Grátt steypujárn, sveigjanlegt steypujárn og sveigjanlegt steypujárn eru þrjár megingerðir steypujárnsefna. Þeir eru verulega mismunandi hvað varðar örbyggingu, frammistöðueiginleika og framleiðsluferla, fyrst og fremst vegna mismunandi formgerðar grafíts. Hér er nákvæmur samanburður:
1. Grátt steypujárn
• Grafítformgerð: Flögugrafít (grátt brotyfirborð).
• Örbygging: Grafítflögur eru dreift í ferrít eða perlít fylki; spennuþéttni á sér stað auðveldlega við enda grafítflöganna.
• Frammistöðueiginleikar:
º Kostir: Góð steypuárangur, slitþol, titringsdeyfing (grafítflögur gleypa titring) og vélhæfni; litlum tilkostnaði.
º Ókostir: Lítill styrkur, léleg mýkt (nánast engin sveigjanleiki), hár stökkleiki; togstyrkur er mun lægri en þrýstistyrkur.
• Notkun: Vélarrúm, vélarblokkir, bremsudiskar, ventlahús og aðrir íhlutir sem krefjast titringsdeyfingar og slitþols.
2. Sveigjanlegt steypujárn (eða hnúðótt steypujárn)
• Grafítformgerð: Kúlulaga grafít (fengið með kúlueyðandi meðferð með magnesíum eða cerium o.s.frv.).
• Örbygging: Kúlulaga grafít hefur minni skerandi áhrif á fylkið, sem leiðir til mikillar styrkleikanýtingar á fylkinu (ferrít, perlít eða blöndu).
• Frammistöðueiginleikar:
º Kostir: Mikill styrkur, góð mýkt og seigja (lenging getur náð 10%-25%), togstyrkur nálægt stáli, en viðhalda slitþol og titringsdempandi eiginleikum.
º Ókostir: Miklar kröfur um steypuferli (þarfnast kúluvæðingarmeðferðar), hærri kostnaður en grátt steypujárn.
• Sviðsmyndir fyrir notkun: Sveifarásar, gírar, rör, undirvagnshlutar og aðrir íhlutir sem þurfa að standast kraftmikið álag.
3. Sveigjanlegt steypujárn
• Grafítformgerð: Hnúðótt grafít (myndað við glæðingu hvíts steypujárns).
• Örbygging: Grafít er samþjappað, með minni skerandi áhrif á fylkið en flögugrafít, en veikara en kúlulaga grafít.
• Frammistöðueiginleikar:
º Kostir: Meiri seigja og mýkt (lenging venjulega 5%-15%), betri en grátt steypujárn og þolir ákveðin högg.
º Ókostir: Flókið framleiðsluferli (þarf langa glæðingu), hár kostnaður og takmörkuð veggþykkt.
• Flokkun:
º Blackheart sveigjanlegt steypujárn (ferritic matrix): Góð seigja, notað fyrir píputengi og bílahluti.
º Hvíthjartað sveigjanlegt steypujárn (yfirborðshreinsað): Góð suðuhæfni, notað fyrir þunna-veggða hluta.
º Perlulaga sveigjanlegt steypujárn: Hástyrkur, notað fyrir slitþolna hluti.
• Umsóknarsviðsmyndir: Píputengi, landbúnaðartæki, járnbrautarhlutar og aðrir þunnt-veggðir hlutar með flókin lögun sem krefjast hörku.
Tilmæli um val
• Þörf fyrir titringsdeyfingu og litlum tilkostnaði → Grátt steypujárn.
• Þörf fyrir styrk og hörku → Sveigjanlegt steypujárn (getur komið í stað suma stálhluta).
• Þunnir-veggir hlutar með flóknum lögun sem krefjast hörku → sveigjanlegt steypujárn (sérstaklega algengt í píputengi).
Þrátt fyrir að þessi þrjú efni tilheyri steypujárnsfjölskyldunni eru eiginleikar þeirra og notkun verulega mismunandi vegna mismunandi forms grafíts. Vegna framúrskarandi heildarframmistöðu hefur sveigjanlegt járn orðið mest notaða steypujárnsefnið í nútíma iðnaði.
