1. Giới thiệu
Sắt dễ uốn, còn được gọi là sắt than chì nốt hoặc hình cầu, là một gang nổi tiếng vì nó xuất sắc sức mạnh, độ dẻo, Và chống mỏi, do các nốt than chì của nó.
Trong tiêu chuẩn ASTM A536, 65‑45‑12 biểu thị một lớp với 65 KSI Độ bền kéo, 45 Sức mạnh năng suất KSI, và ≥12 % kéo dài - một sự cân bằng lý tưởng cho nhiều ứng dụng kỹ thuật.
Vật liệu đa năng này được sử dụng rộng rãi trong thành phần cấu trúc, Hệ thống ô tô, máy bơm, Và thiết bị công nghiệp Do hiệu suất cơ học và hiệu quả chi phí mạnh mẽ của nó.
2. Là gì 65-45-12 Sắt dễ uốn?
65-45-12 sắt dễ uốn là một gang gang gang cấp lớp ferritic được xác định bởi ASTM A536 đặc điểm kỹ thuật.
Những con số trong chỉ định đề cập đến mức tối thiểu của nó độ bền kéo (65 ksi hoặc 448 MPa), sức mạnh năng suất (45 ksi hoặc 310 MPa), Và kéo dài (12%), đại diện cho một sự kết hợp cân bằng của sức mạnh, độ dẻo, và khả năng gia công.
Không giống như sắt xám, trong đó chứa vảy than chì làm suy yếu cấu trúc kim loại, 65-45-12 Các tính năng sắt dễ uốn hình cầu (nốt sần) than chì được nhúng trong một chủ yếu Ma trận ferritic.
Cấu trúc vi mô này được cải thiện đáng kể chống va đập, sự dẻo dai, Và Hiệu suất mệt mỏi, làm cho nó phù hợp cho các thành phần phải chịu đựng tải trọng cơ học và rung động.
Sắt dễ uốn 65-45-12 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, Thủy lực, nông nghiệp, Và Cơ sở hạ tầng thành phố, nơi cân bằng của Độ bền cơ học và khả năng đúc là bắt buộc.
Nó thường được ưa chu, Và nó phục vụ như một Thay thế hiệu quả về chi phí cho thép đúc Trong nhiều ứng dụng cường độ trung bình.
3. Thành phần hóa học của 65-45-12 Sắt dễ uốn
Thành phần hóa học của 65-45-12 sắt dễ uốn được thiết kế để thúc đẩy sự hình thành của Nham gỉ trong một chủ yếu Ma trận ferritic, trong đó cung cấp cho vật liệu này sự kết hợp đặc trưng của sức mạnh của nó, độ dẻo, và khả năng gia công.
Thành phần hóa học điển hình
| Yếu tố | Phạm vi điển hình (%) | Chức năng |
| Cacbon (C) | 3.40 – 3.80 | Thúc đẩy sự hình thành than chì và ảnh hưởng đến sức mạnh và khả năng máy móc |
| Silicon (Và) | 2.20 – 2.80 | Tăng cường sự ổn định của ferrite, Hỗ trợ hình thành nốt than chì |
| Mangan (Mn) | ≤ 0.50 | Tăng cường ferrite nhưng Mn quá mức có thể làm giảm độ dẻo |
| Magie (Mg) | 0.03 – 0.06 | Quan trọng cho sự hình cầu than chì (Cấu trúc nốt) |
| Phốt pho (P) | ≤ 0.05 | Tạp chất; dư thừa làm giảm độ dẻo và độ dẻo dai |
| lưu huỳnh (S) | ≤ 0.02 | Tạp chất; quầy hiệu ứng nốt magiê, nếu quá cao |
| đồng (Củ)(không bắt buộc) | 0.1 – 0.5 | Đôi khi được thêm vào để tăng cường sức mạnh hoặc cải thiện khả năng gia công |
4. Tính chất cơ học của 65-45-12 Sắt dễ uốn
Lớp ASTM A536 65-45-12 sắt dễ uốn được xác định bởi sự cân bằng sức mạnh của nó, độ dẻo, và độ dẻo dai.
Những thuộc tính này làm cho nó trở thành một vật liệu kỹ thuật đa năng phù hợp cho cả các ứng dụng chịu tải tĩnh và động.
