Automobilsko bregasto vratilo: Usporedba materijala i performansi

Kućište je kritična komponenta u motoru s unutarnjim izgaranjem, odgovorna za kontrolu otvaranja i zatvaranja ventila. Njegove performanse izravno utječu na učinkovitost motora, izlaznu snagu i izdržljivost. Među različitim materijalima koji se koriste za proizvodnju bregastog osovine, ohlađeno lijevano željezo i nodularno lijevano željezo su dva od najčešća.

Ohlađeno od lijevanog željeza

Ohlađeno lijevano željezo je specijalizirani oblik lijevanog željeza gdje se površina brzo ohladi (ohlađena) kako bi se stvorio tvrdi sloj otporan na habanje, a istovremeno održava relativno mekšu jezgru za žilavost.

Ključne karakteristike:
Površinska tvrdoća: 45–55 HRC (Rockwell C skala)
Osnovna tvrdoća: 20–30 hrc
Otpor nošenja: izvrsno zbog očvrsnog površinskog sloja
Strogobibilnost: umjereno, zahtijeva mljevenje za konačno završnu obradu
Trošak: općenito niži od nodularnog lijevanog željeza

Prednosti:
Visoka otpornost na habanje u režnjevima
Ekonomično za masovnu proizvodnju
Pogodno za aplikacije visokog stresa

Nedostaci:
Krhta u usporedbi s nodularnim lijevanim željezom
Ograničena duktilnost, što ga čini sklonom pucanju pod ekstremnim opterećenjima

Nodularno lijevano željezo (duktilno željezo

Nodularno lijevano željezo, poznato i kao duktilno željezo, sadrži grafit u sfernom obliku, pružajući poboljšanu čvrstoću i duktilnost u usporedbi s tradicionalnim lijevanim željezom.

Ključne karakteristike:
Tvrdoća: 25–35 HRC (može se liječiti toplinom za veću tvrdoću)
Vlačna čvrstoća: 450–600 MPa
Izduženje: 10–18% (viši od ohlađenog lijevanog željeza)
Sredstva: Dobra, lakša za stroj od ohlađenog od lijevanog željeza

Prednosti:
Bolji utjecaj otpornosti i čvrstoća umora
Izdržljiviji u uvjetima visokog stresa
Može se toplinski obraditi za pojačanu tvrdoću

Nedostaci:
Malo skuplje od ohlađenog lijevanog željeza
Niža površinska tvrdoća, osim ako se ne primijene dodatni tretmani

Usporedba performansi: Ohlađeno lijevano željezo nasuprot nodularnom lijevanom željezu