Ano ang Gray Cast Iron? Komposisyon, Mga Katangian at Aplikasyon

Ano ang Gray Cast Iron?

Gray na cast iron ay isang ferrous alloy na naglalaman ng 2.5 hanggang 4.0 porsiyentong carbon at 1.0 hanggang 3.0 porsiyentong silikon ayon sa timbang, kung saan ang karamihan ng carbon ay naroroon bilang mga graphite flakes na ipinamamahagi sa buong iron matrix. Kapag sinusuri ang ibabaw ng bali, ang mga graphite flakes na iyon ay nagbibigay sa metal ng katangian nitong kulay abo—kung saan nagmula ang pangalan. Ito ang pinaka-tinatanggap na anyo ng cast iron sa mundo, na isinasaalang-alang humigit-kumulang 70 hanggang 75 porsiyento ng lahat ng cast iron output sa buong mundo .

Ang maikling sagot sa "ano ang gray cast iron" ay ito: ito ay isang mura, mataas na castable na materyales sa engineering na may mahusay na vibration damping, magandang compressive strength, outstanding machinability, at likas na brittleness. Ito ang materyal na pipiliin kung saan mahalaga ang damping, wear resistance, at complex geometry kaysa sa tensile strength o impact toughness. —na sumasaklaw sa napakalaking hanay ng pang-industriya, sasakyan, at mga aplikasyon sa imprastraktura.

Ang gray na cast iron ay patuloy na ginawa mula noong hindi bababa sa ika-5 siglo BC sa China at nabuo ang backbone ng industriyal na pagmamanupaktura sa buong ika-18 at ika-19 na siglo. Sa kabila ng kumpetisyon mula sa ductile iron, steel, at aluminyo, nananatili itong hindi mapapalitan sa mga aplikasyon kung saan ang partikular na kumbinasyon ng mga katangian nito ay hindi maaaring tumugma sa ekonomiya ng anumang iba pang materyal.

Ang Microstructure na Tumutukoy sa Gray Cast Iron

Ang pagtukoy sa katangian ng grey cast iron ay ang microstructure nito: graphite flakes na naka-embed sa isang metallic matrix ng ferrite, pearlite, o kumbinasyon ng pareho . Ang pag-unawa sa microstructure na ito ay nagpapaliwanag sa halos lahat ng mekanikal at pisikal na ari-arian na ipinapakita ng materyal.

Graphite Flakes: Ang Pinagmumulan ng Parehong Lakas at Kahinaan

Sa gray na cast iron, ang sobrang carbon na hindi matutunaw sa iron matrix ay namuo bilang graphite sa panahon ng solidification. Ang mataas na nilalaman ng silikon (1.0 hanggang 3.0 porsiyento) ay nagtataguyod ng graphitization na ito sa pamamagitan ng pagsugpo sa pagbuo ng iron carbide (cementite), na kung hindi man ay magbubunga ng puting cast iron—isang matigas, malutong, halos hindi machinable na materyal.

Ang mga graphite flakes ay kumikilos bilang isang panloob na network ng mga stress concentrator. Sa ilalim ng tensile loading, ang mga bitak ay nagsisimula sa matutulis na dulo ng mga natuklap at mabilis na dumarami sa matrix, na nagbibigay ng kulay abong bakal sa katangian nitong mababang tensile strength at malapit sa zero na pagpahaba. Gayunpaman, ang parehong mga flakes ay nagbibigay ng mga kritikal na benepisyo: nakakaabala ang mga ito sa pagpapalaganap ng crack sa ilalim ng cyclic vibration (damping), nagbibigay ng self-lubricating effect na nakakabawas sa pagkasira, at ginagawang napakadaling makina ang materyal dahil ang mga flakes ay gumaganap bilang mga chip breaker.

Mga Uri ng Graphite Flake: Pag-uuri ng ASTM A247

Inuuri ng ASTM A247 ang graphite flake morphology sa limang uri na direktang nakakaapekto sa mga mekanikal na katangian:

• Uri A (unipormeng pamamahagi, random na oryentasyon): Ang pinaka-kanais-nais na uri ng flake. Ginawa sa pamamagitan ng katamtamang bilis ng paglamig na may mahusay na inoculated na bakal. Nagbibigay ng pinakamahusay na kumbinasyon ng lakas, machinability, at damping.
• Uri B (mga pagpapangkat ng rosette): Ginawa sa pamamagitan ng katamtamang mabilis na paglamig. Bahagyang nabawasan ang mga mekanikal na katangian kumpara sa Type A. Karaniwan sa thin-section castings.
• Uri C (mga superimposed flake size, kish graphite): Nauugnay sa mga komposisyong hypereutectic. Ang malalaking pangunahing graphite flakes ay makabuluhang nakakabawas ng lakas at nagpapahiwatig ng problema sa komposisyon o hindi sapat na inoculation.
• Uri D (interdendritic, undercooled): Mga pinong, random na naka-orient na mga natuklap na ginawa sa pamamagitan ng mabilis na paglamig o under-inoculation. Mas mataas na tigas ngunit nabawasan ang machinability; karaniwan sa manipis na mga seksyon o malapit sa ibabaw ng paghahagis.
• Uri E (interdendritic, ginustong oryentasyon): Nangyayari sa malakas na hypoeutectic na mga bakal na may mabilis na paglamig. Lumilikha ng direksyon sa mga mekanikal na katangian at binabawasan ang pagiging machinability.

