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Getti in ghisa grigia VS getti in ghisa sferoidale

Oct 16, 2024

La grafite nella struttura in ghisa grigia è sotto forma di scaglie, mentre la grafite nella struttura in ghisa a grafite sferoidale è sotto forma di sferuliti. Se la ghisa a grafite sferoidale ha un suono simile a quello dell'acciaio al carbonio, significa che il tasso di sferoidizzazione della ghisa a grafite sferoidale è relativamente elevato. E il suono delle percussioni di ferro grigio sembra noioso. Dall'aspetto della frattura (non della superficie lavorata), si può facilmente distinguere la ghisa duttile e la ghisa grigia. Osservati a occhio nudo, i grani cristallini della frattura del ferro grigio sono relativamente grossolani, grigio-bianco e la superficie cristallina ha una luce metallica. I grani dei cristalli di frattura della ghisa duttile sono molto piccoli, di colore nero-grigio. Se il tasso di sferoidizzazione è elevato, non c'è quasi nessuna lucentezza metallica. Se c'è una lucentezza biancastra, la situazione generale è che appare il tessuto della bocca bianco. In termini di metodo di fusione, il ferro nodulare viene aggiunto con inoculante e agente sferoidizzante alla ghisa grigia durante la fusione per far sì che la grafite cambi da flocculante dispersa a sferica, al fine di ridurre la frammentazione della ferrite e aumentare la resistenza.

 

Grey Iron Castings VS Ductile Iron Castings

 

La differenza nella struttura della ghisa grigia e della ghisa duttile porta a enormi differenze nelle loro proprietà. La resistenza e la plasticità dei getti di ghisa grigia sono basse. Questo perché la grafite in scaglie divide la matrice e provoca la concentrazione dello stress. Allo stesso tempo, i getti di ghisa grigia sono fragili e hanno buone proprietà di smorzamento delle vibrazioni. Pertanto, la ghisa grigia viene utilizzata principalmente per produrre varie scatole e basi che hanno requisiti di bassa resistenza e sopportano principalmente sollecitazioni di compressione. Per i getti di ghisa a grafite sferoidale, la grafite sferoidale ha l'effetto di fessurazione più basso sulla matrice e la concentrazione di sollecitazione è la più piccola, quindi la sua resistenza è molto elevata, che può essere paragonabile all'acciaio a medio carbonio. Allo stesso tempo, la ghisa duttile può dare il massimo delle prestazioni della matrice e ha un certo grado di plasticità e buona tenacità. Inoltre, le prestazioni di colata della ghisa duttile sono migliori di quelle dell'acciaio a medio carbonio. Pertanto, la ghisa duttile viene spesso utilizzata per produrre parti con requisiti di elevata tenacità e forme complesse, come alberi motore a combustione interna, bielle e così via. La ghisa nodulare può generalmente essere rafforzata mediante trattamento termico, mentre la ghisa grigia generalmente non può essere rafforzata mediante trattamento termico a causa dell'influenza della grafite in scaglie.

 

Confronto della ghisa sferoidale Composizione chimica(%)

