Нодуларно гвожђе, познато и као сфероидно или нодуларно гвожђе, је група легура гвожђа са јединственом микроструктуром која им даје високу чврстоћу, флексибилност, издржљивост и еластичност. Садржи преко 3 процента угљеника и може се савијати, увијати или деформисати без ломљења, захваљујући структури графитних љуспица. Нодуларно гвожђе је слично челику по својим механичким својствима и далеко је робусније од стандардног ливеног гвожђа.
Одливци од нодуларног гвожђа се праве изливањем растопљеног нодуларног гвожђа у калупе, где се гвожђе хлади и стврдњава да би се формирали жељени облици. Овај процес ливења резултира чврстим металним предметима одличне издржљивости.
Шта чини дуктилно гвожђе јединственим?
Нодуларно гвожђе је изумљено 1943. године као модерно побољшање традиционалног ливеног гвожђа. За разлику од ливеног гвожђа, где се графит појављује у облику љуспица, нодуларно гвожђе има графит у облику сфероида, отуда и термин „сфероидни графит“. Ова структура омогућава нодуларном гвожђу да издржи савијање и ударце без пуцања, нудећи далеко већу отпорност од традиционалног ливеног гвожђа, које је склоно кртости и ломљењу.
Нодуларно гвожђе се производи првенствено од сирово гвожђа, гвожђа високе чистоће са преко 90% садржаја гвожђа. Сирово гвожђе је пожељније јер има низак садржај заосталих или штетних елемената, конзистентан хемијски састав и промовише оптималне услове згуре током производње. Овај изворни материјал је кључни разлог зашто ливнице нокдуларног гвожђа преферирају сирово гвожђе у односу на друге изворе попут отпадног метала.
Особине дуктилног гвожђа
Различите врсте дуктилног гвожђа настају манипулацијом матричне структуре око графита током ливења или додатном термичком обрадом. Ове мање варијације састава су дизајниране да постигну специфичне микроструктуре, које заузврат одређују својства сваке врсте дуктилног гвожђа.
Нодуларно гвожђе се може сматрати челиком са уграђеним графитним сфероидима. Карактеристике металне матрице која окружује графитне сфероиде значајно утичу на својства нодуларног гвожђа, док сам графит доприноси његовој еластичности и флексибилности.
Постоји неколико врста матрица у нодуларном гвожђу, а следеће су најчешће:
- 1. Ферит– Чиста гвоздена матрица која је веома дуктилна и флексибилна, али има ниску чврстоћу. Ферит има слабу отпорност на хабање, али га његова висока отпорност на ударце и лакоћа обраде чине вредном компонентом у врстама дуктилног гвожђа.
- 2. Перлит– Композит ферита и гвожђе карбида (Fe3C). Релативно је тврд са умереном дуктилношћу, нуди високу чврстоћу, добру отпорност на хабање и умерену отпорност на ударце. Перлит такође пружа добру обрадивост.
- 3. Перлит/ферит– Мешовита структура са перлитом и феритом, што је најчешћа матрица у комерцијалним врстама дуктилног гвожђа. Комбинује карактеристике оба, пружајући уравнотежен приступ чврстоћи, дуктилности и обрадивости.
Јединствена микроструктура сваког метала мења његова физичка својства:
Уобичајене врсте дуктилног гвожђа
Иако постоји много различитих спецификација дуктилног гвожђа, ливнице рутински нуде 3 уобичајене врсте:
Предности дуктилног гвожђа
Нодуларно гвожђе нуди неколико предности за дизајнере и произвођаче:
- • Може се лако лити и обрађивати, што смањује трошкове производње.
- • Има висок однос чврстоће и тежине, што омогућава израду издржљивих, а опет лаганих компоненти.
- • Нодуларно гвожђе пружа добру равнотежу између жилавости, исплативости и поузданости.
- • Његова врхунска ливљивост и обрадивост чине га погодним за сложене делове.
Примене дуктилног гвожђа
Због своје чврстоће и дуктилности, нодуларно гвожђе има широк спектар индустријских примена. Обично се користи у цевима, аутомобилским деловима, зупчаницима, кућиштима пумпи и основама машина. Отпорност нодуларног гвожђа на ломљење чини га идеалним за безбедносне примене, као што су стубови и заштита од удара. Такође се широко користи у индустрији ветроенергије и другим окружењима са високим напрезањем где су издржљивост и флексибилност неопходни.
Време објаве: 25. април 2024.
