Idealiai tinka įrankiams, velenai, ir kasybos dalys.

Stresas palengvina

Tikslas: Sumažinti vidinius įtempius, atsirandančius apdirbant arba liejant nekeičiant mechaninių savybių.
Procesas: Įkaitinkite iki ~550–650°C, laikykite, ir vėsu oru.
Rezultatas: Sumažina iškraipymo ar įtrūkimų riziką eksploatacijos metu.

Rytų grūdinimas (skirtas ADI – Austempered Ductile Iron)

Tikslas: Sukurti baininę mikrostruktūrą, užtikrinančią puikų stiprumą ir ilgaamžiškumą.
Procesas: Austenitizuoti (~900°C), gesinti į druskos vonią (~260–400°C), laikykite, kad transformuotumėte į bainite, tada atvėsinkite oru.
Rezultatas: Pasiekia tempimo stiprumą iki 1600 MPa, pailgėjimas 1–3 %. Naudojamas didelio našumo įrenginiuose, pavyzdžiui, bėgių dalyse, pavaros komponentai, ir kariniai šarvai.

7. ASTM A536 kaliojo ketaus taikymas

Automobiliai ir transportas

• Alkūniniai velenai
• Vairo rankenėlės
• Pakabos svirties ir laikikliai
• Stabdžių apkabos ir būgnai
• Diferencialiniai korpusai

Pramonės mašinos ir įranga

• Pavarų dėžės ir korpusai
• Staklių pagrindai
• Velenai ir movos
• Siurblio korpusai ir sparnuotės
• Guolių korpusai

Žemės ūkio ir ne greitkelių įranga

• Transmisijos korpusai
• Ašių atramos ir stebulės
• Pavarų dėžės komponentai
• Žemės dirbimo ir plūgo dalys

Komunalinė ir komunalinė infrastruktūra

• Vandentiekio ir kanalizacijos vamzdžiai
• Šulinio dangteliai
• Vožtuvų korpusai ir flanšai
• Gaisriniai hidrantai

Aliejus, Dujos, ir naftos chemijos pramonei

• Vožtuvų korpusai ir lizdai
• Vamzdžių jungiamosios detalės ir movos
• Siurblių korpusai
• Flanšinės jungtys ir alkūnės

Vėjo ir energetikos sektoriai

• Turbinų stebulės ir flanšai
• Pavarų dėžės komponentai
• Guolių korpusai

Geležinkelis ir sunkusis transportas

• Stabdziu diskai ir ratai
• Movos ir jungtys
• Vežimėlio komponentai

8. ASTM A536 kaliojo ketaus privalumai

ASTM A536 kaliojo ketaus, taip pat žinomas kaip mazginis ketus arba sferoidinis grafitas, siūlo savitą jėgos balansą, ausmingumas, Tvirtumas, ir liejamumas.

Puikus jėgos ir svorio santykis

Kaliojo ketaus mechaninis stiprumas panašus į daugelio plienų, bet mažesnis tankis ir kaina.

Dėl to jis idealiai tinka konstrukciniams komponentams, kuriems reikalinga didelė apkrova be per didelės masės.

Puikus lankstumas ir atsparumas smūgiams

Sferoidinis (mazginis) grafito struktūra kaliajame ketuje leidžia jam deformuotis veikiant įtempiams, neskilinėdama, leidžianti jam efektyviau nei pilkoji geležis sugerti mechaninius smūgius ir dinamines apkrovas.

Padidintas atsparumas nuovargiui

ASTM A536 kalusis ketus išlaiko vientisumą esant ciklinei apkrovai, todėl jis puikiai tinka komponentams, veikiamiems vibracijos ar besisukančių judesių.

Puikus Castability

Vienas iš labiausiai apibrėžiančių kaliojo ketaus savybių yra jo gebėjimas išlieti sudėtingas formas su smulkiomis detalėmis, išlaikant matmenų stabilumą.. Tai sumažina apdirbimo laiką ir medžiagų švaistymą.

Ekonominis efektyvumas

Palyginti su daugeliu anglinio plieno arba legiruotojo plieno, kaliojo ketaus suteikia konkurencinį pranašumą medžiagų sąnaudų požiūriu, apdorojimo kaina, ir visos gyvavimo ciklo išlaidos.

Geras Atsparumas korozijai

Nors ir ne toks atsparus korozijai kaip nerūdijantis plienas, ASTM A536 kaliojo ketaus, ypač kai yra legiruotas arba padengtas, gerai veikia vidutiniškai korozinėje aplinkoje.

Paviršiaus procedūros (Pvz., cinkavimas, epoksidinė danga) pagerinti atsparumą

Aparatas

Kalusis ketus gali būti efektyviai apdirbamas dėl grafito mazgelių, kurie pjovimo metu veikia kaip tepalai. Tai sumažina įrankių susidėvėjimą ir padidina našumą.

Šiluminis ir vibracijos slopinimas

Dėl grafito mikrostruktūros kalusis ketus pasižymi puikiomis vibracijos ir akustinio slopinimo savybėmis, pranoksta plieną daugelyje dinamiškų pritaikymų.

Klasės universalumas

ASTM A536 apima kelias klases (Pvz., 60-40-18, 80-55-06, 100-70-03), kiekvienas pritaikytas specifiniams mechaniniams ir našumo poreikiams – nuo ​​didelio lankstumo iki itin didelio stiprumo.

