Etusivu> Materiaalit > Pallorautaa

Pallorautaa

Pallografiittivalurautaa, jolla on muita nimiä, kuten pallografiittivalurauta tai SG-valurauta, käytetään yleensä valukappaleiden valmistukseen. Nodulaarinen valurauta saa pallomaista grafiittia sferoidisoinnin ja ymppäyskäsittelyn avulla, mikä parantaa tehokkaasti valuraudan mekaanisia ominaisuuksia, erityisesti plastisuutta ja sitkeyttä, jotta saadaan suurempi lujuus kuin hiiliteräksestä. Nodulaarinen valurauta on 1950-luvulla kehitetty -luja valurautamateriaali. Sen kattavat ominaisuudet ovat lähellä terästä. Erinomaisten ominaisuuksiensa perusteella pallografiittivalurautaa on käytetty menestyksekkäästi monimutkaisten voimien, lujuuden, sitkeyden ja kulutuskestävyyden omaavien komponenttien valamiseen. Nodular valurauta on nopeasti kehittynyt valurautamateriaaliksi toiseksi harmaa valurauta ja laajalti käytetty. Niin kutsuttu -teräksen korvaaminen raudalla tarkoittaa pääasiassa pallografiittista rautaa. Pallorautaa käytetään usein osien valmistukseen autojen, traktoreiden ja polttomoottoreiden kampi- ja nokka-akseleihin sekä keskipaineventtiileihin yleisiin koneisiin.

Pallorauta ei ole yksittäinen materiaali, vaan se on osa materiaaliryhmää, jolla voidaan tuottaa monenlaisia ominaisuuksia mikrorakennetta säätelemällä. Tämän materiaaliryhmän yhteinen ominaisuus on grafiitin muoto. Pallografiittiraudoissa grafiitti on pikemminkin kyhmyjen muodossa kuin hiutaleina, kuten harmaassa raudassa. Grafiitin hiutaleiden terävä muoto luo jännityskeskittymispisteitä metallimatriisiin ja kyhmyjen pyöristetty muoto vähemmän, mikä estää halkeamien syntymistä ja parantaa sitkeyttä, joka antaa lejeeringille nimen. Kyhmyjen muodostuminen saadaan aikaan lisäämällä kyhmyjä aiheuttavia alkuaineita, yleisimmin magnesiumia (huomaa magnesium kiehuu 1100 asteessa ja rauta sulaa 1500 asteessa) ja harvemmin nykyään ceriumia (yleensä Mischmetalin muodossa). Telluuria on myös käytetty. Yttriumia, usein Misch-metallin komponenttia, on myös tutkittu mahdollisena kyhmyttimenä.

Muovattavan (nodulaarisen) valuraudan mekaaniset ominaisuudet
DIN EN 1563 mukainen tuote	Mittayksikkö	FI-GJS-350-22-LT	FI-GJS-400-18-LT	FI-GJS-400-18	FI-GJS-500-7	FI-GJS-600-3	FI-GJS-700-2	FI-GJS-800-2
DIN EN 1563 mukainen tuote	Mittayksikkö	FI-JS 1015	FI-JS 1025	FI-JS 1020	FI-JS 1050	FI-JS 1060	FI-JS 1070	FI-JS 1080
Vetolujuus	Rm min.MPA	350	400	400	500	600	700	800
2 %:n tuottolujuus	Rp 0,2 min.MPA	220	240	250	320	370	420	480
Pidentymä	A %	22,0	18,0	18,0	7,0	3,0	2,0	2,0
Kovuus	HB	110-150	120-160	140-190	170-220	200-250	230-280	250-330
Rakenteet		pääasiassa ferriittisiä	pääasiassa ferriittisiä	pääasiassa ferriittisiä	ferriitti + perliitti	ferriitti + perliitti	pääasiassa perliittiä	kaikki perliitti
Leikkausjännitys	σaB MPa	315	360	360	450	540	630	720
Vääntö	TtB MPa	315	360	360	450	540	630	720
Elastisuusmoduulit	E GPa	170	170	170	175	175	175	175
Poisson numero	v –	0,280	0,280	0,280	0,280	0,280	0,280	0,280
Puristusvoima	σdB MPa	–	700	700	800	870	1000	1150
Murtuman sitkeys	Klc MPa·√m	31	30	30	25	20	15	14
Tiheys	g/cm3	7,1	7,1	7,1	7,1	7,2	7,2	7,2

Pallokivivalurautavalut ovat pallografiittivaluraudasta valmistettuja valukomponentteja. RMC Foundryssa pallografiittivalurautaa voitiin valaa ja kaataa monilla valuprosesseilla, mukaan lukien hiekkavalu, kuoren valu, investointivalu, hukkavaahtovalu ja tyhjiövalu, riippuen tarkasta käytöstä tai haluttujen valukappaleiden erityisvaatimuksista.

Valukappaleiden suunnitteluvaiheessa tulisi perustaa erityinen projektiryhmä suorittamaanSuunnitteluvirhetilan ja vaikutusten analyysi(DFMEA). Projektiryhmä koostuu pääsääntöisesti tuotesuunnittelijoista, valuprosessisuunnittelijoista ja ympäristönsuojelun ammattilaisista. DFMEA-analyysin pääsisällön tulisi sisältää, täyttyvätkö osarakenteen valulaadun, valurakenteen valuprosessin ja ympäristönsuojeluvaatimusten valuprosessin vaatimukset.

Pallorautavalujen suorituskykyominaisuudet
• Palloraudan juoksevuus ja viivakutistuminen ovat hyvin lähellä harmaavaluraudan kutistumia
• Taipumus tilavuuden kutistumiseen ja sisäisten jännitysten muodostumiseen on suurempi kuin harmaan valuraudan, joka on altis kutistumiselle ja halkeilulle
• Palloraudan lujuus, plastisuus ja kimmomoduuli ovat suurempia kuin harmaan valuraudan, ja niillä on hyvä kulutuskestävyys
• Iskunvaimennus on huonompi kuin harmaavalurauta

Pallorautavalujen rakenteelliset ominaisuudet
• Suunniteltu yleensä tasaiseksi seinämäpaksuudeksi, ja paksua profiilia tulisi välttää, jos mahdollista
• Tietyissä paksuissa ja suurissa valukappaleissa on käytettävä onttoa rakennetta tai rakennetta, jossa on vahvistetut rivat

Palattava (nodulaarinen) valurauta
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