Magnetische Eigenschaften von Grauguss

Grauguss-Vergleich				Mikrostruktur (Volumenanteile)（％）
China (GB/T 9439)	ISO 185	ASTM A48/A48M	EN 1561	Matrixstruktur
HT100 (HT10-26)	100	Nr.20 F11401	EN-GJL-100	Perlit: 30–70 %, grobe Flocken; Ferrit: 30–70 %; Binäres Phosphor-Eutektikum: <7 %
HT150 (HT15-33)	150	Nr.25A F11701	EN-GJL-150	Perlit: 40–90 %, mittelgrobe Flocken; Ferrit: 10–60 %; Binäres Phosphor-Eutektikum: <7 %
HT200 (HT20-40)	200	Nr.30A F12101	EN-GJL-200	Perlit: >95 %, mittlere Flocken; Ferrit<5％; Binäres Phosphor-Eutektikum＜4％
HT250 (HT25-47)	250	Nr. 35A F12401 Nr. 40A F12801	EN-GJL-250	Perlit: >98 % mitteldünne Flocken; Binäres Phosphor-Eutektikum: <2 %
HT300 (HT30-54)	300	Nr.45A F13301	EN-GJL-300	Perlit: >98 % mitteldünne Flocken; Binäres Phosphor-Eutektikum: <2 %
HT350 (HT35-61)	350	Nr. 50A F13501	EN-GJL-350	Perlit: >98 % mitteldünne Flocken; Binäres Phosphor-Eutektikum: <1 %

 

Die magnetischen Eigenschaften von Grauguss variieren stark und reichen von geringer Permeabilität und hoher Koerzitivkraft bis hin zu hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft. Diese Veränderungen hängen hauptsächlich von der Mikrostruktur des Graugusses ab. Durch die Zugabe von Legierungselementen zur Erzielung der erforderlichen magnetischen Eigenschaften wird die Struktur des Graugusses verändert.

Ferrit hat eine hohe magnetische Permeabilität und einen geringen Hystereseverlust; Perlit ist genau das Gegenteil, es hat eine geringe magnetische Permeabilität und einen großen Hystereseverlust. Perlit wird durch eine Glühwärmebehandlung zu Ferrit geformt, wodurch die magnetische Permeabilität um das Vierfache erhöht werden kann. Durch die Vergrößerung der Ferritkörner kann der Hystereseverlust verringert werden. Das Vorhandensein von Zementit verringert die magnetische Flussdichte, Permeabilität und Remanenz und erhöht gleichzeitig die Permeabilität und den Hystereseverlust. Das Vorhandensein von grobem Graphit verringert die Remanenz. Der Wechsel von Graphit vom A-Typ (ein flockenförmiger Graphit, der gleichmäßig und ohne Richtung verteilt ist) zu einem Graphit vom D-Typ (ein fein gekräuselter Graphit mit einer ungerichteten Verteilung zwischen Dendriten) kann die magnetische Induktion und Koerzitivkraft deutlich erhöhen .

Vor Erreichen der nichtmagnetischen kritischen Temperatur erhöht der Temperaturanstieg die magnetische Permeabilität von Grauguss deutlich. Der Curie-Punkt von reinem Eisen ist die α-γ-Übergangstemperatur von 770 °C. Wenn der Massenanteil von Silizium 5 % beträgt, erreicht der Curie-Punkt 730 °C. Die Curie-Punkttemperatur von Zementit ohne Silizium beträgt 205–220 °C.

Die Matrixstruktur häufig verwendeter Graugusssorten besteht hauptsächlich aus Perlit und ihre maximale Permeabilität liegt zwischen 309 und 400 μH/m.

 

Magnetische Eigenschaften von Grauguss
Code of Grey Iron	Chemische Zusammensetzung (%)
	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
Magnetische Eigenschaften		A		B		C
		Perlit	Ferrit	Perlit	Ferrit	Perlit	Ferrit
Karbidkohlenstoff w(%)		0,70	0,06	0,77	0,11	0,88	/
Remanenz / T		0,413	0,435	0,492	0,439	0,5215	0,6185
Zwangskraft / A•m-1		557	199	716	279	637	199
Hystereseverlust / J·m-3·Hz-1 (B=1T)		2696	-696	2729	1193	2645	938
Magnetische Feldstärke / kA·m-1 (B=1T)		15.9	-5.9	8.7	8,0	6.2	4.4
Max. Magnetische Permeabilität / μH•m-1		396	1960	353	955	400	1703
Magnetische Feldstärke bei max. Magnetische Permeabilität / A•m-1		637	199	1035	318	1114	239
Spezifischer Widerstand / μΩ•m		0,73	0,71	0,77	0,75	0,42	0,37

 

Im Folgenden sind die mechanischen Eigenschaften von Grauguss aufgeführt:

Mechanische Eigenschaften von Grauguss
Artikel gemäß DIN EN 1561	Messen	Einheit	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
Zugfestigkeit	Rm	MPA	150-250	200-300	250-350	300-400	350-450
0,1 % Streckgrenze	Rp0,1	MPA	98-165	130-195	165-228	195-260	228-285
Dehnungsfestigkeit	A	%	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8	0,3 – 0,8
Druckfestigkeit	σdB	MPa	600	720	840	960	1080
0,1 % Druckfestigkeit	σd0,1	MPa	195	260	325	390	455
Biegefestigkeit	σbB	MPa	250	290	340	390	490
Schuifspanning	σaB	MPa	170	230	290	345	400
Scherspannung	TtB	MPa	170	230	290	345	400
Elastizitätsmodule	E	GPa	78 – 103	88 – 113	103 – 118	108 – 137	123 – 143
Poisson-Zahl	v	–	0,26	0,26	0,26	0,26	0,26
Brinellhärte		HB	160 – 190	180 – 220	190 – 230	200 – 240	210 – 250
Duktilität	σbW	MPa	70	90	120	140	145
Spannung und Druck ändern sich	σzdW	MPa	40	50	60	75	85
Bruchfestigkeit	Klc	N/mm3/2	320	400	480	560	650
Dichte		g/cm3	7,10	7,15	7,20	7,25	7,30