Pelajari Tentang Besi Cor Grafit Bulat

Besi cor grafit bulat (besi SG) telah menjadi bahan utama dalam hal teknik dan manufaktur modern. Karena sifatnya yang unggul seperti kekuatan tinggi, keuletan yang baik, dan ketahanan terhadap kelelahan, besi SG memiliki aplikasi yang luas dalam industri otomotif, mesin, dan konstruksi. Material ini diproduksi dengan menggunakan proses yang rumit untuk mengubah struktur grafit serpihan biasa dari besi tuang menjadi struktur bola untuk meningkatkan kinerja secara signifikan.

Artikel ini akan memberi tahu Anda tentang komposisi, proses pembuatan, sifat, aplikasi, dan keunggulan besi cor grafit sferoidal yang menjadi bahan pilihan untuk aplikasi yang menuntut di industri.

Apa itu Besi Cor Grafit Bulat?

Besi tuang grafit bulat (atau besi ulet) adalah material berkekuatan tinggi yang dibentuk melalui penambahan magnesium pada besi tuang cair. Hal ini dilakukan dengan menambahkan beberapa mineral ke dalam lelehan, menyebabkan grafit dalam besi tuang terbentuk sebagai bola (nodular) ketika dipadatkan, berlawanan dengan struktur serpihan normal yang terlihat pada besi tuang kelabu standar. Hasilnya adalah material hibrida, yang menggabungkan kemampuan tuang besi tuang, dengan kinerja mekanis baja, sehingga lebih serbaguna dan lebih tangguh daripada besi tuang kelabu.

Struktur dalam grafit bulat ini membantu menghindari kerapuhan besi tuang kelabu dan membantu besi SG menyebar dan menyerap tegangan lebih baik daripada besi tuang kelabu. Sifat-sifat tersebut telah menyebabkan penggunaannya dalam berbagai aplikasi berkekuatan tinggi, tangguh dan tahan aus.

Bagaimana Besi Cor Grafit Bulat Dibuat?

Besi SG diproduksi melalui proses yang disebut "nodulizing" atau "ductilizing". Selama proses ini, kami menambahkan sejumlah kecil magnesium (atau terkadang cerium) ke dalam besi tuang cair. Ini bereaksi dengan karbon dalam besi, membuat grafit berbentuk bulat.

Proses pengecoran diatur secara ketat dan menuntut kinerja yang sangat baik dalam hal mengelola suhu dan komposisi kimia. Proses ini umumnya terdiri dari langkah-langkah berikut:

• Meleleh
• Penambahan Magnesium
• Pengecoran

Coran kemudian dapat dikerjakan menjadi bentuk yang tepat. Dengan kekuatan tarik, keuletan, dan ketahanan lelah yang unggul dibandingkan besi cor kelabu konvensional, produk jadi akan memiliki sifat mekanis yang lebih baik.

Besi SG vs Besi Cor Tradisional

Komposisi Besi Cor Grafit Bulat

Besi cor grafit bulat biasanya terbuat dari besi, karbonsilikon, mangan, belerang, dan fosfor. Perbedaan utama antara besi SG dan SG yang tidak dibuat adalah koin magnesium atau perwakilan nodulisasi lainnya, yang menghasilkan grafit yang terbentuk sebagai bintil-bintil bulat. Hal ini menghasilkan sifat material yang lebih baik, terutama dalam hal kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus.

Besi tuang kelabu, sebagai alternatif, memiliki struktur mikro grafit dalam bentuk serpihan. Besi Tuang Kelabu mudah dituang dan memiliki kemampuan mesin yang baik, tetapi struktur grafit serpihannya membuatnya relatif rapuh dan rentan patah di bawah tekanan. Struktur grafit bulat, dalam kasus besi SG menghasilkan sifat mekanik yang ditingkatkan secara signifikan, terutama yang berkaitan dengan kekuatan tarik dan sifat kelelahan.

Perbedaan Antara Besi Cor Kelabu dan Besi Cor Grafit Bulat

Struktur mikro: Pada besi cor kelabu, struktur grafit terdiri dari sudut yang besar dan bersudut serpihan. Hal ini menyebabkan sifat mekanik yang lebih rendah seperti kekuatan tarik yang lebih rendah dan keuletan yang rendah. Berbeda dengan cor, besi SG memiliki bentuk sferoidal atau nodular grafitmemberikan distribusi tegangan yang lebih baik daripada cor dan mencegah kerapuhan yang terkait dengannya.

