Pallografiittiraudan ominaisuudet, edut ja sovellukset

Pallografiittivalurauta, joka tunnetaan myös pallo- tai nodulaarivalurautana, on ryhmä rautaseoksia, joilla on ainutlaatuinen mikrorakenne, joka antaa niille suuren lujuuden, joustavuuden, kestävyyden ja elastisuuden. Se sisältää yli 3 prosenttia hiiltä ja sitä voidaan taivuttaa, kiertää tai muuttaa muotoaan rikkomatta grafiittihiutalerakenteensa ansiosta. Pallografiittivalurauta on mekaanisilta ominaisuuksiltaan samanlaista kuin teräs ja paljon kestävämpää kuin tavallinen valurauta.

Pallografiittivalurautavalut valmistetaan kaatamalla sulaa pallografiittivalurautaa muotteihin, joissa rauta jäähtyy ja jähmettyy haluttuun muotoon. Tämä valuprosessi tuottaa kiinteitä metalliesineitä, joilla on erinomainen kestävyys.

Mikä tekee pallografiittivaluraudasta ainutlaatuisen?

Pallografiittivalurauta keksittiin vuonna 1943 nykyaikaisena parannuksena perinteiseen valurautaan. Toisin kuin valuraudassa, jossa grafiitti esiintyy hiutaleina, pallografiittivaluraudassa grafiitti on sferoidien muodossa, mistä johtuu termi "pallografiitti". Tämän rakenteen ansiosta pallografiittivalurauta kestää taivutusta ja iskuja halkeilematta, mikä on huomattavasti suurempaa joustavuutta kuin perinteinen valurauta, joka on altis hauraudelle ja murtumille.

Pallografiittivalurauta valmistetaan pääasiassa harkkoraudasta, erittäin puhtaasta raudasta, jonka rautapitoisuus on yli 90 %. Harkkorautaa suositaan, koska siinä on vähän jäännös- tai haitallisia alkuaineita, se on kemiallisesti tasainen ja edistää optimaalisia kuonaolosuhteita tuotannon aikana. Tämä raaka-aine on keskeinen syy siihen, miksi pallografiittivalurautavalimot suosivat harkkorautaa muiden lähteiden, kuten romumetallin, sijaan.

Pallografiittivaluraudan ominaisuudet

Erilaisia ​​pallografiittivalurautalaatuja luodaan muokkaamalla grafiitin ympärillä olevaa matriisirakennetta valun aikana tai lisälämpökäsittelyllä. Nämä pienet koostumusvaihtelut on suunniteltu saavuttamaan tiettyjä mikrorakenteita, jotka puolestaan ​​määräävät kunkin pallografiittivalurautalaadun ominaisuudet.

Pallografiittivalurautaa voidaan pitää teräksenä, johon on upotettu grafiittisferoideja. Grafiittisferoideja ympäröivän metallimatriisin ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi pallografiittivaluraudan ominaisuuksiin, kun taas itse grafiitti vaikuttaa sen elastisuuteen ja joustavuuteen.

Pallografiittivaluraudassa on useita erityyppisiä matriiseja, joista seuraavat ovat yleisimmät:

1. 1. Ferriitti– Puhdas rautamatriisi, joka on erittäin sitkeä ja joustava, mutta jolla on alhainen lujuus. Ferriitillä on huono kulutuskestävyys, mutta sen korkea iskunkestävyys ja helppo työstettävyys tekevät siitä arvokkaan komponentin sitkeissä rautalaaduissa.
2. 2. Perliitti– Ferriitin ja rautakarbidin (Fe3C) komposiitti. Se on suhteellisen kova ja kohtalaisen sitkeä, ja sillä on korkea lujuus, hyvä kulutuskestävyys ja kohtalainen iskunkestävyys. Pearliitti on myös hyvin lastuttavaa.
3. 3. Perliitti/ferriitti– Sekarakenne, jossa on sekä perliittiä että ferriittiä, joka on yleisin matriisi kaupallisissa pallografiittivaluraudan laaduissa. Se yhdistää molempien ominaisuudet ja tarjoaa tasapainoisen lähestymistavan lujuuteen, venyvyyteen ja lastutavuuteen.

Kunkin metallin ainutlaatuinen mikrorakenne muuttaa sen fysikaalisia ominaisuuksia:

Yleiset pallografiittivaluraudan laadut

Vaikka pallografiittivaluraudasta on olemassa monia erilaisia ​​​​spesifikaatioita, valimot tarjoavat rutiininomaisesti kolmea yleistä laatua:

Pallografiittiraudan edut

Pallografiittivalurauta tarjoaa useita etuja suunnittelijoille ja valmistajille:

• • Se on helppo valaa ja koneistaa, mikä alentaa tuotantokustannuksia.
• • Sillä on korkea lujuus-painosuhde, mikä mahdollistaa kestävien mutta kevyiden komponenttien valmistuksen.
• • Pallografiittivalurauta tarjoaa hyvän tasapainon sitkeyden, kustannustehokkuuden ja luotettavuuden välillä.
• • Sen erinomainen valettavuus ja työstettävyys tekevät siitä sopivan monimutkaisille osille.

Pallografiittivaluraudan sovellukset

Lujuutensa ja sitkeytensä ansiosta pallografiittivaluraudalla on laaja valikoima teollisia sovelluksia. Sitä käytetään yleisesti putkistoissa, autonosissa, vaihteistoissa, pumppukoteloissa ja konealustoissa. Pallografiittiraudan murtumiskestävyys tekee siitä ihanteellisen turvallisuussovelluksiin, kuten pollareihin ja iskunvaimennukseen. Sitä käytetään myös laajalti tuulivoimateollisuudessa ja muissa rasitusympäristöissä, joissa kestävyys ja joustavuus ovat olennaisia.