Tính chất cơ học điển hình
| Tài sản | Giá trị | Đơn vị |
| Độ bền kéo (UTS) | ≥ 65 ksi (Thông thường 450 bóng550) | ksi (MPa) |
| Sức mạnh năng suất (0.2% bù lại) | ≥ 45 ksi (Thông thường 310 bóng360) | ksi (MPa) |
| Độ giãn dài (trong 2") | ≥ 12 (có thể đạt 15 trận18%) | % |
| Độ cứng Brinell | 170 – 210 | HBW |
| Mô đun đàn hồi | ~ 24 × 10³ | ksi (165 GPa) |
| sức mạnh mệt mỏi (dầm quay, 10Chu kỳ) | ~ 30 ksi | ksi (207 MPa) |
5. Tính chất vật lý của 65-45-12 Sắt dễ uốn
các tính chất vật lý lớp ASTM A536 65-45-12 Iron dễ uốn cung cấp một nền tảng vững chắc cho hiệu suất cơ học và khả năng sử dụng của nó trong các ứng dụng công nghiệp.
Tính chất vật lý điển hình
| Tài sản | Giá trị điển hình & Đơn vị | Ý nghĩa kỹ thuật |
| Tỉ trọng | 7.0Mạnh7.3 g/cm³ | Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao; nhẹ hơn một chút so với thép carbon cho các bộ phận nhạy cảm với trọng lượng. |
| điểm nóng chảy | ~ 1150 Từ1200 ° C. | Thích hợp để đúc với các yêu cầu năng lượng nóng chảy tương đối thấp. |
| Mô đun đàn hồi (E) | 160GP170 GPA | Cung cấp độ cứng cao cho tính toàn vẹn cấu trúc trong các ứng dụng chịu tải. |
| Tỷ lệ Poisson | 0.27Cấm0.30 | Phạm vi tiêu chuẩn cho vật liệu kim loại; tác động đến hành vi căng thẳng. |
| Độ dẫn nhiệt | 36Mùi46 W/m · k | Hỗ trợ tản nhiệt trong các khối động cơ, Vỏ bơm, và các bộ phận xoay. |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 10.8Mạnh12.0 PhaM/m · ° C. | Tăng trưởng nhiệt thấp đảm bảo sự ổn định kích thước khi đi xe đạp nhiệt. |
| Điện trở suất | ~ 0,7 bóng0,8 Pha · m | Đủ cho các bộ phận cấu trúc; không phù hợp với dẫn điện. |
| Công suất nhiệt cụ thể | ~ 460 j/kg · k | Cung cấp bộ đệm nhiệt trong thiết bị nhạy cảm với nhiệt độ. |
6. Đặc điểm vi mô và luyện kim
65-45-12 hiệu suất sắt dẻo bản lề trên cấu trúc vi mô của nó:
- Ma trận: 90+% ferit (mềm mại, dẻo) với <10% Ngọc trai (cứng, lamellar), Đảm bảo độ giãn dài cao.
- Các nốt than chì: Các hạt hình cầu (10Đường kính 30 30) với >80% Nodularity (Per ASTM A536).
Số lượng nốt dao động từ 100 nốt 200/mm², số lượng cao hơn cải thiện độ bền. - Nodularity: Quan trọng cho độ dẻo: 80Nodularity90% đảm bảo 12+% kéo dài; <70% Nodularity làm giảm sự kéo dài thành <8%.
Tùy chọn điều trị nhiệt
- Ủ: 800Mùi850 ° C cho 2 giờ, Làm mát chậm đến 600 ° C., Sau đó làm mát bằng không khí. Giảm ngọc trai thành <5%, tăng độ giãn dài lên 16 trận18% nhưng giảm cường độ kéo xuống 5 trận10%.
- Bình thường hóa: 900Mùi950 ° C cho 1 giờ, làm mát bằng không khí. Tăng ngọc trai lên 15 trận20%, tăng cường sức mạnh kéo 75 KSI nhưng giảm kéo dài xuống còn 10 trận12%.
7. Đặc điểm đúc của 65-45-12 Sắt dễ uốn
65-45-12 Iron dễ chịu được đánh giá cao trong ngành công nghiệp đúc vì hành vi đúc tuyệt vời của nó, Cung cấp sự cân bằng đáng tin cậy giữa tính lưu loát, ổn định kích thước, và tỷ lệ khuyết tật thấp.
Cấu trúc nốt than chì của nó giúp tăng cường hiệu suất đúc trong khi duy trì tính toàn vẹn cơ học.
