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ねずみ鋳鉄鋳物 VS ダクタイル鋳鉄鋳物

Oct 16, 2024

ねずみ鋳鉄組織中の黒鉛は鱗片状であり、球状黒鉛鋳鉄組織中の黒鉛は球晶状である。球状黒鉛鋳鉄が炭素鋼に近い音を発する場合には、球状黒鉛鋳鉄の球状化率が比較的高いことを意味する。そして灰色の鉄のパーカッションの音は鈍く聞こえます。破面の外観 (加工面ではありません) から、ダクタイル鋳鉄とねずみ鋳鉄を簡単に区別できます。肉眼で観察すると、ねずみ鉄破面の結晶粒は比較的粗く灰白色で、結晶表面は金属光を帯びています。ダクタイル鉄の破断結晶粒は非常に小さく、黒-灰色です。球状化率が高いと金属光沢がほとんどなくなります。白っぽい光沢がある場合、一般的な状況は白い口内組織が現れることです。製錬方法としては、ねずみ鉄に球状化剤と接種剤を加えた球状鉄を製錬中に添加し、黒鉛を分散綿状から球状に変化させ、フェライトの細分化を抑えて強度を高めます。

 

Grey Iron Castings VS Ductile Iron Castings

 

ねずみ鋳鉄とダクタイル鋳鉄の構造の違いは、それらの特性に大きな違いをもたらします。ねずみ鋳鉄鋳物の強度と可塑性は低いです。これは、鱗片状黒鉛が母材を分裂させ、応力集中を引き起こすためである。同時に、ねずみ鋳鉄鋳物は脆く、優れた振動減衰特性を持っています。したがって、ねずみ鋳鉄は主に、強度要件が低く、主に圧縮応力に耐えるさまざまなボックスやベースを製造するために使用されます。球状黒鉛鋳鉄鋳物において、球状黒鉛は基地への割れ影響が最も少なく、応力集中が最も小さいため、強度が非常に高く、中炭素鋼に匹敵します。同時に、ダクタイル鋳鉄は母材の性能を十分に発揮することができ、ある程度の塑性と良好な靭性を備えています。また、ダクタイル鋳鉄の鋳造性能は中炭素鋼よりも優れています。したがって、ダクタイル鋳鉄は、内燃機関のクランクシャフトやコンロッドなど、高い靭性要件と複雑な形状の部品の製造によく使用されます。球状鋳鉄は一般に熱処理により強化することができますが、ねずみ鋳鉄は片状黒鉛の影響により一般に熱処理により強化することができません。

 

ダクタイル鋳鉄の比較 化学成分(%)

マトリックス構造

中国グレード ASTM A536 EN 1563:-1997 C P S マグネシウム その他
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 - 焼きなましフェライト
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 - 焼きなましフェライト
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 - 焼きなましフェライト
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 - パーライト+フェライト
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 - 正規化パーライト
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 混合微細構造
QT800-2 - GJS-800-2 3.7-4.0 <2.5 <0.5 <0.07 <0.03 - - Mo0.39 Cu0.82 混合微細構造
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 下部ベイナイト
① ASTM A716-2003 より。 ② ASTM A476/A476M-2000 より。

 

ダクジュラー鋳鉄は強度において絶対的な優位性を持っています。ダクタイル鋳鉄鋳物の引張強さと降伏強さは、ねずみ鋳鉄鋳物よりもはるかに高くなります。ねずみ鋳鉄の引張強さの範囲は100~350MPaですが、ダクタイル鋳鉄の引張強さの範囲は350~700MPaです。ダクタイル鋳鉄にも伸びに関する要件がありますが、ねずみ鋳鉄にはこの点での要件はほとんどありません。ダクタイル鋳鉄の強度比は鋳鉄の強度比に比べてはるかに優れています。ダクタイル鋳鉄は、耐食性の点では鋳鉄と同じです。

 

ねずみ鋳鉄の機械的性質
DIN EN 1561 に準拠した品目 メアもちろん ユニット JP-GJL-150 JP-GJL-200 JP-GJL-250 JP-GJL-300 JP-GJL-350
JP-JL 1020 JP-JL 1030 JP-JL 1040 JP-JL 1050 JP-JL 1060
抗張力 RM MPA 150-250 200-300 250-350 300-400 350-450
0.1%の耐力 Rp0,1 MPA 98-165 130-195 165-228 195-260 228-285
伸び強度 A % 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8 0,3 – 0,8
圧縮強度 σdB MPa 600 720 840 960 1080
0.1%の圧縮強度 σd0,1 MPa 195 260 325 390 455
曲げ強度 σbB MPa 250 290 340 390 490
シャイフスパンニング σaB MPa 170 230 290 345 400
せん断応力 てぃ MPa 170 230 290 345 400
弾性モジュール E GPa 78 – 103 88 – 113 103 – 118 108 – 137 123 – 143
ポアソン数 v 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26
ブリネル硬さ   HB 160 – 190 180 – 220 190 – 230 200 – 240 210 – 250
延性 σbW MPa 70 90 120 140 145
張力と圧力の変化 σzdW MPa 40 50 60 75 85
破断強度 Klc N/mm3/2 320 400 480 560 650
密度   g/cm3 7,10 7,15 7,20 7,25 7,30

 

ダクタイル鋳鉄の強度は鋳鋼に匹敵します。ダクタイル鋳鉄は降伏強度が高くなります。水、塩水、蒸気などのほとんどの都市用途において、ダクタイル鋳鉄の耐食性と耐酸化性は鋳鋼の耐食性と耐酸化性を上回ります。球状鋳鉄の球状黒鉛微細構造により、球状鋳鉄は振動低減能力の点で鋳鋼よりも優れており、応力の低減に役立ちます。ダクタイル鋳鉄は「天下一品」の金属と呼ばれ、鋳鋼の強度と鋳鉄の優れた耐食性を兼ね備えています。鋳鉄鋳物とダクタイル鋳鉄鋳物のコスト差は 1 トンあたり 500 ドルです。