Struttura della matrice

Grado Cina ASTM A536 EN 1563:-1997 C Mn P S Mg Rif altri
QT400-18 60-40-18① F32800 GJS-400-18 3.6-3.8 2.3-2.7 <0.5 <0.08 <0.025 0.03-0.05 0.02-0.03 - Ferrite ricotta
QT400-15 60-42-10 F32900 GJS-400-15 3.5-3.6 3.0-3.2 <0.5 <0.07 <0.02 0.04 0.02 - Ferrite ricotta
QT450-10 65-45-12 F33100 GJS-450-10 3.4-3.9 2.7-3.0 0.2-0.5 <0.07 <0.03 0.06-0.1 0.03-0.1 - Ferrite ricotta
QT500-7 70-50-05 GJS-500-7 3.6-3.8 2.5-2.9 <0.6 <0.08 <0.025 0.03-0.05 0.03-0.05 - Perlite + Ferrite
QT600-3 80-60-03② F34100 GJS-600-3 3.6-3.8 2.0-2.4 0.5-0.7 <0.08 <0.025 0.035-0.05 0.025-0.045 - Perlite normalizzata
QT700-2 100-70-03 F34800 GJS-700-2 3.7-4.0 2.3-2.6 0.5-0.8 <0.08 <0.02 0.035-0.065 0.035-0.065 Mo0,15-0,4 Cu0,4-0,8 Microstruttura mista
QT800-2 - GJS-800-2 3.7-4.0 <2.5 <0.5 <0.07 <0.03 - - Mo0,39 Cu0,82 Microstruttura mista
QT900-2 120-90-02 F36200 GJS-900-2 3.5-3.7 2.7-3.0 <0.5 <0.08 <0.025 0.03-0.05 0.025-0.045 Mo0,15-0,25 Cu0,5-0,7 Bainite inferiore
① da ASTM A716-2003. ② da ASTM A476/A476M-2000.

 

La ghisa nodulare ha un vantaggio assoluto in termini di resistenza. La resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento dei getti di ghisa duttile sono molto più elevate rispetto ai getti di ghisa grigia. L'intervallo di resistenza alla trazione della ghisa grigia è 100-350 MPa, mentre l'intervallo di resistenza alla trazione della ghisa duttile è 350-700 MPa. Anche la ghisa duttile ha requisiti di allungamento, mentre la ghisa grigia ha pochi requisiti a questo riguardo. Il rapporto di resistenza della ghisa duttile è molto migliore di quello della ghisa. La ghisa nodulare è uguale alla ghisa in termini di resistenza alla corrosione.

 

Proprietà meccaniche della ghisa grigia
Articolo conforme alla norma DIN EN 1561 MiaSicuro Unità IT-GJL-150 IT-GJL-200 IT-GJL-250 IT-GJL-300 IT-GJL-350
IT-JL 1020 IT-JL 1030 IT-JL 1040 IT-JL 1050 IT-JL 1060
Resistenza alla trazione Rm MPA 150-250 200-300 250-350 300-400 350-450
Limite di snervamento 0,1%. Rp0,1 MPA 98-165 130-195 165-228 195-260 228-285
Forza di allungamento A % 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8
Resistenza alla compressione σdB MPa 600 720 840 960 1080
0,1% Resistenza alla compressione σd0,1 MPa 195 260 325 390 455
Resistenza alla flessione σbB MPa 250 290 340 390 490
Schuifspanning σaB MPa 170 230 290 345 400
Sollecitazione di taglio TTB MPa 170 230 290 345 400
Moduli di elasticità E GPa 78 – 103 88 – 113 103 – 118 108 – 137 123 – 143
Numero di Poisson v 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26
Durezza Brinell   HB 160 – 190 180 – 220 190 – 230 200 – 240 210 – 250
Duttilità σbW MPa 70 90 120 140 145
Variazione di tensione e pressione σzdW MPa 40 50 60 75 85
Forza di rottura Klc N/mm3/2 320 400 480 560 650
Densità   g/cm3 7,10 7,15 7,20 7,25 7,30

 

La resistenza della ghisa duttile è paragonabile a quella dell'acciaio fuso. La ghisa nodulare ha un carico di snervamento maggiore. Nella maggior parte delle applicazioni municipali, come acqua, acqua salata, vapore, ecc., la resistenza alla corrosione e alla resistenza all'ossidazione della ghisa duttile supera quelle dell'acciaio fuso. A causa della microstruttura della grafite nodulare della ghisa nodulare, la ghisa nodulare è migliore dell'acciaio fuso in termini di riduzione della capacità di vibrazione, quindi è più favorevole alla riduzione dello stress. La ghisa nodulare è definita il metallo "migliore dei due mondi", il che significa che la ghisa nodulare ha la robustezza dell'acciaio fuso e l'eccellente resistenza alla corrosione della ghisa. La differenza di costo tra getti di ghisa e ghisa duttile è di $ 500 per tonnellata.

 

 

 


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