延性鉄部品の材料特性の完全な分析：強度、靭性、および機密性

1。延性鉄の強度特性
の最も注目すべき機能の1つ 延性鉄部品 その機械的強度は、主にその特別なグラファイトの形態と合理的なマトリックス構造が原因である従来の灰色鋳鉄の機械強度よりもはるかに優れているということです。
抗張力
引張強度とは、材料が引張骨折に抵抗する能力です。延性鉄の引張強度は、一般に370mpaから700mpaの範囲です。約150mPaの灰色鋳鉄の通常の引張強度と比較して、延性鉄は2〜3倍高くなっています。
これは、グラファイトの形態が灰色の鋳鉄のフレーク形状から球状の形状に変化し、球状のグラファイトがストレスの濃縮効果を大幅に低下させ、グラファイトに沿って亀裂が膨張することを困難にし、張力特性を大幅に増強するためです。
降伏強度
降伏強度は、材料が塑性変形を受ける臨界応力を示します。延性鉄には、通常250mpaから500mpaの明確な降伏点があります。これは、ストレスにさらされたときに材料が突然壊れないが、最初にある程度のプラスチック変形を受けることを意味します。これは、ストレス集中を緩和し、構造的安全性を改善するのに役立ちます。
圧縮強度
延性鉄の圧縮強度は通常、1000mpa以上またはさらに高く、これは、大きな機械的基礎部品、パイプライン圧力容器などの高圧および重い負荷アプリケーションに非常に適しています。
影響要因
強度は、延性グラファイトのサイズと量、マトリックス構造（フェライトとパリットの割合）、および熱処理プロセスの影響を受けます。小さく均等に分布した球状のグラファイトと中程度のパーライト含有量は、材料の強度を大幅に改善できます。

2。延性鉄の靭性特性
靭性は、力によって損傷を受ける前に材料がどれだけのエネルギーを吸収できるかを示す指標です。これは、延性鉄が灰色の鋳鉄よりも優れている重要な理由です。
衝撃の靭性
グラファイトの球状分布は、マイクロクラックが生成および拡張する可能性を大幅に減らし、微湿性鉄の衝撃靭性を灰色の鋳鉄の耐衝撃性にします。テストは、延性鉄の衝撃吸収エネルギーが10〜20 j/cm²に達することができることを示しており、これにより、機械的な衝撃と振動負荷に効果的に抵抗する可能性があります。
骨折の靭性
延性鉄には高い骨折の靭性があり、これは材料が破壊する前に特定の塑性変形を受ける可能性があるという点で明らかにされており、これにより脆性骨折のリスクが大幅に減少します。骨折の靭性の改善は、特に交互の荷重と複雑な応力条件の下で、機械部品のサービス寿命を延長するのに役立ちます。
疲労性能
球状のグラファイトの存在により、交互のストレス下での材料の疲労亀裂の開始と伝播速度が減少し、疲労寿命が大幅に拡張されます。これにより、繰り返し荷物に耐える必要があるエンジンクランクシャフトやギアなどの主要なコンポーネントで広く使用されている延性鉄が延性します。
タフネス調節
マトリックス構造（たとえば、フェライトの割合を増加させる）と熱処理（正規化、強化）を変更することにより、さまざまな労働条件のニーズを満たすために靭性をさらに改善できます。

3.延性鉄の加工性
延性鉄の加工性は、その人気の理由の1つであり、次のポイントに特に明示されています。
優れた切断性能
鋼と比較して、延性鉄は切断抵抗が低く、ツールの摩耗が遅くなります。グラファイト球体は、金属マトリックスでの潤滑とチップの破壊に役割を果たし、切断プロセスをよりスムーズにします。さらに、延性鉄を切断することで発生する熱は比較的低く、これはツールの寿命を延ばすのに役立ちます。
高加工精度
延性鋳鉄には、均一な材料と適度な硬度があり、高精度の寸法と表面粗さの要件を満たすことができるさまざまな機械加工方法（回転、粉砕、掘削、研削）に適しています。
熱処理に対する強力な適応性
延性鋳鉄は、部品のさまざまな使用条件を満たすために硬度、強度、靭性を調整するために、正規化、クエンチング、焼き戻し、老化処理など、さまざまな熱処理プロセスを受けることができます。
予防
良好な機械加工性能にもかかわらず、局所的な過熱を防ぐために、高速切断中に切断速度、飼料レート、クーラントを合理的に選択する必要があります。

4。微細構造と延性鋳鉄の性能との関係
延性鋳鉄の優れた性能は、そのユニークな微細構造に由来しています。
グラファイトの形態
伝統的な灰色の鋳鉄のグラファイトは薄片状であり、フレーク状のグラファイトの鋭い縁は亀裂源になる傾向があり、材料の脆性骨折をもたらします。延性鋳鉄では、グラファイトがほぼ球状の形状で存在し、ストレス集中を大幅に減らし、強度と靭性を改善します。
マトリックス構造
延性鉄のマトリックス構造は、フェライト、パーライト、または混合構造です。フェライトマトリックスは、硬度が低く、靭性が良好です。パーライトマトリックスは、硬度が高く、強度が良好です。冷却速度と熱処理を調整することにより、2つの比率を制御して、機械的特性の最高のバランスを達成できます。
炭化物と不純物
低炭化物の含有量が少ない延性鉄と、より良い機械的特性を備えたものはほとんどありません。最新の鋳造技術は、化学組成と製錬プロセスを厳密に制御することにより、安定した材料品質を保証します。

5.延性鉄の典型的なアプリケーション領域
延性鉄は、その包括的なパフォーマンスのために、多くの重要な分野で重要な役割を果たします。
自動車産業
高温、高圧、動的負荷要件を満たすために、エンジンシリンダーブロック、シリンダーヘッド、クランクケースなどの高強度部品に使用されます。
機械製造
ギア、コネクティングロッド、工作機械ベッドなどの機械的構造部品を製造するには、耐摩耗性と耐衝撃性が必要です。
市営パイプラインシステム
延性鉄のパイプとアクセサリーは、優れた耐食性と圧力抵抗のため、給水、排水、ガス輸送に広く使用されています。
農業機械と鉱業機器
高強度部品は、過酷な環境での機器の安定した動作を保証します。
圧力容器とポンプ体
高強度と良好なシーリングは、機器の安全性と信頼性を確保します。