Đặc điểm đúc chính
| đặc trưng | Sự miêu tả |
| Khả năng đúc | Xuất sắc; hợp kim chảy tốt vào khuôn phức tạp, hỗ trợ hình học phức tạp và các phần tường mỏng. |
| Tỷ lệ co ngót | Thấp; giảm thiểu ứng suất bên trong và sự thay đổi kích thước trong quá trình hóa rắn. |
| Tính lưu loát | Tốt; chứa các loại khuôn khác nhau như cát, vỏ bọc, và bị mất bọt đúc với kết quả nhất quán. |
| Khả năng chống xé rách nóng | Cao; Ma trận ferritic và các nốt than chì tròn làm giảm biến dạng bên trong và xu hướng nứt nóng. |
| Xu hướng xốp | Thấp khi kiểm soát quá trình; Điều trị và khử khí magiê giúp loại bỏ các khuyết tật liên quan đến khí. |
| Độ nhạy cảm lạnh | Vừa phải; Làm mát quá mức có thể dẫn đến sự hình thành cacbua hoặc cấu trúc ngọc trai, việc làm mát được kiểm soát là cần thiết để duy trì độ dẻo. |
| Tác động độ dày tường | Tính chất cơ học có thể thay đổi theo độ dày tường; các phần dày hơn chậm hơn, ủng hộ các cấu trúc ferritic, Trong khi các khu vực mỏng hơn có thể cứng. |
| Ổn định kích thước | Tốt. Duy trì độ chính xác ở các phần lớn hơn do sự hóa rắn đồng đều và ứng suất dư thấp. |
| Phương pháp đúc | Tương thích với đúc cát, Đúc vỏ, Mất sáp đúc, Mất bọt đúc, và đúc khuôn vĩnh viễn. |
8. Khả năng máy móc và chế tạo
65-45-12 Khả năng máy sắt dễ uốn ron cân bằng hiệu quả và cuộc sống công cụ:
- Xếp hạng khả năng máy móc: 70–80% (vs. 100% cho đồng thau cắt miễn phí), Superior to Cast Steel (50–60%).
- Lựa chọn công cụ: Chèn cacbua (Tialn phủ) dài hơn 20 0% so với trên thép, với tốc độ cắt 150 Vang200 m/phút để biến.
- Hoạt động điển hình:
-
- Quay/phay: Đạt được RA 1.6 Hàng3,2 μm kết thúc, Thích hợp cho các thành phần thủy lực.
- Khoan/Khai thác: Hình thức các chủ đề sạch mà không cần hàn chip, quan trọng cho phụ kiện đường ống.
- Tính hàn: Hạn chế nhưng có thể làm nóng trước (200Mùi300 ° C.) và điện cực hydro thấp.
Các mối hàn giữ lại ~ 70% cường độ kim loại cơ bản nhưng hiếm khi được sử dụng, buộc chặt cơ chế được ưu tiên.
9. Kháng ăn mòn và xử lý bề mặt của 65-45-12 Sắt dễ uốn
Mặc dù 65-45-12 Iron Ductle cung cấp các đặc tính cơ học và đúc tuyệt vời, nó không phải là chống ăn mòn.
Không giống như thép không gỉ hoặc bàn ủi hợp kim đặc biệt, Bề mặt của nó dễ bị oxy hóa và suy thoái môi trường, đặc biệt là ẩm ướt, tính axit, hoặc môi trường đầy muối.
Kết quả là, Phương pháp điều trị bề mặt và lớp phủ phù hợp là rất cần thiết để mở rộng tuổi thọ dịch vụ và đảm bảo hiệu suất trong các ứng dụng đòi hỏi.
