Μαγνητικές ιδιότητες γκρίζου χυτοσιδήρου

Σύγκριση γκρίζου σιδήρου				Μικροδομή (Κλάσματα Όγκου)
Κίνα (GB/T 9439)	ISO 185	ASTM A48/A48M	EN 1561	Δομή Matrix
HT100 (HT10-26)	100	No.20 F11401	EN-GJL-100	Περλίτης: 30-70%, χονδροειδείς νιφάδες. Φερρίτης: 30-70%; Ευτηκτική δυαδικού φωσφόρου: ＜7％
HT150 (HT15-33)	150	No.25A F11701	EN-GJL-150	Περλίτης: 40-90%, μέτριες χονδρές νιφάδες. Φερρίτης: 10-60%; Ευτηκτική δυαδικού φωσφόρου:-7%
HT200 (HT20-40)	200	No.30A F12101	EN-GJL-200	Περλίτης: ＞95%, μέτριες νιφάδες; Φερρίτης＜5%; Δυαδικός Ευτηκτικός Φώσφορος＜4％
HT250 (HT25-47)	250	No.35A F12401 No.40A F12801	EN-GJL-250	Περλίτης: ＞98% μέτριες λεπτές νιφάδες. Ευτηκτική δυαδικού φωσφόρου:＜2％
HT300 (HT30-54)	300	No.45A F13301	EN-GJL-300	Περλίτης: ＞98% μέτριες λεπτές νιφάδες. Ευτηκτική δυαδικού φωσφόρου:＜2％
HT350 (HT35-61)	350	No.50A F13501	EN-GJL-350	Περλίτης: ＞98% μέτριες λεπτές νιφάδες. Ευτηκτική δυαδικού φωσφόρου: ＜1％

 

Οι μαγνητικές ιδιότητες του γκρίζου χυτοσιδήρου ποικίλλουν ευρέως, από χαμηλή διαπερατότητα και υψηλή δύναμη καταναγκασμού έως υψηλή διαπερατότητα και χαμηλή δύναμη καταναγκασμού. Αυτές οι αλλαγές εξαρτώνται κυρίως από τη μικροδομή του γκρίζου χυτοσιδήρου. Η προσθήκη στοιχείων κράματος για την απόκτηση των απαιτούμενων μαγνητικών ιδιοτήτων επιτυγχάνεται με την αλλαγή της δομής του γκρίζου χυτοσιδήρου.

Ο φερρίτης έχει υψηλή μαγνητική διαπερατότητα και χαμηλή απώλεια υστέρησης. Ο περλίτης είναι ακριβώς το αντίθετο, έχει χαμηλή μαγνητική διαπερατότητα και μεγάλη απώλεια υστέρησης. Ο περλίτης μετατρέπεται σε φερρίτη με ανόπτηση θερμικής επεξεργασίας, η οποία μπορεί να αυξήσει τη μαγνητική διαπερατότητα κατά τέσσερις φορές. Η διεύρυνση των κόκκων φερρίτη μπορεί να μειώσει την απώλεια υστέρησης. Η παρουσία τσιμενίτη θα μειώσει την πυκνότητα της μαγνητικής ροής, τη διαπερατότητα και την παραμονή, ενώ θα αυξήσει τη διαπερατότητα και την απώλεια υστέρησης. Η παρουσία χονδροειδούς γραφίτη θα μειώσει την παραμονή. Η αλλαγή από γραφίτη τύπου Α (γραφίτης σε σχήμα νιφάδων που κατανέμεται ομοιόμορφα χωρίς κατεύθυνση) σε γραφίτη τύπου D (λεπτά κυρτωμένος γραφίτης με μη κατευθυντική κατανομή μεταξύ δενδριτών) μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη μαγνητική επαγωγή και τη δύναμη καταναγκασμού .

