THE STUDY ON THE EFFECT OF CARBON CONTENT ON THE MECHANICAL PROPERTIES AND MICROSTRUCTURE OF SPHERICAL GRAPHITE CAST IRON
Keywords:
Spheroidal graphite cast iron, Ductile cast iron, Carbon percentage, Ferrite, PearliteAbstract
The study of this research was the effects of varying carbon content on ductile cast iron, specifically with carbon contents of 3.0%, 3.5%, and 4.0%. The samples were melted using an induction furnace at temperatures ranging from 1450–1550 °C, with magnesium added at levels between 0.02–0.1% and phosphorus at 0.05%. Comparative testing of mechanical and metallurgical properties was carried out. The experimental results from the comparative analysis of mechanical properties revealed that ductile cast iron with a carbon content of 4.0% exhibited the highest tensile strength at 630.85 MPa, the highest yield strength at 433.96 MPa, and the greatest hardness at 180.5 HB. In contrast, ductile cast iron with a carbon content of 3.0% showed the highest elongation percentage at 22.45%. Regarding the metallographic analysis of the samples with the three different carbon contents, the microstructures were found to be similar. The graphite appeared in a nodular (spherical) form, with the microstructure comprising approximately 80% ferrite and 20% pearlite—consistent with the standard metallurgical characteristics of ductile cast iron.
References
ณัฐพงศ์ สุวรรณมณี. (2554). โครงสร้างจุลภาคและสมบัติทางกลของเหล็กหล่ออบเหนียวภายหลังการอบชุบด้วยความร้อน. วิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต, มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ.
ณรงศักดิ์ ธรรมโชติ. (2558). วัสดุวิศวกรรม. กรุงเทพมหานคร: สำนักพิมพ์แห่งซีเอ็ดยูเคชั่น.
สุทธิเกียรติ ปิยะศรีสวัสดิ์. (2556). การศึกษาปัจจัยในกระบวนการหล่อโลหะที่มีผลต่อการเกิดฟองอากาศในชิ้นส่วนยานยนต์. วิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต, มหาวิทยาลัยศิลปากร.
สุรสิทธิ์ แก้วพระอินทร์. (2553). โลหะวิทยาเบื้องต้น. กรุงเทพมหานคร: สำนักพิมพ์แห่งซีเอ็ดยูเคชั่น.
สารัมภ์ บุญมี. (2563). ผลของโครงสร้างผิวงานหล่อต่อสมบัติเชิงกลในเหล็กหล่อแกรไฟต์ตัวหนอนและเหล็กหล่อเหนียว. วิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต, วิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี.
ASTM Designation: A 197/A 197M – 00. (2000). Standard Specification for Cupola Malleable Iron. American Society for Testing and Materials.
ASTM Designation: A247 – 19. (2019). Standard Test Method for Evaluating Microstructure of Graphite in Iron Castings. American Society for Testing and Materials.
ASTM Designation: A 536 – 84. (1984). Standard Specification for Ductile Iron Castings. American Society for Testing and Materials.
ASTM Designation: E 140 – 02. (2002). Standard Hardness Conversion Tables for Metals Relationship Among Brinell Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, and Scleroscope Hardness. American Society for Testing and Materials.
Boonmee, S. (2020). Effect of Cast Surface Structure on the Mechanical Properties of Nodular Cast Iron and Ductile Cast Iron. (Bachelor of Engineering, Suranaree University of Technology).
Goodrich and R.W. Lobenhofer. (2012). Effect of Cooling rate on ductile iron Mechanical Properties. Journal of Materials Engineering and Performance.
Kaewpharin, S. (2010). Introduction to Metallurgy. Bangkok: SE-Education Publishing.
Piyasrisawat, S. (2013). Study of Factors in the Metal Casting Process Affecting the Formation of Air Bubbles in Automotive Parts. (Bachelor of Engineering, Silpakorn University).
Suwanmanee, N. (2011). Microstructure and Mechanical Properties of Tempered Ductile Cast Iron After
Heat Treatment. (Bachelor of Engineering, Srinakharinwirot University).
Thamachote, N. (2015). Engineering Materials. Bangkok: SE-Education Publishing.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 ชาตรี นุชนาง, มนตรี สุขชุม, กิติศักดิ์ จิตรประยูร, เอกวิทย์ พลูสวัสดิ์
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
