הבית> חומרים > ברזל יצוק רקיע

ברזל יצוק רקיע

ברזל יצוק רקיע, בעל שמות נוספים כגון ברזל יצוק נודולרי, ברזל יצוק גרפיט כדורי או ברזל יצוק SG, משמש בדרך כלל לייצור יציקות. ברזל יצוק נודולרי משיג גרפיט נודולרי באמצעות טיפול ספירואידיזציה וחיסון, המשפר ביעילות את התכונות המכניות של הברזל היצוק, במיוחד את הפלסטיות והקשיחות, כדי לקבל חוזק גבוה יותר מפלדת פחמן. ברזל יצוק נודולרי הוא חומר ברזל יצוק בעל חוזק- גבוה שפותח בשנות ה-50. תכונותיו המקיפות קרובות לפלדה. בהתבסס על תכונותיו המצוינות, הברזל הרקיע שימש בהצלחה ליציקת רכיבים בעלי כוחות מורכבים, חוזק, קשיחות ועמידות בפני שחיקה. ברזל יצוק נודולרי התפתח במהירות לחומר ברזל יצוק שני אחריוברזל יצוק אפורובשימוש נרחב. מה שנקרא "החלפת ברזל בפלדה" מתייחס בעיקר לברזל רקיע. ברזל רקיע משמש לעתים קרובות לייצור חלקים עבור גלי ארכובה וגל זיזים עבור מכוניות, טרקטורים ומנועי בעירה פנימית, כמו גם שסתומי לחץ בינוני- עבור מכונות כלליות.

ברזל רקיע אינו חומר בודד אלא הוא חלק מקבוצת חומרים אשר ניתן לייצרם עם מגוון רחב של תכונות באמצעות שליטה במבנה המיקרו. המאפיין המשותף לקבוצת חומרים זו הוא צורת הגרפיט. בברזלים רקיעים, הגרפיט הוא בצורת גושים ולא פתיתים כפי שהוא בברזל אפור. הצורה החדה של פתיתי הגרפיט יוצרות נקודות ריכוז מתח בתוך מטריצת המתכת והצורה המעוגלת של הגושים פחות, ובכך מעכבת יצירת סדקים ומספקת את הגמישות המשופרת שנותנת לסגסוגת את שמה. היווצרות של גושים מושגת על ידי הוספת אלמנטים נודולזיים, לרוב מגנזיום (שימו לב שמגנזיום רותח ב-1100 מעלות וברזל נמס ב-1500 מעלות) ולעתים רחוקות יותר, צריום (בדרך כלל בצורת Mischmetal). נעשה שימוש גם בטלוריום. איטריום, לעתים קרובות מרכיב של מתכת מיש, נחקר גם כחומר נודוליזר אפשרי.

מאפיינים מכניים של ברזל יצוק גמיש (נודולרי).
פריט לפי DIN EN 1563	יחידת מדידה	EN-GJS-350-22-LT	EN-GJS-400-18-LT	EN-GJS-400-18	EN-GJS-500-7	EN-GJS-600-3	EN-GJS-700-2	EN-GJS-800-2
פריט לפי DIN EN 1563	יחידת מדידה	EN-JS 1015	EN-JS 1025	EN-JS 1020	EN-JS 1050	EN-JS 1060	EN-JS 1070	EN-JS 1080
חוזק מתיחה	Rm min.MPA	350	400	400	500	600	700	800
2% חוזק תשואה	Rp0.2 דקות.MPA	220	240	250	320	370	420	480
הַאֲרָכָה	A %	22,0	18,0	18,0	7,0	3,0	2,0	2,0
קַשִׁיוּת	חֲצִי פֶּנסיוֹן	110-150	120-160	140-190	170-220	200-250	230-280	250-330
מבנים		בעיקר פריטי	בעיקר פריטי	בעיקר פריטי	פריטי + פרלייט	פריטי + פרלייט	בעיקר פרלייט	הכל פרלייט
מתח גזירה	σaB MPa	315	360	360	450	540	630	720
פִּתוּל	TtB MPa	315	360	360	450	540	630	720
מודולים של גמישות	E GPa	170	170	170	175	175	175	175
מספר Poisson	v –	0,280	0,280	0,280	0,280	0,280	0,280	0,280
חוזק לחיצה	σdB MPa	–	700	700	800	870	1000	1150
קשיחות שבר	Klc MPa·√m	31	30	30	25	20	15	14
צְפִיפוּת	g/cm3	7,1	7,1	7,1	7,1	7,2	7,2	7,2

יציקות ברזל יצוק גמישהם רכיבי היציקה העשויים מברזל יצוק רקיע. ב-RMC Foundry, ניתן היה ליצוק וליצוק את הברזל הדקיק בתהליכי יציקה רבים כולל יציקת חול,יציקת פגז, יציקת השקעה, יציקת קצף אבודה ויציקת ואקום, בהתאם לשימוש המדויק או אם דרישות מיוחדות של היציקות הרצויות.

בשלב התכנון של יציקות, יש להקים צוות פרויקט מיוחד שיבצעמצב כשל בעיצוב וניתוח אפקטים(DFMEA). צוות הפרויקט מורכב בדרך כלל ממעצבי מוצר, מעצבי תהליכי יציקה ואנשי מקצוע להגנת הסביבה. התוכן העיקרי של ניתוח DFMEA צריך לכלול האם דרישות איכות היציקה של מבנה החלק, תהליך היציקה של מבנה היציקה ותהליך היציקה לדרישות הגנת הסביבה מתקיימות כולם.

מאפייני ביצועים של יציקות ברזל רקיע
• נזילות והתכווצות הקו של ברזל רקיע קרובים מאוד לאלו של ברזל יצוק אפור
• הנטייה להתכווצות נפח והיווצרות מתח פנימי גדולה מזו של ברזל יצוק אפור, הנוטה להתכווצות ולסדקים.
• החוזק, הפלסטיות ומודול האלסטי של ברזל רקיע גדולים יותר מאלו של ברזל יצוק אפור, עם עמידות טובה בפני שחיקה
• בלימת זעזועים גרועה יותר מברזל יצוק אפור

מאפיינים מבניים של יציקות ברזל רקיע
• בדרך כלל מעוצב לעובי דופן אחיד, ולנסות יש להימנע מקטע עבה במידת האפשר
• עבור יציקות מסוימות עבות וגדולות, יש לאמץ מבנה חלול או מבנה עם צלעות מחוזקות

ברזל יצוק רקיע (נודולרי).
GB/T 1348-1988	ISO 1083:1987(E)	ASTM A536-84(2004)	EN 1563:-1997	JIS G5502-2001	ГОСТ7293
QT400-18	400-18	60-40-18 F32800	GJS-400-18 JS1020	FCD400-18	вч40
QT400-15	400-15	60-42-10 F32900	GJS-400-15 JS1030	FCD400-15	вч40
QT450-10	450-10	65-45-12 F33100	GJS-450-10 JS1040	FCD450-10	вч45
QT500-7	500-7	70-50-05	GJS-500-7 JS1050	FCD500-7	вч50
QT600-3	600-3	80-60-03 F34100	GJS-600-3 JS1060	FCD600-3	вч60
QT700-2	700-2	100-70-03 F34800	GJS-700-2 JS1070	FCD700-2	вч70
QT800-2	800-2	-	GJS-800-2 JS1080	FCD800-2	вч80
QT900-2	900-2	120-90-02 F36200	GJS-900-2 JS1090	-	вч90