Магнитные свойства серого чугуна

Сравнение серого железа				Микроструктура (объемные доли) (（％)
Китай (ГБ/Т 9439)	ИСО 185	АСТМ А48/А48М	ЭН 1561	Матричная структура
ХТ100 (ХТ10-26)	100	№20 F11401	ЕН-GJL-100	Перлит: 30-70%, крупные чешуйки; Феррит: 30-70%; Бинарная эвтектика фосфора: <7%
ХТ150 (ХТ15-33)	150	№25А F11701	ЕН-GJL-150	Перлит: 40-90%, чешуйки средней крупности; Феррит: 10-60%; Бинарная фосфорная эвтектика: <7%
ХТ200 (ХТ20-40)	200	№30А F12101	ЕН-GJL-200	Перлит: >95%, средние чешуйки; Феррит <5%; Бинарная фосфорная эвтектика＜4％
ХТ250 (ХТ25-47)	250	№35А F12401 №40А F12801	ЕН-GJL-250	Перлит: >98% хлопьев средней толщины; Бинарная фосфорная эвтектика: <2%
ХТ300 (ХТ30-54)	300	№45А F13301	ЕН-GJL-300	Перлит: >98% хлопьев средней толщины; Бинарная фосфорная эвтектика: <2%
ХТ350 (ХТ35-61)	350	№50А F13501	ЕН-GJL-350	Перлит: >98% хлопьев средней толщины; Бинарная фосфорная эвтектика: <1%

 

Магнитные свойства серого чугуна широко варьируются: от низкой проницаемости и высокой коэрцитивной силы до высокой проницаемости и низкой коэрцитивной силы. Эти изменения в основном зависят от микроструктуры серого чугуна. Добавление легирующих элементов для получения необходимых магнитных свойств достигается за счет изменения структуры серого чугуна.

Феррит имеет высокую магнитную проницаемость и низкие потери на гистерезис; перлит – наоборот, имеет низкую магнитную проницаемость и большие потери на гистерезис. Перлит превращается в феррит путем термообработки отжига, что позволяет увеличить магнитную проницаемость в четыре раза. Увеличение зерен феррита может уменьшить потери на гистерезис. Присутствие цементита снижает плотность магнитного потока, проницаемость и остаточную намагниченность, одновременно увеличивая проницаемость и потери на гистерезис. Присутствие крупного графита уменьшит остаточную намагниченность. Переход от графита А-типа (чешуйчатого графита, равномерно распределенного без направления) к графиту D-типа (тонко скрученного графита с ненаправленным распределением между дендритами) может значительно увеличить магнитную индукцию и коэрцитивную силу. .

До достижения немагнитной критической температуры повышение температуры существенно увеличивает магнитную проницаемость серого чугуна. Точка Кюри чистого железа — это температура перехода α-γ, равная 770°C. При массовой доле кремния 5% точка Кюри достигнет 730°С. Температура точки Кюри цементита без кремния составляет 205-220°С.

Матричная структура обычно используемых марок серого чугуна преимущественно перлитная, а их максимальная проницаемость находится в пределах 309-400 мкГн/м.

 

Магнитные свойства серого чугуна
Кодекс серого железа	Химический состав (%)
	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
Магнитные свойства		A		B		C
		Перлит	Феррит	Перлит	Феррит	Перлит	Феррит
Карбид углерода, вес (%)		0,70	0,06	0,77	0,11	0,88	/
Остаточная намагниченность / Т		0,413	0,435	0,492	0,439	0,5215	0,6185
Коэрцитивная сила / А•м-1		557	199	716	279	637	199
Гистерезисные потери / Дж•м-3•Гц-1 (B=1T)		2696	-696	2729	1193	2645	938
Напряженность магнитного поля / кА•м-1 (В=1Тл)		15,9	-5,9	8,7	8.0	6.2	4.4
Макс. Магнитная проницаемость / мкГн•м-1		396	1960 год	353	955	400	1703 г.
Напряженность магнитного поля при макс. Магнитная проницаемость / А•м-1		637	199	1035	318	1114	239
Удельное сопротивление / мкОм•м		0,73	0,71	0,77	0,75	0,42	0,37

 

Ниже приведены механические свойства серого чугуна:

Механические свойства серого чугуна
Изделие согласно DIN EN 1561.	Мера	Единица	ЕН-GJL-150	ЕН-GJL-200	ЕН-GJL-250	ЕН-GJL-300	ЕН-GJL-350
			EN-JL 1020	EN-JL 1030	EN-JL 1040	EN-JL 1050	EN-JL 1060
Предел прочности	Rm	МПА	150-250	200-300	250-350	300-400	350-450
0,1% предел текучести	0,1 рупий	МПА	98-165	130-195	165-228	195-260	228-285
Сила удлинения	A	%	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8
Прочность на сжатие	σдБ	МПа	600	720	840	960	1080
0,1% прочности на сжатие	σд0,1	МПа	195	260	325	390	455
изгибная прочность	σbB	МПа	250	290	340	390	490
Schuifspanning	σaB	МПа	170	230	290	345	400
Напряжение сдвига	ТтБ	МПа	170	230	290	345	400
Модули эластичности	E	ГПа	78 – 103	88 – 113	103 – 118	108 – 137	123 – 143
число Пуассона	v	–	0,26	0,26	0,26	0,26	0,26
Твердость по Бринеллю		HB	160 – 190	180 – 220	190 – 230	200 – 240	210 – 250
Пластичность	σbW	МПа	70	90	120	140	145
Изменение напряжения и давления	σzdW	МПа	40	50	60	75	85
Прочность на разрыв	клц	Н/мм3/2	320	400	480	560	650
Плотность		г/см3	7,10	7,15	7,20	7,25	7,30