1. Введение
Пластичный железо, Также известный как узловой или сфероидальный графит железа, чугун, известный своим превосходным сила, пластичность, и сопротивление усталости, из -за своих графитовых узелков.
В пределах стандарта ASTM A536, 65‑45–12 обозначает оценку с 65 KSI растягивающая сила, 45 Сила урожайности KSI, и ≥12 % удлинение - идеальный баланс для многих инженерных приложений.
Этот универсальный материал широко используется в структурные компоненты, Автомобильные системы, насосы, и промышленное оборудование Из-за его надежной механической производительности и экономической эффективности.
2. Что такое 65-45-12 Ковкий чугун?
65-45-12 пластичный железо это Ферритовый класс узловой чугун определяется ASTM A536 спецификация.
Числа в обозначении относятся к его минимуму предел прочности (65 KSI или 448 МПа), предел текучести (45 KSI или 310 МПа), и удлинение (12%), представляя хорошо сбалансированную комбинацию сила, пластичность, и обрабатываемость.
В отличие от серого железа, который содержит хлопьев -графит, который ослабляет структуру металла, 65-45-12 пластичный железо сфероидальный (узловой) графит встроен в преимущественно Ферритная матрица.
Эта микроструктура значительно улучшается ударопрочность, прочность, и усталостная производительность, сделать его подходящим для компонентов, которые должны терпеть механические нагрузки и вибрацию.
Пластичный железо 65-45-12 широко используется в таких отраслях, как автомобильный, Гидравлика, сельское хозяйство, и Муниципальная инфраструктура, где баланс Механическая долговечность и литья требуется.
Это часто предполагается над серым железом для критических или структурно нагруженных компонентов, И это служит Экономическая альтернатива литой стали Во многих приложениях средней силе.
3. Химический состав 65-45-12 Ковкий чугун
Химический состав 65-45-12 пластичный железо спроектирован для продвижения формирования узловой графит внутри преимущественно Ферритная матрица, который придает этому материалу характерное сочетание прочности, пластичность, и обрабатываемость.
Типичный химический состав
| Элемент | Типичный диапазон (%) | Функция |
| Углерод (С) | 3.40 – 3.80 | Способствует формированию графита и влияет на прочность и механизм |
| Кремний (И) | 2.20 – 2.80 | Повышает стабильность феррита, поддерживает образование графитовых узлов |
| Марганец (Мин.) | ≤ 0.50 | Укрепляет феррит, но чрезмерный MN может снизить пластичность |
| Магний (мг) | 0.03 – 0.06 | Решающее для графитовой сфероизации (узловая структура) |
| Фосфор (П) | ≤ 0.05 | Нечистота; избыток снижает пластичность и прочность |
| сера (С) | ≤ 0.02 | Нечистота; Уравновешивает эффект узловой магния, если он слишком высокий |
| Медь (Cu)(необязательный) | 0.1 – 0.5 | Иногда добавляется, чтобы увеличить прочность или улучшить механизм |
4. Механические свойства 65-45-12 Ковкий чугун
ASTM A536 Grade 65-45-12 пластичный железо определяется его балансом силы, пластичность, и прочность.
Эти свойства делают его универсальным инженерным материалом, подходящим как для статических, так и для динамических приложений, несущих нагрузку.
Типичные механические свойства
| Свойство | Ценить | Единицы |
| Предел прочности (ОТС) | ≥ 65 кси (Обычно 450–550) | кси (МПа) |
| Предел текучести (0.2% компенсировать) | ≥ 45 кси (Обычно 310–360) | кси (МПа) |
| Удлинение (через 2″) | ≥ 12 (может достичь 15–18%) | % |
| Твердость по Бринеллю | 170 – 210 | HBW |
| Модуль упругости | ~ 24 × 10³ | кси (165 ГПа) |
| Усталостная прочность (вращающийся луч, 10⁷ Циклы) | ~ 30 кв | кси (207 МПа) |
5. Физические свойства 65-45-12 Ковкий чугун
The физические свойства ASTM A536 Grade 65-45-12 Переворок, обеспечивает прочную основу для его механических показателей и удобства использования в промышленных применениях.
