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灰口鑄鐵零組件重型機具裝配現場

材質應用

Applications of Materials

灰口鑄鐵(Gray Cast Iron)產業應用

灰口鑄鐵應用爆炸圖,展示離心泵泵殼、齒輪箱、齒輪箱座與大型皮帶輪等機械鑄件

工具機與精密加工業

關鍵零件: CNC 馬達座、軸承座、機床床身、立柱、滑台座、軸管

高阻尼: 片狀石墨能吸收加工切削時產生的諧振與高頻振動。若改用鋼材,振動會傳導至刀具,導致加工表面出現「顫紋」。
 
尺寸穩定: 鑄鐵經時效處理後,殘餘應力極低,能保證設備在長年運作下不產生幾何變形。

選材邏輯

重型齒輪箱與動力傳動

關鍵零件: 減速機外殼、齒輪箱座、大型皮帶輪​

剛性支撐: 提供強大的結構強度支撐內部齒輪,防止高扭力運作下外殼形變導致齒輪咬合不正。

自潤滑效果: 鑄鐵中的石墨具有天然潤滑特性,在偶發性潤滑不足時,能提供短暫的保護,減少零件損壞。

選材邏輯

泵浦與流體控制業

關鍵零件: 離心泵泵殼、閥門本體、葉輪(Impeller)、水箱殼體

複雜成型: 灰口鑄鐵熔點低且流動性極佳,適合製造內部具有複雜流道的殼體,這類零件若用鋼件焊接,成本與滲漏風險極高。

抗氣蝕與耐磨: 在流體衝擊下,鑄鐵表面較不易產生嚴重的剝落與磨損。          

選材邏輯

紡織與印刷機械

關鍵零件: 大型滾筒 (Roller)、側板結構、連桿支撐架​​

抗疲勞性能: 灰口鑄鐵對缺口敏感度低,在高頻震動環境下,相較於鋼件更不容易產生疲勞裂痕。

耐磨損: 印刷與紡織過程中,零件摩擦頻繁,鑄鐵的高含碳量提供了優異的抗磨耗能力。

選材邏輯

半導體與自動化設備

關鍵零件: 定位平台底座、檢測設備結構支架、真空泵殼體

​

熱膨脹係數穩定: 與鋼件相比,灰口鑄鐵對環境溫度的反應較為遲鈍且均勻,有助於維持奈米級定位的精準。

易加工性: 高精度的螺絲孔與配合面在鑄鐵上加工更為省力,且不容易產生切削熱變形。

選材邏輯

汽車與運輸工業

關鍵零件: 煞車盤、煞車鼓、引擎汽缸體、飛輪

導熱性: 灰口鑄鐵的導熱效率優於球墨鑄鐵與鋼材,能迅速散發煞車或燃燒產生的熱量,防止熱衰竭。

降噪特性: 吸收傳動系統的噪音,提升車輛運行時的安靜度。                                                                  

選材邏輯

球墨鑄鐵(Ductile Cast Iron)產業應用

球墨鑄鐵虎鉗爆炸圖,展示虎鉗本體、滑塊與角牙座鑄件應用

汽車與運輸工業

強度與輕量化: 取代鍛鋼件。球墨鑄鐵密度略低於鋼,且能透過精準鑄造減少餘料,降低整車重量。
抗疲勞性: 曲軸需承受週期性震動,球墨鑄鐵的高疲勞強度極為關鍵。
減震性: 雖不如灰鑄鐵,但遠優於鑄鋼,有助於降低行駛噪音。

