Tehničke karakteristike nodularnog liva EN-GJS
Kalkulator naprezanja
Mikrostruktura nodularnog liva
Sferoidni (kuglasti) grafit u feritno-perlitnoj matrici.
O nodularnom livenom gvožđu EN-GJS
Nodularni liv (duktilni liv) EN-GJS karakteriše kuglasti grafit koji značajno poboljšava duktilnost i žilavost u odnosu na sivi liv. Zbog visokog odnosa čvrstoće i mase, koristi se za osovine, radilice, zupčanike, kućišta diferencijala, hidraulične komponente i visoko opterećene mašinske dijelove. Razlike između klasa ogledaju se u minimalnoj vlačnoj čvrstoći i izduženju.
Nodularni liv (poznat i kao duktilni liv ili žilavi liv) u evropskim standardima nosi oznaku EN-GJS.
Glavna razlika u odnosu na sivi liv je u obliku grafita: zahvaljujući dodatku magnezijuma, grafit se izlučuje u obliku kuglica (nodula) umesto listića. Time se izbegavaju “oštri” prekidi u metalnoj matrici, što mu daje visoku čvrstoću, žilavost i mogućnost plastične deformacije.
Klase nodularnog liva prema EN 1563
Kod nodularnog liva, oznaka se sastoji od minimalne zatezne čvrstoće (Rm) i minimalnog izduženja (A), koje je ključni pokazatelj žilavost.
Oznaka (EN-GJS) | Stara oznaka (npr. NL) | Zatezna čvrstoća (Rm) | Izduženje (A) | Tip matrice (osnove) |
|---|---|---|---|---|
| EN-GJS-350-22 | NL 35 | 350 | 22 | Feritna (veoma žilav) |
| EN-GJS-400-15 | NL 40 | 400 | 15 | Feritna (standard) |
| EN-GJS-500-7 | NL 50 | 500 | 7 | Feritno-perlitna |
| EN-GJS-600-3 | NL 60 | 600 | 3 | Perlitna (čvrst) |
| EN-GJS-700-2 | NL 70 | 700 | 2 | Perlitna (visoka tvrdoća) |
| EN-GJS-800-2 | NL 80 | 800 | 2 | Perlitna/Beinitna |
Hemijski sastav
Slično kao kod sivog liva, standardi se fokusiraju na mehanička svojstva, ali je kontrola sastava kod nodularnog liva mnogo stroža, posebno zbog elemenata koji ometaju “kuglanje” grafita.
- Ugljik (C): 3.2% – 4.0%
- Visok sadržaj ugljika je neophodan za dobru livkost i formiranje dovoljnog broja nodula.
- Silicijum (Si): 2.2% – 2.8%
- Sadržaj silicijuma je obično veći nego kod sivog liva jer on snažno promoviše feritnu strukturu (veća žilavost).
- Magnezijum (Mg): 0.03% – 0.06%
- Ključni element. On prisiljava grafit da raste u obliku kuglica. Ako ga ima premalo, nastaje sivi liv; ako ga ima previše, javljaju se greške u livu.
- Mangan (Mn): < 0.3%
- Kod nodularnog liva se često drži na minimumu jer mangan promoviše krti perlit, što smanjuje žilavost (izduženje).
- Sumpor (S) i Fosfor (P): < 0.02% (veoma nisko)
- Sumpor troši magnezijum, pa se gvožđe pre tretmana mora temeljno odsumporiti.
Ključne prednosti u odnosu na sivi liv
- Duktilnost: Za razliku od sivog liva koji puca bez upozorenja, nodularni liv se može plastično deformisati (izdužiti) prije loma.
- Odnos čvrstoće i težine: Zbog visokih mehaničkih svojstava, dijelovi od nodularnog liva mogu biti lakši i tanji nego oni od sivog liva.
- Otpornost na udarce: Može se koristiti za dijelove izložene dinamičkim opterećenjima (npr. radilice motora).
Primjena
- Vodovodna mreža: Cijevi visokog pritiska i ventili (gde sivi liv ne bi izdržao pritisak ili pomijeranje tla).
- Auto-industrija: Radilice, glavčine točkova, dijelovi upravljačkog mehanizma, kućišta diferencijala.
- Teška mašinogradnja: Dijelovi vjetrogeneratora, kućišta velikih turbina, poljoprivredne mašine.
Specifična podgrupa: ADI liv
Postoji i posebna vrsta nodularnog liva pod nazivom ADI (Austempered Ductile Iron), koji se termički obrađuje da bi postigao čvrstoće preko 1000 N/mm2, čime po performansama nadmašuje čak i mnoge kovane čelike.
