Besi Dukturil: Cetakan Kuat dan Tahan Lama untuk Aplikasi Industri

Besi Dukturil Menawarkan Banyak Keuntungan

Besi dukturil—disebut juga besi sferoidal atau nodular—adalah sekelompok besi yang menunjukkan kekuatan tinggi, fleksibilitas, daya tahan, dan elastisitas karena mikrostruktur uniknya. Cetakan besi dukturil biasanya mengandung lebih dari 3 persen karbon; ia dapat dibengkokkan, diputar, atau merubah bentuk tanpa pecah. Sifat mekaniknya mirip dengan baja dan jauh melebihi besi cor standar.

Cetakan besi dukturil adalah objek logam padat yang dihasilkan dari besi dukturil cair yang dituangkan ke dalam rongga cetakan. Besi dukturil kemudian mendingin dan mengeras dalam bentuk rongga yang ditempati.

Apa itu Besi Dukturil?

Ditemukan pada tahun 1943, besi dukturil adalah iterasi modern dari besi cor. Besi cor dan besi dukturil memiliki sifat fisik yang kontras disebabkan oleh perbedaan mikrostruktur mereka.

Grafit dan karbon dalam besi cor terjadi dalam bentuk flakes; besi cor menunjukkan kemampuan beban kompresi positif, tetapi beban tarikan di atas kekuatan tarikan alaminya dapat menyebabkan retakan terbentuk dan menyebar cepat dari titik stres dalam mikrostruktur grafik berbentuk flakes. Akibatnya, besi cor hampir tidak memiliki elongasi. Ini adalah bahan rapuh, sehingga terbatas dalam penggunaan aplikasi beban tarikan dan beban kejut.

Grafit dalam besi dukturil terjadi dalam bentuk sferoid, sehingga terkadang disebut grafit sferoidal. Demikian pula, istilah besi nodular berasal dari fakta bahwa karbon dalam besi dukturil disimpan dalam bentuk nodul. Mikrostruktur unik ini menyebabkan besi dukturil tahan terhadap lenturan dan beban kejut jauh lebih baik daripada besi cor tradisional.

Dari Mana Besi Dukturil Dibuat?

Sementara besi dukturil dapat diproduksi dari sisa baja atau besi, besi mentah (pig iron) adalah sumber masukan utama untuk sebagian besar pabrik cor besi dukturil modern. Besi mentah merujuk pada produksi besi primer dari blast furnace yang mengandung lebih dari sembilan puluh persen besi.

Istilah “besi mentah” muncul dari metode tua dalam mencurahkan besi blast furnace ke dalam cetakan yang disusun di tempat tidur pasir sehingga dapat diumpan dari saluran umum. Karena kelompok cetakan mirip dengan anak dinda menyusui, potongan besi individual disebut “babi” dan saluran disebut sebagai induk babi. Besi mentah modern diproduksi oleh mesin cetak besi mentah berkelanjutan.

Besi mentah digunakan dalam produksi besi dukturil sebagai sumber besi murni primer. Ia menawarkan sejumlah keuntungan unik: besi mentah mengandung elemen residu atau berbahaya yang rendah, memiliki kimia yang konsisten, mendorong kondisi scoria optimal, dan mengontrol proses dengan memberikan properti muatan yang konsisten. Permintaan besi mentah meningkat dalam beberapa tahun terakhir karena pabrik cor besi dukturil memanfaatkan keuntungannya dibandingkan sumber besi alternatif seperti sisa besi, atau mencairkan sisa baja dan menambahkan karbon.

Keuntungan Besi Dukturil

Ada beberapa keuntungan yang diberikan besi dukturil bagi desainer:

1. Besi dukturil dapat dengan mudah dicoret dan dimesin.
2. Ia memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang baik.
3. Besi dukturil dapat dibuat dengan biaya jauh lebih rendah daripada baja.
4. Ia memiliki corabilitas dan kemampuan pemesinan yang unggul.
5. Besi dukturil memberikan desainer kombinasi luar biasa antara ketawalan, manufaktur dengan biaya rendah, dan keandalan.

Sifat Besi Dukturil

Untuk menciptakan berbagai grade besi dukturil, seseorang harus mengontrol struktur matriks di sekitar grafit selama proses pencetakan atau melalui perlakuan panas selanjutnya. Perbedaan komposisi kecil antara berbagai grade besi dukturil ada untuk menciptakan matriks (mikrostruktur) yang diinginkan.

Besi dukturil dapat dianggap sebagai baja dengan sferoid grafit yang tersebar di seluruh matriksnya. Kualitas matriks logam tempat sferoid grafit tersuspensi memiliki efek signifikan pada sifat besi dukturil, tetapi sferoid grafit itu sendiri tidak.

Ada beberapa matriks yang ditemukan dalam besi dukturil, yang paling umum adalah:

1. Ferrit – besi murni, dukturil, fleksibel dengan kekuatan rendah. Matriks ini memiliki resistensi aus yang buruk, tetapi resistensi dampak yang baik dan kemampuan pemesinan yang baik.
2. Pirit – campuran mekanis ferrit dan karbida besi (Fe₃C). Ia relatif keras, dengan duktivitas sedang. Ia memiliki kekuatan tinggi, resistensi aus yang baik, resistensi dampak sedang, dan kemampuan pemesinan yang baik.
3. Pirit/Ferit – struktur yang terdiri dari campuran pirit dan ferrit, dan matriks yang paling umum untuk grade komersial besi dukturil.

Grade Umum Besi Dukturil

Meskipun ada banyak spesifikasi besi dukturil yang berbeda, pabrik cor secara rutin menawarkan 3 grade umum:

Aplikasi Besi Dukturil

Besi dukturil memiliki kekuatan dan duktivitas yang lebih besar dari besi abu-abu. Sifat-sifat tersebut memungkinkannya digunakan secara efektif dalam berbagai aplikasi industri, termasuk pipa, komponen otomotif, roda, gear box, casing pompa, bingkai mesin untuk industri angin, dan banyak lagi. Karena tidak pecah seperti besi abu-abu, besi dukturil juga aman digunakan dalam aplikasi perlindungan dampak, seperti bollard.

Jasa Cetak Custom

Reliance Foundry bekerja sama dengan klien untuk menentukan bahan terbaik untuk setiap cetakan custom. Minta penawaran untuk mendapatkan informasi lebih lanjut tentang bagaimana layanan cetak kami dapat cocok dengan kebutuhan proyek Anda.

Sumber

• ASTM International. “Standard Specification for Ductile Iron Castings”.
• Ductile Iron Society. “Ductile Iron Data for Design Engineers.”
• Sorelmetal. “The Ductile Iron Family.”