Типичные физические свойства
| Свойство | Типичное значение & Единицы | Инженерные последствия |
| Плотность | 7.0–7.3 г/см= | Высокое соотношение прочности и веса; немного легче углеродистой стали для чувствительных к весу деталей. |
| Точка плавления | ~ 1150–1200 ° C. | Подходит для литья с относительно низкими требованиями к энергии плавления. |
| Модуль упругости (Э) | 160–170 ГПа | Предлагает высокую жесткость для целостности конструкции в приложениях с нагрузкой. |
| Коэффициент Пуассона | 0.27–0.30 | Стандартный ассортимент для металлических материалов; воздействует на поведение напряжения. |
| Теплопроводность | 36–46 Вт/м · к | Поддерживает теплозное рассеяние в блоках двигателя, насосные корпусы, и вращающиеся детали. |
| Коэффициент теплового расширения | 10.8–12,0 мкм/м · ° C. | Низкий тепловой рост обеспечивает размерную стабильность при термическом велосипеде. |
| Электрическое сопротивление | ~ 0,7–0,8 мкм · м | Достаточно для структурных частей; Не подходит для электрической проводимости. |
| Удельная теплоемкость | ~ 460 J/кг · к | Обеспечивает тепловую буферизацию в оборудовании чувствительного к температуре. |
6. Микроструктура и металлургические характеристики
65-45-12 Производительность прокачки железа зависит от микроструктуры:
- Матрица: 90+% феррит (мягкий, пластичный) с <10% жемчужный (жесткий, пластинчатый), обеспечение высокого удлинения.
- Графитовые узелки: Сферические частицы (10-30 мкм диаметром) с >80% узелка (за ASTM A536).
Подсчет узлов диапазона от 100–200 узелков/мм² - более высокий счет улучшает прочность. - Узелка: Критическое для пластичности: 80–90% узловаемость гарантирует 12+% удлинение; <70% удважение уменьшает удлинение до <8%.
Обработка термообработки
- Отжиг: 800–850 ° C для 2 часы, медленно охлаждается до 600 ° C., Затем воздушное охлаждение. Снижает перлит <5%, Увеличение удлинения до 16–18%, но снижение прочности на растяжение на 5–10%.
- Нормализация: 900–950 ° C для 1 час, воздушное охлаждение. Увеличивает перлит до 15–20%, повышение прочности на растяжение 75 KSI, но уменьшение удлинения до 10–12%.
7. Характеристики кастинга 65-45-12 Ковкий чугун
65-45-12 пластичный железо высоко ценится в литейной промышленности за отличное поведение литья, предлагая надежный баланс между текучесть, стабильность размеров, и низкие показатели дефектов.
Его графитовая структура узлов повышает производительность литья при сохранении механической целостности.
Ключевые характеристики литья
| Характеристика | Описание |
| Литейность | Отличный; Сплавы хорошо протекают в сложные формы, Поддержка замысловатой геометрии и секции тонкой стенки. |
| Скорость усадки | Низкий; минимизирует внутренние напряжения и размерные изменения во время затвердевания. |
| Текучесть | Хороший; размещают различные типы плесени, такие как песок, оболочка, и потерянный пенопласт с постоянными результатами. |
| Горячее сопоставление разрыва | Высокий; Ферритная матрица и округлые графитовые узелки уменьшают внутреннюю деформацию и тенденции горячего растрескивания. |
| Тенденция пористости | Низкий, когда процесс контролируется; Обработка магния и дегазация помогают устранить дефекты, связанные с газом, дефекты. |
| Чувствительность холода | Умеренный; Чрезмерное охлаждение может привести к формированию карбида или перлитическим структурам - для поддержания пластичности необходимо контролируемое охлаждение.. |
| Влияние толщины стены | Механические свойства могут варьироваться в зависимости от толщины стенки; более толстые секции охладно медленнее, предпочтение ферритных структурам, в то время как более тонкие участки могут затвердеть. |
| Стабильность размеров | Хороший. Поддерживает точность в более крупных частях из -за равномерного затвердевания и низкого остаточного напряжения. |
| Методы кастинга | Совместим с литье в песок, оболочка, Потерянный восковой кастинг, Потерянный пенопластовый кастинг, и постоянное литье плесени. |
8. Обучаемость и изготовление
65-45-12 Обучаемость пронзака Железа балансирует эффективность и срок службы инструмента:
- Рейтинг механизма: 70–80% (против. 100% Для бесплатной латуни), Превосходный из литой стали (50–60%).