Kekuatan: Besi SG memiliki kekuatan tarik yang jauh lebih besar daripada besi cor kelabu. Besi tuang kelabu memang berguna dalam aplikasi yang tidak menahan beban, tetapi lebih cenderung retak di bawah tekanan.

Keuletan: Karena bintil grafitnya berbentuk bulat, besi SG secara signifikan lebih ulet daripada besi tuang kelabu; yaitu dapat menyerap lebih banyak deformasi di bawah tekanan tanpa retak. Sebaliknya, besi cor kelabu, dengan grafitnya yang bersisik membuatnya lebih rapuh dan menyebabkan timbulnya retakan dini di bawah tegangan tarik.

Aplikasi: Karena kecakapannya dalam pengecoran, besi SG sangat cocok untuk lingkungan dengan tekanan tinggi seperti yang ditemukan pada komponen otomotif (misalnya blok mesin dan poros engkol), alat berat, dan sistem pipa. Karena kerapuhannya, besi cor kelabu lebih sering digunakan untuk aplikasi kekuatan dan keuletan yang tidak kritis seperti alas mesin, peralatan masak, dan barang-barang dekoratif.

Jenis-jenis Besi Cor Grafit Bulat

Nilai Besi Grafit Bulat

Ada beberapa tingkatan besi SG, yang memiliki sifat mekanik yang berbeda dan digunakan untuk tujuan yang berbeda. Salah satu sistem penilaian yang paling umum digunakan adalah ASTM A536 yang mengklasifikasikan besi SG ke dalam tiga kelas utama:

• Kelas 60-40-18:

Memiliki kekuatan tarik 60.000 psi, kekuatan luluh 40.000 psi dan perpanjangan 18%. Ini biasanya digunakan untuk suku cadang otomotif, peralatan industri, dll.

• Kelas 80-55-06:

Memberikan peningkatan kekuatan tarik dan digunakan untuk aplikasi yang lebih ketat termasuk bejana tekan dan peralatan tugas berat

• Kelas 100-70-03:

Mengandung persentase serat yang tinggi untuk kekuatan tarik maksimum, umumnya ditemukan pada aplikasi dengan tekanan yang sangat tinggi seperti aerospace dan suku cadang otomotif yang sangat berkinerja tinggi.

Besi Ulet SG

Jenis lain dari besi cor grafit sferoidal adalah besi ulet SG, yang memiliki keuletan yang lebih tinggi karena penambahan beberapa elemen paduan seperti tembaga, nikelatau krom. Bahan ini khususnya diterapkan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan dan keuletan tinggi, misalnya: pada komponen suspensi otomotif, pipa dan mesin industri, dll.

Sifat-sifat Besi Cor Grafit Bulat

Kekuatan Tarik

Kekuatan tarik besi sg sangat tinggi. Karena bintil grafit yang berbentuk bulat, ia memiliki struktur berlapis yang teratur, yang meningkatkan kekuatan material untuk aplikasi penahan beban.

Keuletan dan Ketangguhan

Keuletan dan ketangguhan sangat bagus pada besi cor grafit bulat. Struktur mikro grafit nodular memungkinkan material berubah bentuk di bawah tekanan tanpa terbelah, memberikan ketangguhan yang jauh lebih tinggi daripada besi cor abu-abu. Hal ini memberikan kemampuan menyerap benturan dan tekanan, yang sangat penting untuk aplikasi tugas berat, pada besi SG.

Ketahanan Kelelahan

Penggunaan grafit bulat juga memberikan sifat kelelahan yang lebih baik pada material. Hasilnya, besi SG cocok untuk aplikasi di mana komponen mengalami tekanan atau getaran berulang, termasuk fitur otomotif dan alat berat.

Struktur Mikro Besi Cor Grafit Bulat

Besi cor grafit sferoidal memiliki struktur mikroskopis di mana grafit bebas dalam matriks austenit berbentuk bulat yang bermanfaat bagi sistem matriks logam. Pembentukan bintil grafit tersuspensi secara homogen di dalam matriks, sehingga memberikan sifat mekanik yang homogen pada material.

Apa yang dimaksud dengan SG Besi?

