różnice między odlewami z żeliwa szarego i sferoidalnego

Żeliwo szare zawiera grafit płatkowy, zapewniający dobre tłumienie drgań i łatwość obróbki przy niskich kosztach, ale ma stosunkowo niską wytrzymałość na rozciąganie i udarność. Żeliwo sferoidalne wykorzystuje sferoidyzację do tworzenia grafitu sferycznego, co znacznie poprawia wytrzymałość, plastyczność i odporność na uderzenia, dzięki czemu nadaje się do elementów nośnych i odpornych na uderzenia.

Sferoidalność (stopień sferoidyzacji) jest kluczowym wskaźnikiem jakości żeliwa sferoidalnego; żeliwo sferoidalne wymaga również bardziej rygorystycznej kontroli topienia i procesu, co zwiększa koszty produkcji.

Główne różnice są następujące:

n
1. Morfologia grafitu: żeliwo szare ma grafit płatkowy (płytkowy), natomiast żeliwo sferoidalne ma grafit sferoidalny; ta różnica morfologiczna determinuje zachowanie podczas pękania i odkształcania.
n
2. Właściwości mechaniczne: żeliwo szare ma niższą wytrzymałość i plastyczność, wytrzymałość na rozciąganie wynosi około 100–350 MPa i ma dobre właściwości tłumiące. Żeliwo sferoidalne ma znacznie wyższą wytrzymałość i plastyczność, około 350–700 MPa, oraz doskonałą odporność na uderzenia i zmęczenie materiału.
n
3. Znaczenie sferoidalności: sferoidalność odzwierciedla stopień sferoidyzacji; sferoidalność ≥85% jest zazwyczaj uważana za akceptowalną. Niewystarczająca sferoidyzacja znacznie obniża właściwości mechaniczne.
n
4. Wygląd pęknięcia i test dźwiękowy: na nieobrobionych powierzchniach pęknięć żeliwo szare ma kolor szaro-biały z metalicznym połyskiem, natomiast powierzchnie pęknięć żeliwa sferoidalnego są ciemniejsze i drobniejsze. Po uderzeniu żeliwo sferoidalne wydaje ostry dźwięk (podobny do stali), natomiast żeliwo szare wydaje dźwięk tępe.
n
5. Różnice w topieniu i przetwarzaniu: żeliwo sferoidalne wymaga obróbki sferoidyzacyjnej (np. dodania magnezu lub metali ziem rzadkich) oraz ściślejszej kontroli topienia i odlewania; przetwarzanie żeliwa szarego jest stosunkowo bardziej tolerancyjne i mniej kosztowne.
n
6. Obrabialność i obróbka cieplna: żeliwo szare jest łatwe w obróbce i ma dobre właściwości skrawające. Żeliwo sferoidalne można poddać obróbce cieplnej (np. w celu uzyskania ADI) w celu uzyskania większej wytrzymałości lub odporności na zużycie.
n
7. Wybór zastosowania: żeliwo szare nadaje się do elementów wymagających tłumienia drgań lub odporności na zużycie, takich jak łoża i obudowy obrabiarek. Żeliwo sferoidalne nadaje się do rur, kół zębatych, korbowodów i innych części poddawanych dużym obciążeniom lub odpornych na uderzenia.
n
8. Koszt i opłacalność: żeliwo szare jest tańsze i ma dojrzałe procesy. Żeliwo sferoidalne jest droższe, ale może zastąpić niektóre stale, oferując lepszą ogólną wartość w wielu zastosowaniach inżynieryjnych.
n