- Выбор инструмента: Карбид вставки (Tialn Coated) Последние 20–30% длиннее, чем на стали, со скоростью разрезания 150–200 м/мин для поворота.
- Типичные операции:
-
- Поворот/фрезерование: Достигает RA 1,6–3,2 мкм., Подходит для гидравлических компонентов.
- Бурение/постукивание: Образует чистые потоки без сварки чипа, критическая для фитингов труб.
- Свариваемость: Ограничен, но возможно с предварительным нагревом (200–300 ° C.) и электроды с низким гидрогенами.
Сварные суставы сохраняют ~ 70% прочности на основе металла, но используются редко - предпочтительнее, механическое крепление.
9. Коррозионная устойчивость и поверхностная обработка 65-45-12 Ковкий чугун
Хотя 65-45-12 пластичный железо предлагает отличные механические и листовые свойства, это не устойчиво к коррозии.
В отличие от нержавеющей стали или специально сплавных утюгов, Его поверхность подвержена окислению и деградации окружающей среды, особенно в влажном, кислый, или соленая среда.
Как результат, Соответствующие поверхностные обработки и покрытия необходимы для продления срока службы обслуживания и обеспечения производительности в требовательных приложениях.
Коррозионные характеристики
| Аспект | Производительность 65-45-12 |
| В атмосферных условиях | Умеренное сопротивление; Разработает стабильный оксидный слой в сухой среде |
| В воде или почве | Ограниченный; подвержен ржавчине без защиты, Особенно в кислых или истощенных кислородах условиях |
| В морской/хлоридной среде | Плохое сопротивление без покрытия; Ожидается быстрая яма и общая коррозия |
| Гальваническая коррозионная риск | Высокий, когда контакт с разнородными металлами в проводящих средах |
Общая поверхностная обработка
| Тип лечения | Цель | Типичные применения |
| Рисование / Порошковое покрытие | Барьерная защита от влаги и химикатов | Машины, Строительные детали |
| Эпоксидное покрытие | Отличная химическая и влажная стойкость | Клапаны, трубопровод, водопровод |
| Гальванизация (Горячий цинк) | Жертвенный слой для коррозионной сопротивления, особенно на открытом воздухе или в морской среде | Муниципальная инфраструктура, аппаратные компоненты |
| Фосфатное покрытие | Улучшает адгезию краски, обеспечивает легкую коррозионную стойкость | Автомобильные и гидравлические компоненты |
| Пассивация (менее распространен) | Удаляет поверхностные загрязнители, хотя ограниченная эффективность на пластичном железе | Иногда используется перед покрытием |
| Индукция/нитрирование (Поверхностное упрочнение) | Увеличивает износ и твердость поверхности; Вторичная коррозионная выгода | Шестерни, втулки, носить тарелки |
10. Применение 65-45-12 Ковкий чугун
Из -за превосходного сочетания силы, пластичность, прочность, листовиденность, и экономическая эффективность, 65-45-12 пластичный железо (как определено ASTM A536) широко используется в нескольких промышленных секторах.
Ключевые промышленные применения по сектору
| Отраслевой сектор | Типичные применения |
| Автомобильная промышленность | Компоненты подвески, управление руками, рулевой суть, концентраторы, дифференциальные корпусы |
| Муниципальный & Водопровод | Трубопроводная арматура, клапаны, Гидрантные тела, насосные оболочки, крышки люков |
| Сельское хозяйство & Сельское хозяйство | Корпусы коробки передач, Реализуйте скобки, Колесные центры, Рамки инструмента обработки почвы |
| Промышленное оборудование | Компрессорные тела, Гидравлические компоненты, корпуса двигателя, подшипники |
| Строительный механизм | Противовеса, рамки, скобки, базовые тарелки, Погрузчика |
| Энергия & Власть | Кроншеты ветряной турбины, Трансформаторы корпуса, Запчасти для газового компрессора |
| Железнодорожный & Транзит | Тормозные компоненты, муфты, детали подвески |
| Генеральная техника | Зажимы, рычаги, заготовки для передачи, монтируется, соединяющие руки |
11. Преимущества 65-45-12 Ковкий чугун
- Высокая прочность на растяжение: Обеспечивает структурную целостность, сравнимую со многими сталями (65 кси / 448 МПа).
- Хорошая пластичность: Минимальное удлинение 12% обеспечивает лучшую вязкость и сопротивление растрескиванию, чем серого железа.