Đặc điểm kháng ăn mòn
| Diện mạo | Hiệu suất của 65-45-12 |
| Trong điều kiện khí quyển | Điện trở vừa phải; Phát triển một lớp oxit ổn định trong môi trường khô |
| Trong nước hoặc đất | Giới hạn; dễ bị rỉ sét mà không cần bảo vệ, đặc biệt là trong điều kiện axit hoặc oxy đã cạn kiệt |
| Trong môi trường biển/clorua | Sức đề kháng kém mà không có lớp phủ; dự kiến rỗ và ăn mòn chung |
| Nguy cơ ăn mòn điện | Cao khi tiếp xúc với kim loại không giống nhau trong môi trường dẫn điện |
Phương pháp điều trị bề mặt phổ biến
| Loại điều trị | Mục đích | Ứng dụng điển hình |
| Bức vẽ / sơn tĩnh điện | Bảo vệ rào cản chống ẩm và hóa chất | Nỗ như máy móc, bộ phận xây dựng |
| Lớp phủ epoxy | Hóa chất và độ ẩm tuyệt vời | Van, đường ống, Waterworks |
| Mạ kẽm (Kẽm nóng) | Lớp hy sinh để chống ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường ngoài trời hoặc biển | Cơ sở hạ tầng thành phố, linh kiện phần cứng |
| Lớp phủ phốt phát | Cải thiện độ bám dính sơn, Cung cấp khả năng chống ăn mòn ánh sáng | Các thành phần ô tô và thủy lực |
| Sự thụ động (Ít phổ biến hơn) | Loại bỏ các chất gây ô nhiễm bề mặt, mặc dù hiệu quả hạn chế đối với sắt dễ uốn | Thỉnh thoảng được sử dụng trước khi phủ |
| Cảm ứng/nitriding (Bề mặt cứng) | Tăng hao mòn và độ cứng bề mặt; lợi ích ăn mòn thứ cấp | Bánh răng, ống lót, Mặc tấm |
10. Ứng dụng của 65-45-12 Sắt dễ uốn
Do sự kết hợp tuyệt vời của sức mạnh, độ dẻo, sự dẻo dai, khả năng đúc, và hiệu quả chi phí, 65-45-12 sắt dễ uốn (theo định nghĩa của ASTM A536) được sử dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực công nghiệp.
Các ứng dụng công nghiệp chính theo ngành
| Ngành công nghiệp | Ứng dụng điển hình |
| ô tô | Thành phần đình chỉ, kiểm soát cánh tay, tay lái, trung tâm, vỏ khác biệt |
| Thành phố & Waterworks | Phụ kiện đường ống, van, cơ thể vòi, Vỏ bơm, nắp hố ga |
| Nông nghiệp & Nông nghiệp | Hộp số hộp số, Thực hiện dấu ngoặc, trung tâm bánh xe, Khung công cụ làm đất |
| Thiết bị công nghiệp | Cơ thể máy nén, Thành phần thủy lực, vỏ động cơ, hỗ trợ mang |
| Máy móc xây dựng | Đối trọng, khung, dấu ngoặc đơn, tấm cơ sở, Bộ tải cánh tay |
| Năng lượng & Quyền lực | Giá đỡ tuabin gió, vỏ máy biến áp, Các bộ phận máy nén khí |
| Đường sắt & Quá cảnh | Thành phần phanh, khớp nối, bộ phận treo |
| Máy móc chung | Kẹp, đòn bẩy, khoảng trống bánh răng, gắn kết, kết nối cánh tay |
11. Ưu điểm của 65-45-12 Sắt dễ uốn
- Độ bền kéo cao: Cung cấp tính toàn vẹn cấu trúc tương đương với nhiều thép (65 ksi / 448 MPa).
- Độ dẻo tốt: Độ giãn dài tối thiểu của 12% đảm bảo độ dẻo dai và khả năng chống nứt tốt hơn sắt.
- Chống mỏi tuyệt vời: Thích hợp cho các ứng dụng tải theo chu kỳ và tác động.
- Hiệu quả về chi phí: Chi phí sản xuất và nguyên liệu thấp hơn so với thép, Trong khi cung cấp hiệu suất cơ học tương tự.
- Khả năng đúc vượt trội: Cho phép các hình dạng phức tạp và các thành phần gần lưới có độ co ngót và khuyết tật thấp.
- Khả năng gia công: Dễ dàng hơn để máy hơn nhiều thép, Giảm thời gian sản xuất và hao mòn dụng cụ.
- Chống mài mòn: Thích hợp cho các bộ phận yêu cầu khả năng chống mài mòn vừa phải mà không cần điều trị bề mặt nặng.
- Giảm chấn rung: Các nốt than chì giúp hấp thụ rung động, Cải thiện tuổi thọ thành phần và giảm tiếng ồn.
- Tính linh hoạt: Tương thích với nhiều phương pháp đúc và phương pháp xử lý nhiệt với các thuộc tính điều chỉnh.
- Thân thiện với môi trường: Có thể tái chế và thường được sản xuất với ít năng lượng hơn so với thép.