Istilah "SG" yang merupakan singkatan dari "Spheroidal Graphite" biasanya digunakan secara bergantian dengan "besi ulet". Pabrik yang sesuai dan pabrik pemrosesan perlakuan panas, dapat meningkatkan sifat material tentangnya, seperti kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan aus yang lebih tinggi. Ini adalah sejenis besi cormencari kualitas menengah (level dua) pada besi tuang, yang dikenal sebagai besi ulet. Besi ulet, juga dikenal sebagai besi grafit bulat atau besi grafit bulat, dikembangkan dari besi silikon tinggi dan merupakan paduan yang baru dikembangkan.

Aplikasi Besi Cor Grafit Bulat

Industri Otomotif

Sektor penggunaan akhir otomotif di pasar pipa besi SG global meliputi pengecoran blok mesin, poros engkol, komponen rem, dan berbagai komponen lainnya. Pipa ini cocok untuk komponen otomotif penting yang mengalami tekanan dan keausan tanpa henti karena kekuatannya yang tinggi, ketahanan terhadap kelelahan, dan ketangguhannya.

Pipa dan Perlengkapan

Besi SG memiliki ketahanan korosi dan sifat mekanik yang unggul, karena itu, besi ini juga digunakan untuk membuat saluran pipa air, gas, dan limbah serta alat kelengkapannya. Karena kemampuannya untuk menahan tekanan dan menahan korosi, besi ini sangat cocok untuk digunakan di bawah tekanan.

Alat Berat

Produk yang dibuat dengan besi SG sering kali mencakup suku cadang alat berat seperti roda gigi, as roda, dan rumah.

Keuntungan dari Besi Cor Grafit Bulat

Kekuatan yang Ditingkatkan

Bahan ini memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi daripada bahan lainnya, sehingga dapat digunakan untuk aplikasi berkinerja tinggi. Sifatnya yang tahan guncangan dan stres membantu meminimalkan kemungkinan kegagalan.

Efektivitas Biaya

Besi SG adalah bahan dengan sifat yang ditingkatkan secara signifikan, namun bahan ini tetap relatif murah dibandingkan dengan bahan berkekuatan lebih tinggi lainnya, seperti baja. Dan ini memberikan nilai yang luar biasa untuk sektor yang membutuhkan komponen yang tahan lama dan berkinerja baik dengan harga murah.

Keserbagunaan

Sifat tembus pandang dari besi SG memungkinkannya untuk digunakan dalam berbagai penggunaan seperti suku cadang otomotif dan mesin, pipa ledeng, dan suku cadang konstruksi. Sifat fleksibilitas komputasi awan yang serbaguna membuatnya menjadi salah satu yang paling banyak digunakan.

Tantangan Besi Cor Grafit Bulat

Biaya Produksi

Memproduksi besi SG lebih rumit daripada besi tuang kelabu, dan penambahan zat nodulasi dapat meningkatkan biaya. Namun, keunggulan besi SG biasanya lebih besar daripada biayanya yang tinggi.

Cacat Pengecoran

Seperti halnya semua material cor, cacat pada besi SG seperti penyusutan, porositas, dan inklusi dapat terjadi. Tetapi masalah-masalah tersebut dapat diatasi melalui kontrol kualitas dan praktik pengecoran yang tepat.

Tren Masa Depan dalam Besi Cor Grafit Bulat

Kemajuan Teknologi

Hal ini semakin terbantu dengan teknologi pengecoran yang lebih baik seperti 3D Casting dan pengecoran presisi. Perkembangan ini memungkinkan produsen untuk membentuk bentuk yang semakin rumit sekaligus mengurangi limbah material.

Keberlanjutan

Besi SG tampaknya akan mengisi kekosongan ini karena industri menuntut opsi yang lebih ramah lingkungan. Besi ini memiliki keunggulan daya tahan dan dapat didaur ulang, yang memiliki dampak signifikan terhadap cara produksi yang berkelanjutan.

Kesimpulan

Besi cor grafit bulat adalah material serbaguna dan berkinerja tinggi dengan keunggulan yang berbeda dari besi cor tradisional. Kekuatan, keuletan, dan keserbagunaannya yang unggul telah menjadikannya bahan pilihan di berbagai industri. Sifat material ini dapat mendorong penggunaan besi SG dalam berbagai pengaturan, terutama dengan perkembangan teknologi manufaktur di masa depan.