QT400-18 ダクタイル鋳鉄: 材料特性と鋳造用途 

概要: このガイドでは、QT400-18 フェライト系ダクタイル鋳鉄、その GB/T 1348 仕様、国際同等品、機械的値、利点、制限、用途、および CNC 鋳造に関する注意事項について説明します。

QT400-18 は、GB/T 1348 で定義されたフェライト系ダクタイル鋳鉄材種です。

高い延性、良好な低温靱性、および機械加工性を特徴としており、耐衝撃性の鋳造部品に広く使用されています。

QT400-18とは何ですか?

QT400-18 は、中国規格 GB/T 1348 で指定された球状黒鉛鋳鉄材種です。

命名システムは、中国のダクタイル鋳鉄グレードの標準規則に従っています。「QT」は球状黒鉛鋳鉄を示します。 400 は最小引張強度 400 MPa を指します。 18 は 18% の最小伸び率を表します。

その微細構造はフェライトによって支配されており、これによりこの材料に特徴的な延性と強靭な性能が与えられます。

ダクタイル鋳鉄の基礎、製造プロセス、および一般的な分類について詳しくは、当社の 完全なダクタイル鋳鉄ガイド。

この記事では特に QT400-18 に焦点を当て、一般的なダクタイル鋳鉄の背景コンテンツの繰り返しは避けます。

QT400-18 標準および同等の国際グレード

QT400-18 の GB/T 1348 仕様

QT400-18 は、中国の球状黒鉛鋳鉄の国家規格である GB/T 1348 によって規制されています。

このグレードの受け入れ検査は、固定された化学組成ではなく、主に機械的性能に基づいて行われます。

強化された低温衝撃要件を満たすために、修正されたバリアントである QT400-18L もこの規格内で定義されています。

世界的に同等の材料 (ASTM / EN / ISO)

国境を越えた図面を扱うエンジニアは、多くの場合、QT400-18 を馴染みのある国際グレードにマッピングする必要があります。

最も広く受け入れられている同等物を参考のために以下にリストします。

最終的なマテリアルの受け入れは、常にプロジェクトの準拠仕様に従う必要があります。

• ASTM A536: 60-40-18
• EN 1563: EN-GJS-400-18、古い DIN 命名法では GGG40 としても知られています

QT400-18L は、GB/T 1348 で定義された低温バージョンです。

正式な設計レビューなしに、標準の QT400-18 または通常の国際的な同等品に直接置き換えることはできません。

QT400-18 機械的および物理的特性

機械的性能表

QT400-18 の機械的値は、標準の鋳造テストバーでテストされます。

実際の部品の性能は、鋳造壁の厚さ、冷却速度、鋳造プロセスの制御に基づいて変化する可能性があります。

おおよその化学組成範囲

化学組成は炉内プロセス制御の基準としてのみ機能します。 QT400-18 の承認は、化学的限界ではなく、機械的特性に基づいています。

さまざまな鋳造工場が炭素、シリコン、微量合金元素を調整して球状化とフェライト マトリックスを安定させます。

代表的な組成範囲を以下に示します。

• カーボン：3.5%～3.9%
• シリコン：2.2%～2.8%
• マンガン: ≤0.30%
• リン: ≤0.07%
• 硫黄: ≤0.03%

QT400-18 の主な利点と制限事項

主な利点

QT400-18 はフェライト系ダクタイル鋳鉄材種の中でも、靱性と加工性のバランスが優れている点で際立っています。

• 高い伸びと延性、動的衝撃荷重を吸収する強力な能力
• パーライト系ダクタイル鋳鉄材種と比較して信頼性の高い低温靱性を実現
• CNC旋削、フライス加工、ボーリングに優れた機械加工性
• 回転機器や油圧機器に対する優れた振動減衰能力
• 複雑な薄肉から中肉の鋳物に適した中程度の鋳造性

