Żeliwo sferoidalne, z grafitem kulkowym EN-GJS-500-7

Żeliwo EN-GJS-500-7 / GGG-50 (170-240 HB) ma lepszą odporność na ścieranie niż EN-GJS-400-15 ze względu na strukturę perlityczno-ferrytyczną i dlatego zalecany jest do stosowania w wysokiej jakości obróbce maszynowej i wykończenia powierzchniowego, a także tam gdzie wymaga się minimalnego obciążenia na ścieranie w kontakcie z innymi częściami i/lub materiałami. Żeliwo jest produkowane o maksymalnej twardości 240 HB (struktura z 15 – 20% perlitu). EN-GJS-500-7 na dolnym poziomie twardości spełnia również wymagane właściwości mechaniczne i wartości twardości żeliwa EN-GJS-400-15.

 

Żeliwo sferoidalne to stop odlewniczy żelaza z węglem, w którym grafit przyjmuje formę kulistą. Jest to efekt wprowadzenia dodatku magnezu na odpowiednim etapie technologicznym.

Modyfikacja ta znacząco poprawia właściwości wytrzymałościowe żeliwa. Tego przełomowego odkrycia dokonano w 1949 roku. Żeliwo sferoidalne uzyskuje się w wyniku sferoidyzowania (z wykorzystaniem ceru lub stopy żelazo-krzem-magnez) i następnie modyfikowania ciekłego stopu o małej zawartości siarki za pomocą żelazokrzemu. Proces ten zachodzi w odlewniach, w wyniku przetapiania surówki szarej z dodatkami.

Żeliwo sferoidalne – właściwości

Żeliwo sferoidalne, otrzymywane w wyniku dodatku magnezu, zyskało lepsze właściwości mechaniczne w porównaniu z żeliwem szarym. Cechuje się dużą odpornością na obciążenia, bardzo wysoką wytrzymałością na rozciąganie, ścieranie, a także działanie sił tarcia i uderzenia.

W żeliwie szarym węgiel występuje w postaci płytek grafitowych, które powodują nieciągłość jego struktury. Linie naprężeń przebiegają wzdłuż płytek, co powoduje ich koncentrację. To z kolei obniża wytrzymałość materiału i powoduje jego kruchość.

Żeliwo sferoidalne, dzięki kulistej postaci grafitu, przejawia znacznie mniejszą skłonność do koncentracji naprężeń. Przekłada się to na większą wytrzymałość i twardość.

W odróżnieniu od innych gatunków żeliwa szarego, sferoidalne posiada bardzo dobre własności plastyczne i wyróżnia się wytrzymałością zmęczeniową. Cechuje się sztywnością i sprężystością w określonych zakresach naprężeń. Jednak po przekroczeniu granicy plastyczności staje się elastyczne.

Może ulegać odkształceniu bez uszkodzeń. Jest odporne na ściskanie i zginanie oraz na wysokie ciśnienie. Posiada również dobre własności odlewnicze i właściwości ślizgowe.

Żeliwo sferoidalne – zastosowanie

Dobre właściwości mechaniczne i inne zalety żeliwa sferoidalnego pozwalają na jego szerokie zastosowanie. Odlewy używane są w różnych branżach, jak na przykład przemysł, rolnictwo, motoryzacja czy budownictwo.

Dzięki elastyczności i dużej sztywności obwodowej jest to doskonały materiał do budowy rurociągów, na przykład sieci wodociągowych i kanalizacyjnych. Rury z żeliwa sferoidalnego nie ulegają deformacji pod wpływem obciążeń statycznych i dynamicznych. Z kolei miejscowe odkształcenia nie wpływają negatywnie na funkcjonowanie rurociągów.

Co więcej, rury łatwo adaptują się do warunków terenowych i eksploatacyjnych. Pozwala to uniknąć pękania, wyginania czy utraty szczelności złączy w wyniku uderzeń, zmian ciśnienia, destabilizacji podłoża lub przemieszczania się gruntu. W konsekwencji minimalizuje się ryzyko kosztowych w usuwaniu awarii.

Żeliwo sferoidalne znalazło również zastosowanie w produkcji części samochodowych, takich jak: wały korbowe, pierścienie tłoków, łożyska, piasty, koła zębate, wałki rozrządu czy zawory. Wykorzystywane jest także do wyrobu elementów obrabiarek, maszyn rolniczych, hydraulicznych, turbin wodnych i wielu innych.

Żeliwo EN-GJS-500-7 / GGG-50 (170-240 HB) jest produkowane o maksymalnej twardości 240 HB (struktura z 15-20% perlitu). Ze względu na strukturę perlityczno-ferrytyczną jest bardziej odporne na ścieranie niż rodzaj żeliwa EN-GJS-400-15.

Z tego względu jest rekomendowane do stosowania w wysokiej jakości obróbce maszynowej i wykończenia powierzchniowego. Sprawdza się także tam, gdzie wymagane jest minimalne obciążenie na ścieranie w kontakcie z innymi częściami i/lub materiałami.