9. Palyginimas su kitais standartais

10. ASTM A536 Kariuomenė geležis prieš kitas medžiagas

Pagrindinės įžvalgos:

• ASTM A536 kaliojo ketaus siūlo puikią jėgos pusiausvyrą, ausmingumas, Kaina, ir liejamumas, todėl idealiai tinka struktūriniams ir dinaminiams komponentams.
• Pilka ketaus yra pigesnis, bet trapus ir netinkamas naudoti dinamiškiems ar smūgiams.
• Anglies plienas užtikrina didesnį stiprumą ir suvirinamumą, tačiau yra sunkiau liejamas ir brangesnis apdirbimas.
• Nerūdijantis plienas (Pvz., 316) pasižymi atsparumu korozijai ir lankstumu, tačiau pasižymi žymiai didesnėmis medžiagų ir apdorojimo sąnaudomis.

11. Išvada

ASTM A536 yra daugiau nei tik medžiagų standartas – tai strateginė specifikacija inžinieriams, kuriems reikia patikimų mechaninių lietinių komponentų veikimo..

Jo plastiška prigimtis, konstrukcijos stiprumas, ir pritaikomos savybės daro jį nepakeičiamu šiuolaikinėje gamyboje.

Nesvarbu, ar projektuojate laikančiąsias pakabos svirtis, ar korozijai atsparius siurblių korpusus, ASTM A536 suteikia lankstumo ir užtikrinimo, reikalingo techniniams reikalavimams, ekonominis, ir aplinkosaugos reikalavimus.

Per apgalvotą pažymių pasirinkimą, terminis apdorojimas, ir apdorojimas, gamintojai gali pasiekti optimalų našumą įvairiose pramonės srityse.

Tai: Tikslieji liejimo sprendimai, skirti ASTM A536 kaliajam ketui

Tai yra patikimas liejyklos partneris, kurio specializacija ASTM A536 kaliojo ketaus liejiniai, siūlome visapusišką pažangių gamybos paslaugų rinkinį, pritaikytą sudėtingiems šiuolaikinės pramonės poreikiams.

Su ilgamete patirtimi metalurgijos inžinerijos ir liejinių technologijų srityje, Tai pristato didelio našumo kaliojo ketaus komponentai kurios sujungia mechaninį stiprumą, matmenų tikslumas, ir ilgalaikis patikimumas.

Mūsų ASTM A536 liejimo galimybės apima:

• Smėlio liejimas: Idealiai tinka vidutiniams ir dideliems komponentams, užtikrina tvirtą mechaninį vientisumą ir ekonomiškumą.
• Investicijų liejimas (Pamestas vaškas): Puikiai tinka sudėtingoms geometrijoms, kurioms reikalingas didelis matmenų tikslumas ir puiki paviršiaus apdaila.
• Korpuso formavimas: Tikslus metodas, tinkamas sudėtingoms kaliojo ketaus dalims, turinčioms mažus leistinus nuokrypius ir pastovų pakartojamumą.
• Išcentrinis liejimas: Puikiai tinka cilindrinėms dalims, tokioms kaip vamzdžių jungiamosios detalės, rankovėmis, o įvorės reikalauja tankumo, be defektų mikrostruktūros.
• Nuolatinis pelėsių liejimas: Užtikrina puikias mechanines savybes ir pastovią kokybę didelės apimties gamybai.

Nuo automobilių ir hidraulikos iki savivaldybės infrastruktūros ir sunkiosios technikos, Tai siūlo viso spektro sprendimus – nuo ​​raštų projektavimo ir metalurgijos konsultacijų iki apdirbimo ir paviršiaus apdailos.

Mes griežtai laikomės ASTM A536 standartų ir galime pritaikyti mechanines savybes (Pvz., 60-40-18, 80-55-06, 100-70-03 pažymiai) remiantis kliento specifikacijomis.

Kodėl verta rinktis DEZE?

• ISO sertifikuotos kokybės sistemos
• Pažangi liejyklų automatika
• Greitas prototipų kūrimas ir trumpas pristatymo laikas
• Pasirinktinis lydinio ir klasės atitikimas
• Visiškas vidinis bandymas ir patikra (Cheminė, mechaninis, Ndt)

Bendradarbiaukite su ŠIU gauti naudos iš tikslios, didelio vientisumo kaliojo ketaus liejiniai, atitinkantys jūsų našumo ir ilgaamžiškumo reikalavimus – pristatomi laiku ir pagal specifikacijas.

 

DUK

Kuo skiriasi kaliojo ir pilkojo ketaus?

Kariuomenė geležis (ASTM A536) yra mazginis (sferoidinis) grafitas, suteikiant jam puikų tvirtumą, pailgėjimas, ir nuovargio atsparumas. Priešingai, pilka geležis turi dribsnių grafitą, dėl ko ji tampa trapesnė.

Kalusis ketus tinka dalims, kurias veikia dinaminės apkrovos, kadangi pilkoji geležis dažnai naudojama ten, kur vibracijos slopinimas yra svarbesnis.

Ar ASTM A536 kaliojo ketaus suvirinama?

Taip, kaliojo ketaus gali būti suvirintas, bet reikia tinkamai pašildyti ir po suvirinimo terminio apdorojimo, kad būtų išvengta įtrūkimų.

Suvirinimas yra lengvesnis mažesnio stiprumo rūšims, pavyzdžiui 60-40-18 dėl jų didesnio lankstumo.

Ar ASTM A536 kaliojo ketaus yra rūdijantis?

Taip, ASTM A536 kaliojo ketaus gali rūdyti nes jame yra geležies ir jam trūksta būdingo atsparumo korozijai.

Tačiau, tai gali būti apsaugotas dangomis kaip dažai, epoksidinė, arba cinkavimas, kad pagerintų veikimą korozinėje aplinkoje.

Ar ASTM A536 kaliojo ketaus magnetas?

Taip, ASTM A536 kaliojo ketaus yra magnetinis. Kaip ir dauguma juodųjų metalų lydinių, geležies turtinga sudėtis suteikia jai magnetinių savybių, todėl jis reaguoja į magnetinius laukus.