選材邏輯

關鍵零件: 曲軸、轉向節、控制臂、齒輪箱外殼、碟式煞車卡鉗                          

農業與建築機械

耐磨損與結構強度: 選用珠光體基底的球墨鑄鐵,提供極高的表面硬度與結構剛性。

成本效益: 比起焊接鋼構件,鑄造能一次成型複雜形狀,大幅減少加工成本與焊接應力問題。

選材邏輯

關鍵零件: 拖拉機支架、挖土機底盤鏈軌節、農具犁刀座、液壓缸蓋

水務與市政工程

耐壓與延展性: 地下管線需承受水壓與地層變動(地基沈陷),球墨鑄鐵的高延伸率(通常 >10%)能防止爆管。

耐腐蝕性: 配合內襯(如水泥砂漿)與外鍍層,埋地使用壽命可達 50 年以上。

選材邏輯

關鍵零件: 球墨鑄鐵管(Ductile Iron Pipe)、閥門體、消火栓、重型人孔蓋

軌道交通

抗衝擊能力: 列車高速行駛時會產生劇烈撞擊與震動,需利用球墨鑄鐵的吸震性與高韌性防止斷裂。

穩定性: 材料組織穩定,在高低溫交替的戶外環境下,尺寸精度保持度好。        

選材邏輯

關鍵零件: 轉向架(Bogie)側架、緩衝器殼體、制動盤、枕木扣件

風能與電力設備

低溫韌性: 風機常處於高緯度或離岸嚴苛環境。 或更低溫下仍保有足夠的衝擊韌性,防止脆裂。

大型化成型: 鋼件難以整體鑄造數十噸重的複雜結構,球墨鑄鐵的鑄造流動性極佳。

選材邏輯

關鍵零件: 風力發電機輪轂(Hub)、主機架、行星齒輪箱架

工具機與通用機械

切削加工性: 球墨鑄鐵比鋼材更容易加工,可提升刀具壽命並降低精加工成本。

剛性與耐壓: 射出機範本需承受極大的夾緊壓力,球墨鑄鐵的高屈服強度能確保在高壓下不產生永久變形。

選材邏輯

關鍵零件: 重型工具機底座、塑膠射出機範本、大型泵浦外殼、加工機虎鉗、加工機周邊

灰口鑄鐵各國材質對照表

Gray Cast Iron Material Grade Comparison

關於本表
各國灰口鑄鐵雖採用不同的材質標準與牌號名稱,但部分牌號在抗拉強度及主要機械性質上具有相近的對應關係。本表提供各國常用灰口鑄鐵牌號之初步比對。

地區或體系
規格
補充規格
400級
350級
300級
275級
250級
225級
200級
150級
米漢納金屬
主要規格
GM400
GM400
GA350
GC275
GC275
GE200
GE200
GF150
米漢納金屬
參考規格
GM400
GA350
GB300
GM275
GD250
GE225
GE200
GF150
台灣
CNS G3038
FC350
FC300
FC250
FC200
FC150
中國大陸
GB 9439
HT350
HT300
HT250
HT200
HT150
日本
JIS G5501
FC350
FC300
FC250
FC200
FC150
美國
ASTM A48M
400
350
300 / 325
275
250
225
200
150 / 175
美國
ASTM A48M 類別
A,B,C,D
A,B,C,D
A,B,C,D
A,B,C,D
A,B,C,D
A,B,C,D
A,B,C,D
A,B,C,D
美國
SAE J431B
G4000
G3500
G3000
G2500
G1800
歐洲聯盟
英國BS
EN1561
EN-GJL-350
EN-GJL-300
EN-GJL-250
EN-GJL-200
EN-GJL-150
歐洲聯盟
德國DIN
EN1561
EN-GJL-350
EN-GJL-300
EN-GJL-250
EN-GJL-200
EN-GJL-150
歐洲聯盟
法國NF
EN1561
EN-GJL-350
EN-GJL-300
EN-GJL-250
EN-GJL-200
EN-GJL-150
ISO
ISO 185
JL/350
JL/300
JL/275
JL/250
JL/225
JL/200
JL/150

球墨鑄鐵各國材質對照表

Ductile Cast Iron Material Grade Comparison

關於本表

各國球墨鑄鐵牌號雖採用不同標準與命名方式,但多可依抗拉強度、降伏強度與延伸率等主要機械性質進行初步對照。由於不同標準在試驗條件、延伸率要求與熱處理狀態上可能存在差異。

地區或體系
規格
補充規格
350級
400-18級
400-15級
450級
500級
600級
700級
800級
米漢納金屬
主要規格
SFF350
SF400
SP600
SH700
SH800
米漢納金屬
參考規格
SFF350
SFF400
SF400
SF420
SPF500
SPF600
SH700
SH800
台灣
CNS G2118
FCD350
FCD400
FCD450
FCD500
FCD600
FCD700
FCD800
中國大陸
GB 1348
QT400-18
QT400-15
QT450-10
QT500-7
QT600-3
QT700-2
QT800-2
日本
JIS G5502
FCD350-22
FCD400-18
FCD400-15
FCD450-10
FCD500-7
FCD600-3
FCD700-2
FCD800-2
美國
ASTM A536
60-40-18
60-40-12
70-50-05
80-55-06
100-70-3
120-90-2
美國
SAE J434C
D4018
D4512
D5506
D7003
DQ-T
歐洲聯盟
英國BS
EN1563
EN-GJS-350-22
EN-GJS-400-18
EN-GJS-400-15
EN-GJS-450-10
EN-GJS-500-7
EN-GJS-600-3
EN-GJS-700-2
EN-GJS-800-2
歐洲聯盟
德國DIN
EN1563
EN-GJS-350-22
EN-GJS-400-18
EN-GJS-400-15
EN-GJS-450-10
EN-GJS-500-7
EN-GJS-600-3
EN-GJS-700-2
EN-GJS-800-2
歐洲聯盟
法國NF
EN1563
EN-GJS-350-22
EN-GJS-400-18
EN-GJS-400-15
EN-GJS-450-10
EN-GJS-500-7
EN-GJS-600-3
EN-GJS-700-2
EN-GJS-800-2
ISO
ISO 1083
JS/350-22
JS/400-18
JS/400-15
JS/450-10
JS/500-7
JS/600-3
JS/700-2
JS/800-2
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