Właściwości magnetyczne żeliwa szarego

Porównanie żeliwa szarego				Mikrostruktura (Ułamki objętościowe) (％)
Chiny (GB/T 9439)	ISO185	ASTM A48/A48M	EN 1561	Struktura matrycy
HT100 (HT10-26)	100	Nr 20 F11401	EN-GJL-100	Perlit: 30-70%, grube płatki; Ferryt: 30-70%; Binarna eutektyka fosforu: ＜7％
HT150 (HT15-33)	150	Nr 25A F11701	EN-GJL-150	Perlit: 40-90%, średnio grube płatki; Ferryt: 10-60%; Binarna eutektyka fosforu: <7%
HT200 (HT20-40)	200	Nr 30A F12101	EN-GJL-200	Perlit: ＞95%, średnie płatki; Ferryt＜5%; Binarny fosfor eutektyczny＜4％
HT250 (HT25-47)	250	Nr 35A F12401 Nr 40A F12801	EN-GJL-250	Perlit: >98% średnio cienkich płatków; Binarna eutektyka fosforu: ＜2％
HT300 (HT30-54)	300	Nr 45A F13301	EN-GJL-300	Perlit: >98% średnio cienkich płatków; Binarna eutektyka fosforu: ＜2％
HT350 (HT35-61)	350	Nr 50A F13501	EN-GJL-350	Perlit: >98% średnio cienkich płatków; Binarna eutektyka fosforu: <1%

 

Właściwości magnetyczne żeliwa szarego są bardzo zróżnicowane, od niskiej przepuszczalności i dużej siły koercji do wysokiej przenikalności i małej siły koercji. Zmiany te zależą głównie od mikrostruktury żeliwa szarego. Dodawanie pierwiastków stopowych w celu uzyskania wymaganych właściwości magnetycznych uzyskuje się poprzez zmianę struktury żeliwa szarego.

Ferryt ma wysoką przenikalność magnetyczną i niską utratę histerezy; perlit jest odwrotnie, ma niską przenikalność magnetyczną i duże straty histerezy. Perlit przekształca się w ferryt w wyniku obróbki cieplnej wyżarzania, która może czterokrotnie zwiększyć przenikalność magnetyczną. Powiększanie ziaren ferrytu może zmniejszyć utratę histerezy. Obecność cementytu zmniejszy gęstość strumienia magnetycznego, przepuszczalność i remanencję, jednocześnie zwiększając przepuszczalność i utratę histerezy. Obecność grubego grafitu zmniejszy remanencję. Zmiana z grafitu typu A (grafit w kształcie płatka, który jest równomiernie rozłożony bez kierunku) na grafit typu D (drobno skręcony grafit z bezkierunkowym rozkładem pomiędzy dendrytami) może znacznie zwiększyć indukcję magnetyczną i siłę koercji .

Przed osiągnięciem niemagnetycznej temperatury krytycznej wzrost temperatury znacznie zwiększa przenikalność magnetyczną żeliwa szarego. Punkt Curie czystego żelaza to temperatura przejścia α-γ wynosząca 770°C. Gdy procent masowy krzemu wynosi 5%, punkt Curie osiągnie 730°C. Temperatura punktu Curie cementytu bez krzemu wynosi 205-220°C.

Struktura osnowy powszechnie stosowanych gatunków żeliwa szarego to głównie perlit, a ich maksymalna przepuszczalność wynosi 309-400 μH/m.

 

Właściwości magnetyczne żeliwa szarego
Kodeks szarego żelaza	Skład chemiczny (%)
	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
Właściwości magnetyczne		A		B		C
		Perlit	Ferryt	Perlit	Ferryt	Perlit	Ferryt
Węglik węgla w (%)		0,70	0,06	0,77	0,11	0,88	/
Remanencja / T		0,413	0,435	0,492	0,439	0,5215	0,6185
Siła przymusu / A·m-1		557	199	716	279	637	199
Strata histerezy / J·m-3·Hz-1 (B=1T)		2696	-696	2729	1193	2645	938
Natężenie pola magnetycznego / kA·m-1 (B=1T)		15.9	-5,9	8.7	8,0	6.2	4.4
Maks. Przepuszczalność magnetyczna / μH•m-1		396	1960	353	955	400	1703
Siła pola magnetycznego przy maks. Przenikalność magnetyczna / A·m-1		637	199	1035	318	1114	239
Rezystywność / µΩ·m		0,73	0,71	0,77	0,75	0,42	0,37

 

Poniżej przedstawiono właściwości mechaniczne żeliwa szarego:

Właściwości mechaniczne żeliwa szarego
Artykuł zgodny z normą DIN EN 1561	Mierzyć	Jednostka	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
Wytrzymałość na rozciąganie	Rm	MPA	150-250	200-300	250-350	300-400	350-450
Wydajność 0,1%.	Rp0,1	MPA	98-165	130-195	165-228	195-260	228-285
Wytrzymałość na rozciąganie	A	%	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8
Wytrzymałość na ściskanie	σdB	MPa	600	720	840	960	1080
0,1% wytrzymałości na ściskanie	σd0,1	MPa	195	260	325	390	455
Wytrzymałość na zginanie	σbB	MPa	250	290	340	390	490
Schuifspinanie	σaB	MPa	170	230	290	345	400
Naprężenie ścinające	TtB	MPa	170	230	290	345	400
Moduły sprężystości	E	GPa	78 – 103	88 – 113	103 – 118	108 – 137	123 – 143
Liczba Poissona	v	–	0,26	0,26	0,26	0,26	0,26
Twardość Brinella		HB	160 – 190	180 – 220	190 – 230	200 – 240	210 – 250
Plastyczność	σbW	MPa	70	90	120	140	145
Zmiana napięcia i ciśnienia	σzdW	MPa	40	50	60	75	85
Siła rozbijania	Klc	N/mm3/2	320	400	480	560	650
Gęstość		g/cm3	7,10	7,15	7,20	7,25	7,30