12. Hạn chế của 65-45-12 Sắt dễ uốn
- Lỗ hổng ăn mòn: Yêu cầu lớp phủ cho việc sử dụng ngoài trời/biển.
- Mũ sức mạnh: Độ bền kéo thấp hơn bàn ủi dễ uốn ngọc trai (ví dụ., 80-55-06 Tại 80 ksi) hoặc thép cường độ cao.
- Độ nhạy hình học: Phần dày (>50 mm) Có thể có số lượng nốt thấp hơn, giảm độ dẻo để <10%.
- Ràng buộc mối hàn: Yêu cầu làm nóng/sau nhiệt làm cho hàn tốn kém..
13. So sánh với các lớp sắt dễ uốn khác
| Tài sản / Cấp | 65-45-12 | 80-55-06 | 60-40-18 | 65-40-12 | 70-50-05 |
| Độ bền kéo (ksi / MPa) | 65 / 448 | 80 / 552 | 60 / 414 | 65 / 448 | 70 / 483 |
| Độ giãn dài (%) | ≥ 12 | ≥ 6 | ≥ 18 | ≥ 12 | ≥ 5 |
| độ cứng (HB) | 170Mạnh210 | 230Mạnh280 | 160Mạnh200 | 170Mạnh210 | 210Mạnh250 |
| Ứng dụng điển hình | Phụ tùng ô tô, Vỏ bơm, van | Các thành phần nặng, Các bộ phận căng thẳng cao | Các ứng dụng cần độ dẻo cao hơn | Kỹ thuật tổng hợp, bộ phận kết cấu | Các bộ phận chống mòn và tác động |
| Sự khác biệt chính | Sức mạnh cân bằng và độ dẻo, linh hoạt | Sức mạnh cao hơn, Độ dẻo thấp hơn, khó hơn | Độ giãn dài lớn hơn, sức mạnh thấp hơn | Sức mạnh tương tự, năng suất thấp hơn một chút | Độ cứng cao hơn, giảm độ giãn dài |
14. Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật
- ASTM A536: Chỉ định giới hạn cơ học và cấu trúc vi mô cho lớp 65-45-12.
- ISO 1083 - 400‑12: Tương đương toàn cầu.
- SAE J434C D50006: Thông số ô tô phổ biến.
- Các xưởng đúc thường xác định Nodularity, độ cứng, Và Thành phần hóa học tiêu chuẩn.
15. Phần kết luận
65-45-12 Iron dễ uốn là một vật liệu kỹ thuật linh hoạt, Cung cấp một sự pha trộn hiếm có của độ dẻo, sức mạnh, và khả năng đúc.
Cấu trúc vi mô hình cầu của nó cho phép các ứng dụng từ các bộ phận treo ô tô đến van thành phố, Trường hợp biến dạng trước khi thất bại và hiệu quả chi phí là rất quan trọng.
Trong khi bị giới hạn bởi lỗ hổng ăn mòn, Ưu điểm của nó, bao gồm cả khả năng chống mỏi vượt trội và chi phí sản xuất thấp, đảm bảo vai trò tiếp tục của nó như là một yếu tố chính trong thiết kế công nghiệp.
Câu hỏi thường gặp
Là 65-45-12 Iron dễ uốn?
Đúng, nhưng không được hàn. Nó đòi hỏi phải làm nóng trước đến 200, làm cho việc buộc chặt cơ học kinh tế hơn.
Làm thế nào 65-45-12 So sánh với thép?
65-45-12 phù hợp với độ bền kéo bằng thép carbon thấp tại 30% chi phí thấp hơn nhưng có khả năng chống ăn mòn và kéo dài thấp hơn. Thép được ưa thích cho các ứng dụng nhiệt cao hoặc có tính ăn mòn cao.
Có thể 65-45-12 được sử dụng cho các ứng dụng áp lực?
Đúng, lên đến 1000 psi (69 thanh) Trong xử lý chất lỏng (ví dụ., ống nước) Khi được thiết kế đúng với xếp hạng áp lực trên mỗi ASME B16.42.
Là xử lý nhiệt cần thiết cho 65-45-12?
Không có tài sản nào của nó đáp ứng các yêu cầu của ASTM A536. Ủ có thể cải thiện độ dẻo, Trong khi bình thường hóa tăng sức mạnh, Nhưng cả hai đều thêm chi phí.
