Berat tentu besi tuang, sifat, jenis dan jadual nilai

Besi tuang ialah aloi besi dengan karbon serta unsur tambahan lain. Kandungan karbon dalam besi tuang tidak boleh kurang daripada 2,14 peratus. Besi tuang sesuai untuk menghasilkan komponen tuangan yang beroperasi di bawah beban dinamik rendah dan tegasan yang tidak tinggi.

Berbanding keluli, besi tuang berkos rendah dan mempunyai sifat tuangan yang baik. Ia juga biasanya lebih mudah dimesin berbanding banyak jenis keluli, tetapi sukar dikimpal serta kurang mulur dan kurang mempunyai keliatan hentaman.

Jadual berat tentu besi tuang

Oleh sebab besi tuang ialah bahan kompleks, berat tentunya tidak dapat dikira sendiri dalam keadaan lapangan. Pengiraan tersebut dilakukan di makmal kimia khusus. Namun, purata berat tentunya diketahui: antara 6,6 hingga 7,8 g/cm³ bagi besi tuang kelabu dan antara 7,0 hingga 7,8 g/cm³ bagi besi tuang putih.

Untuk memudahkan pengiraan, jadual di bawah menunjukkan berat dan berat tentu besi tuang dalam unit ukuran yang berbeza.

Sifat besi tuang

Kandungan karbon memberikan kekerasan lebih tinggi kepada aloi, tetapi mengurangkan keliatan dan kemulurannya. Karbon boleh wujud dalam dua bentuk utama, iaitu grafit dan simentit. Besi tuang mengandungi bendasing tetap seperti mangan, silikon, fosforus dan sulfur, serta kadangkala unsur pengaloian seperti nikel, aluminium, kromium, vanadium dan lain-lain.

Takat lebur besi tuang biasanya berada dalam julat kira-kira 1150-1200 °C, tetapi bergantung pada komposisi. Nilai ini kira-kira 300-400 °C lebih rendah daripada takat lebur besi tulen.

Jenis besi tuang

Berdasarkan jumlah simentit dan bentuk grafit, besi tuang dibahagikan kepada empat jenis:

• Besi tuang putih. Karbon dalam jenis ini berada dalam keadaan terikat. Patahannya berwarna cerah kerana mengandungi simentit. Ia dibahagikan kepada jenis eutektik dengan kandungan karbon kira-kira 4,3 peratus dan hipereutektik dengan kandungan antara 4,3 hingga 6,67 peratus. Jenis ini antara lain digunakan untuk menghasilkan besi tuang boleh tempa melalui penyepuhlindapan.
• Besi tuang kelabu. Jenis ini ialah aloi dengan kandungan silikon kira-kira 1,2 hingga 3,5 peratus; selebihnya ialah besi dan karbon serta bendasing sulfur, mangan dan fosforus. Sebahagian besar karbon di dalamnya berbentuk grafit lamela. Bahan ini mempunyai permukaan patahan berwarna kelabu yang jelas.
• Besi tuang boleh tempa. Jenis ini dihasilkan melalui penyepuhlindapan tambahan besi tuang putih, yang membentuk grafit berbentuk flok. Matriks logamnya terdiri daripada perlit dan ferit. Namanya berasal daripada keliatan dan kemuluran yang lebih tinggi serta kekuatan dan ketahanan hentaman yang dipertingkat. Ia digunakan untuk membuat komponen berbentuk rumit seperti kasut brek, siku, sambungan T dan perumah gandar belakang kereta.
• Besi tuang mulur. Jenis ini mengandungi grafit sfera yang terbentuk semasa penghabluran. Bentuk grafit ini tidak begitu melemahkan matriks logam dan tidak menumpukan tegasan.