制限事項と不適切なシナリオ

QT400-18 は汎用ダクタイル鋳鉄材種ではないため、設計者はその性能範囲を超えて QT400-18 を適用することは避けるべきです。

• 表面硬度が低いため、摩耗が激しい部品には適していません
• 高い接触疲労耐性が必要な用途には推奨されません
• 肉厚はフェライトの保持力に大きく影響します。厚い部分は保証された伸びと靭性を失う可能性があります
• 溶接は可能ですが、亀裂を避けるために厳密な予熱および後熱手順が必要です

QT400-18 代表的な産業用途

高強度や硬度よりも耐衝撃性や延性を優先する場合にはQT400-18が選ばれます。

これは通常、衝撃荷重、振動、または時折過負荷を受けるコンポーネント向けに指定されています。当社の詳細については、こちらをご覧ください。 ダクタイル鋳鉄機械部品.

典型的な使用例は次のとおりです。

• ポンプハウジングとポンプカバー
• バルブボディとバルブボンネット
• 農業機械の支持ブラケットとリンク
• 商用車のサスペンションおよびシャーシの鋳物
• 油圧マニホールドハウジングおよび流体力コンポーネント
• 風力タービン補助ベースフレームと接続ブラケット

QT400-18 鋳造および CNC 加工に関する注意事項

QT400-18 のファウンドリに関する考慮事項

一貫したフェライト マトリックスは、QT400-18 生産の中核となる品質目標です。

鋳造チームは、結節形成処理と接種という 2 つの重要な管理ステップに重点を置いています。

適切な接種によりチルの形成が防止され、黒鉛球状体の形状が安定します。

収縮気孔率と微小収縮は、フェライト系ダクタイル鋳鉄の一般的な欠陥です。

ゲートおよびライザー システムは、特に断面の重い領域では方向性凝固を促進するように設計する必要があります。

不適切な冷却によりパーライトが発生し、伸びが 18% 要件を下回ります。

CNC加工のヒント

QT400-18 はソフトフェライト組織により安定した加工性能を発揮します。

砥粒の代わりに連続的な切りくずが生成されるため、より硬いパーライト系ダクタイル鋳鉄と比べて工具の摩耗が少なくなります。

• コーティングされていない超硬チップは一般的な旋削加工やフライス加工に適しています。
• ねずみ鋳鉄よりも切削速度を適度に高く設定可能
• 塗装、粉体塗装、油含浸などの表面処理は、機械加工後の防食のために広く使用されています。

CNC 仕上げ加工を施したカスタム QT400-18 ダクタイル鋳鉄鋳物を調達している場合、次のことが可能です。 当社のダクタイル鋳鉄鋳造製品範囲をご覧ください.

QT400-18 vs QT450-10 ダクタイル鋳鉄

QT400-18 と QT450-10 は、よく混同される 2 つの GB ダクタイル鋳鉄材種です。

以下の表は、材料選択におけるそれらの違いを明確にしています。

伸びと衝撃吸収性が重要な場合は、QT400-18 をお選びください。

QT450-10 は、延性の要求がそれほど厳しくない、より高い引張強度が必要な用途に適しています。

よくある質問

QT400-18は60-40-18ダクタイル鋳鉄と同じですか？

QT400-18 は ASTM A536 60-40-18 の中国版同等品として広く扱われていますが、それらは別の規格で定義されています。

このマッピングは、予備的な材料スクリーニングのみに役立ちます。

すべての正式な承認基準は、プロジェクトで指定された材料基準に従う必要があります。

QT400-18は溶接できますか？

溶接は技術的には可能ですが、慎重なプロセス管理が必要です。

脆性領域や亀裂を避けるためには、予熱と制御された冷却が必須です。

通常、溶接継手は母材の延性の一部を失います。

QT400-18とQT400-18Lの違いは何ですか?

QT400-18L は低温バージョンです。

低温環境機器のより低い試験温度でも保証されたシャルピー衝撃値を維持します。

標準 QT400-18 は、室温での衝撃要件のみをカバーします。

QT400-18は耐摩耗部品に適していますか?

一般的にはノーです。柔らかいフェライト系マトリックスのため、耐摩耗性は限られています。

摩耗用途の場合は、代わりに高硬度のダクタイル鋳鉄、オーステンパーダクタイル鋳鉄、または合金鋳鉄を検討する必要があります。