- Отличная устойчивость к усталости: Подходит для циклических и ударов по загрузке.
- Экономичный: Более низкие затраты на производство и сырье по сравнению со сталью, Предлагая аналогичные механические характеристики.
- Превосходная литья: Позволяет сложные формы и компоненты в ближней форме с низкой усадкой и дефектами.
- Обрабатываемость: Легче в машине, чем многие стали, Уменьшение времени износа инструментов и производства.
- Износостойкость: Подходит для деталей, требующих умеренной сопротивления истирания без тщательной обработки поверхности.
- Вибрационное демпфирование: Графитовые узелки помогают поглощать вибрацию, Улучшение срока службы компонентов и снижение шума.
- Универсальность: Совместим с множественными методами литья и термообработкой для адаптации свойств.
- Экологически чистый: Перерабатываемая и часто производится с меньшей энергией по сравнению со сталью.
12. Ограничения 65-45-12 Ковкий чугун
- Коррозионная уязвимость: Требуется покрытие для использования на открытом воздухе/морских.
- Силовая крышка: Более низкая прочность на растяжение, чем грузоподъемные утюги (например, 80-55-06 в 80 кси) или высокопрочная сталь.
- Геометрия чувствительность: Толстые секции (>50 мм) может иметь более низкий счет узелков, Снижение пластичности <10%.
- Сварные ограничения: Разогрейли/пост-нагреть Требования к сварке.
13. Сравнение с другими пластичными железными оценками
| Свойство / Оценка | 65-45-12 | 80-55-06 | 60-40-18 | 65-40-12 | 70-50-05 |
| Предел прочности (кси / МПа) | 65 / 448 | 80 / 552 | 60 / 414 | 65 / 448 | 70 / 483 |
| Удлинение (%) | ≥ 12 | ≥ 6 | ≥ 18 | ≥ 12 | ≥ 5 |
| Твердость (полупансион) | 170–210 | 230–280 | 160–200 | 170–210 | 210–250 |
| Типичные применения | Автозапчасти, насосные корпусы, клапаны | Тяжелые компоненты, Высокие части | Приложения нуждаются в более высокой пластичности | Общее машиностроение, структурные части | Износостойкие и воздействие деталей |
| Ключевые различия | Сбалансированная сила и пластичность, универсальный | Более высокая сила, более низкая пластичность, Сильнее | Большее удлинение, более низкая прочность | Подобная сила, немного более низкий доход | Более высокая твердость, Снижение удлинения |
14. Стандарты и спецификации
- ASTM A536: Определяет механические и микроструктурные ограничения для оценки 65-45-12.
- ИСО 1083 - 400–12: Глобальный эквивалент.
- SAE J434C D50006: Общая автомобильная спецификация.
- Литейные заводы обычно определяют узелка, твердость, и химический состав критерии.
15. Заключение
65-45-12 пластичный железо стоит как универсальный инженерный материал, предлагая редкую смесь пластичности, сила, и литейность.
Его ферритная сфероидальная микроструктура обеспечивает применение от автомобильных запчастей под суспензии к муниципальным клапанам, где деформация перед сбоем и экономической эффективностью важна.
В то время как ограничен уязвимостью коррозии, Его преимущества, включая превосходную устойчивость к усталости и низкие затраты на производство, - поощряйте его постоянную роль в качестве основного в промышленном дизайне.
Часто задаваемые вопросы
Является 65-45-12 Переворот?
Да, но не обычно сварка. Это требует предварительного нагрева до 200–300 ° C и отжига после пособия, чтобы избежать растрескивания, Сделать механическое крепление более экономичным.
Как 65-45-12 Сравните со сталью?
65-45-12 соответствует растягивающей прочному 30% более низкая стоимость, но имеет более низкую коррозионную стойкость и удлинение. Сталь предпочтительнее для высоких или высоко коррозионных применений.
Может 65-45-12 использоваться для применения давления?
Да, до 1000 пси (69 бар) в обработке жидкости (например, водопроводные трубы) При правильном разработке с оценками давления на ASME B16.42.
Трептатная обработка требуется для 65-45-12?
НЕТ-это кастые свойства соответствуют требованиям ASTM A536. Отжиг может улучшить пластичность, При нормализации силы усилий, Но оба добавляют стоимость.