Πριν φτάσει στη μη μαγνητική κρίσιμη θερμοκρασία, η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει σημαντικά τη μαγνητική διαπερατότητα του γκρίζου χυτοσιδήρου. Το σημείο Κιουρί του καθαρού σιδήρου είναι η θερμοκρασία μετάπτωσης α-γ των 770°C. Όταν το ποσοστό μάζας του πυριτίου είναι 5%, το σημείο Κιουρί θα φτάσει τους 730°C. Η θερμοκρασία σημείου Κιουρί του τσιμενίτη χωρίς πυρίτιο είναι 205-220°C.

Η δομή μήτρας των κοινώς χρησιμοποιούμενων ποιοτήτων γκρίζου χυτοσιδήρου είναι κυρίως περλίτης και η μέγιστη διαπερατότητά τους είναι μεταξύ 309-400 μH/m.

 

Μαγνητικές ιδιότητες του γκρίζου χυτοσιδήρου
Code of Grey Iron	Χημική Σύνθεση (%)
	C	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
A	3.12	2.22	0,67	0,067	0,13	＜0.03	0,04
B	3.30	2.04	0,52	0,065	1.03	0,34	0,25
C	3.34	0,83 - 0,91	0,20 - 0,33	0,021 - 0,038	0,025 - 0,048	0,04	＜0.02
Μαγνητικές ιδιότητες		A		B		C
		Περλίτης	Φερρίτης	Περλίτης	Φερρίτης	Περλίτης	Φερρίτης
Carbide Carbon w(%)		0,70	0,06	0,77	0.11	0,88	/
Remanence / Τ		0,413	0,435	0,492	0,439	0,5215	0,6185
Καταναγκαστική Δύναμη / A•m-1		557	199	716	279	637	199
Απώλεια υστέρησης / J•m-3•Hz-1 (B=1T)		2696	-696	2729	1193	2645	938
Ένταση μαγνητικού πεδίου / kA•m-1 (B=1T)		15.9	-5,9	8.7	8.0	6.2	4.4
Μέγ. Μαγνητική Διαπερατότητα / μH•m-1		396	1960	353	955	400	1703
Ισχύς Μαγνητικού Πεδίου όταν Μέγ. Μαγνητική Διαπερατότητα / A•m-1		637	199	1035	318	1114	239
Αντίσταση / μΩ•m		0,73	0,71	0,77	0,75	0,42	0,37

 

Ακολουθούν οι μηχανικές ιδιότητες του γκρίζου χυτοσιδήρου:

Μηχανικές ιδιότητες του γκρίζου χυτοσιδήρου
Είδος σύμφωνα με το DIN EN 1561	Μέτρο	Μονάδα	EN-GJL-150	EN-GJL-200	EN-GJL-250	EN-GJL-300	EN-GJL-350
			EN-JL 1020	EN-JL 1030	EN-JL 1040	EN-JL 1050	EN-JL 1060
Αντοχή εφελκυσμού	Rm	MPA	150-250	200-300	250-350	300-400	350-450
Ισχύς απόδοσης 0,1%.	Rp0,1	MPA	98-165	130-195	165-228	195-260	228-285
Αντοχή επιμήκυνσης	A	%	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8
Αντοχή σε Θλίψη	σdB	MPa	600	720	840	960	1080
0,1% Αντοχή σε Θλίψη	σd0,1	MPa	195	260	325	390	455
Καμπτική Αντοχή	σbB	MPa	250	290	340	390	490
Schuifspanning	σaB	MPa	170	230	290	345	400
Διατμητική καταπόνηση	TtB	MPa	170	230	290	345	400
Ενότητες ελαστικότητας	E	GPa	78 – 103	88 – 113	103 – 118	108 – 137	123 – 143
Αριθμός Poisson	v	–	0,26	0,26	0,26	0,26	0,26
Σκληρότητα Brinell		HB	160 – 190	180 – 220	190 – 230	200 – 240	210 – 250
Εύπλαστο	σbW	MPa	70	90	120	140	145
Αλλαγή τάσης και πίεσης	σzdW	MPa	40	50	60	75	85
Δύναμη Θραύσης	Klc	N/mm3/2	320	400	480	560	650
Πυκνότητα		g/cm3	7,10	7,15	7,20	7,25	7,30