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Reclassification of Spheroidal Graphite Ductile Cast Irons Grades According to Design Needs
International Journal of Metalcasting ( IF 2.6 ) Pub Date : 2020-05-12 , DOI: 10.1007/s40962-020-00454-x
Franco Zanardi , Carlo Mapelli , Silvia Barella

The classification of grades inside a material family should be based on the properties required by design procedures. This paper proposes a reclassification of spheroidal graphite ferritic pearlitic and ausferritic (ADI) ductile cast irons grades based on yield strength (YS), strength ratio (SR) UTS/YS and elongation at fracture (EF). In fact, these parameters are fundamental for the static assessment according to the procedures FKM Guideline and BS 7910:2005. Static assessment at room temperature, involving plastic deformation and depending on the wall thickness and stress state triaxiality, is here proposed as the most significant for the material classification. All other properties (e.g., fatigue under cyclic loads, high strain rates and temperature effect, etc.) should be reported with reference to the classification mentioned above. SR and EF control the plastic deformation at the notch tip, where maximum calculated elastic stress is redistributed. Minimum YS is usually assumed as the basic parameter for static and cyclic loading design. Because of the inverse relationship that exists between strength and ductility, Brinell hardness control and material quality index should be adopted as Material Quality Control tools, preventing from a too low EF. Fracture Toughness and its ratio with YS must be considered for preventing brittle fracture due to the presence of flaws. Fracture toughness definitions and available data are not sufficiently consistent for a correct comparison between different material grades. A surrogate Charpy energy measurement is indicated for an indirect estimate of toughness.

中文翻译:

根据设计需要重新分类球墨铸铁球墨铸铁牌号

材料族内等级的分类应基于设计程序要求的特性。本文基于屈服强度(YS),强度比(SR)UTS / YS和断裂伸长率(EF)提出了球墨铸铁珠光体和奥氏体(ADI)球墨铸铁牌号的重新分类。实际上,这些参数对于根据FKM Guideline和BS 7910:2005进行静态评估至关重要。在室温下,涉及塑性变形并取决于壁厚和应力状态三轴性的静态评估在材料分类中被认为是最重要的。所有其他特性(例如,循环载荷下的疲劳,高应变率和温度效应等)应参考上述分类进行报告。SR和EF控制槽口尖端的塑性变形,在此处重新分配最大的计算弹性应力。通常将最小YS作为静态和循环荷载设计的基本参数。由于强度和延展性之间存在反比关系,因此应采用布氏硬度控制和材料质量指标作为材料质量控制工具,以防止EF太低。必须考虑断裂韧性及其与YS的比率,以防止由于存在缺陷而导致的脆性断裂。断裂韧性定义和可用数据不足以使不同材料等级之间进行正确比较。可以使用替代夏比能量测量值来间接评估韧性。重新分配最大计算的弹性应力。通常将最小YS作为静态和循环荷载设计的基本参数。由于强度和延展性之间存在反比关系,因此应采用布氏硬度控制和材料质量指标作为材料质量控制工具,以防止EF太低。必须考虑断裂韧性及其与YS的比率,以防止由于存在缺陷而导致的脆性断裂。断裂韧性定义和可用数据不足以使不同材料等级之间进行正确比较。可以使用替代夏比能量测量值来间接评估韧性。重新分配最大计算的弹性应力。通常将最小YS作为静态和循环荷载设计的基本参数。由于强度和延展性之间存在反比关系,因此应采用布氏硬度控制和材料质量指标作为材料质量控制工具,以防止EF太低。必须考虑断裂韧性及其与YS的比率,以防止由于存在缺陷而导致的脆性断裂。断裂韧性定义和可用数据不足以在不同材料等级之间进行正确比较。可以使用替代夏比能量测量值来间接评估韧性。由于强度和延展性之间存在反比关系,因此应采用布氏硬度控制和材料质量指标作为材料质量控制工具,以防止EF太低。必须考虑断裂韧性及其与YS的比率,以防止由于存在缺陷而导致的脆性断裂。断裂韧性定义和可用数据不足以在不同材料等级之间进行正确比较。可以使用替代夏比能量测量值来间接评估韧性。由于强度和延展性之间存在反比关系,因此应采用布氏硬度控制和材料质量指标作为材料质量控制工具,以防止EF太低。必须考虑断裂韧性及其与YS的比率,以防止由于存在缺陷而导致的脆性断裂。断裂韧性定义和可用数据不足以在不同材料等级之间进行正确比较。可以使用替代夏比能量测量值来间接评估韧性。必须考虑断裂韧性及其与YS的比率,以防止由于存在缺陷而导致的脆性断裂。断裂韧性定义和可用数据不足以在不同材料等级之间进行正确比较。可以使用替代夏比能量测量值来间接评估韧性。必须考虑断裂韧性及其与YS的比率,以防止由于存在缺陷而导致的脆性断裂。断裂韧性定义和可用数据不足以在不同材料等级之间进行正确比较。可以使用替代夏比能量测量值来间接评估韧性。
更新日期:2020-05-12
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