Ang Matrix: Ferritic, perlas, o Mixed

Tinutukoy ng iron matrix na nakapalibot sa graphite flakes ang lakas at tigas ng gray na bakal. A ganap na pearlitic matrix naghahatid ng pinakamataas na lakas at tigas na makunat (karaniwan ay 200 hanggang 300 HB) dahil ang pearlite—alternating layer ng ferrite at cementite—ay likas na mas malakas kaysa sa ferrite lamang. A ganap na ferritic matrix gumagawa ng mas malambot, mas madaling machinable na bakal na may mas mababang lakas. Karamihan sa mga komersyal na gray iron na grado ay may halo-halong ferritic-pearlitic matrix, na may pearlite fraction na kinokontrol ng komposisyon ng haluang metal at bilis ng paglamig.

Kemikal na Komposisyon ng Gray Cast Iron

Ang mga katangian ng grey cast iron ay direktang kinokontrol ng kemikal na komposisyon nito. Limang elemento ang nangingibabaw sa komposisyon at ang bawat isa ay gumaganap ng isang tiyak na papel na metalurhiko:

Ang carbon equivalent (CE) ay isang malawakang ginagamit na single-number index na hinuhulaan ang grey iron na gawi: CE = %C (%Si %P) / 3 . Ang CE na 4.3 ay eutectic; Ang mga value na mas mababa sa 4.3 ay hypoeutectic (mas malakas, mas mahirap, mas mahusay para sa mga structural grade) at ang mga value na mas mataas sa 4.3 ay hypereutectic (mas tuluy-tuloy, mas mahusay para sa masalimuot na casting ngunit mas mababang lakas).

Mga Mechanical na Katangian ng Gray Cast Iron

Ang gray na cast iron ay may katangi-tangi at mataas na asymmetric na profile ng ari-arian. Ang mga kalakasan nito ay tiyak ang mga katangiang pinakakailangan sa mabigat, madaling panginginig ng boses, masusuot na mga aplikasyon; ang mga kahinaan nito—brittleness at low tensile strength—ay tukuyin lamang ang mga hangganan ng naaangkop na paggamit.

• lakas ng makunat: 100 hanggang 400 MPa depende sa grado. Ito ang pinakamahinang mekanikal na dimensyon ng gray na bakal—na mas mababa sa ductile na bakal at bakal. Ang kulay abong bakal ay hindi kailanman dapat gamitin sa mga pangunahing tungkulin sa istruktura na nagdadala ng tensyon.
• Lakas ng compressive: 3 hanggang 5 beses ang lakas ng makunat nito —karaniwang 570 hanggang 1,380 MPa. Ito ang dahilan kung bakit napakahusay ng gray iron sa mga application tulad ng mga base ng machine tool, mga bloke ng engine, at mga istruktura ng column kung saan nangingibabaw ang mga compressive load.
• tigas: 150 hanggang 320 Brinell hardness number (BHN). Ang mas mataas na antas ng pearlitic iron ay lumalapit sa 300 BHN, na nagbibigay ng mahusay na wear resistance. Ang tigas ng gray na bakal ay isang pangunahing dahilan kung bakit ito ginagamit para sa mga bahagi ng preno at mga ibabaw ng slideway ng makina.
• Pagpahaba: Mas mababa sa 1 porsiyento—epektibong zero plastic deformation bago mabali. Ang gray na bakal ay likas na malutong at hindi maaaring gawin ng malamig o mabuo pagkatapos ng paghahagis.
• Kapasidad ng vibration damping: 20 hanggang 25 beses na mas malaki kaysa sa bakal at makabuluhang mas mataas kaysa sa ductile iron. Ang mga graphite flakes ay sumisipsip at nagwawaldas ng vibrational energy, na ginagawang kulay abong bakal ang nangingibabaw na materyal para sa mga base ng machine tool, mga bloke ng engine, at mga frame ng compressor kung saan ang kontrol ng resonance ay kritikal.
• Thermal conductivity: 46 hanggang 52 W/(m·K)—mas mataas kaysa sa karamihan ng mga bakal at mas mataas kaysa hindi kinakalawang na asero. Pinapadali nito ang pag-alis ng init sa mga rotor ng preno, ulo ng silindro, at kagamitan sa pagluluto.
• Elastic modulus: 66 hanggang 172 GPa—isang malawak na hanay na sumasalamin sa impluwensya ng graphite flake volume, laki, at oryentasyon sa higpit. Ito ay mas mababa kaysa sa bakal (200 GPa), ibig sabihin, ang kulay abong bakal ay nagpapalihis ng higit sa bawat yunit ng stress.

Gray Cast Iron Mga Grado at Pamantayan

Ginagawa ang gray na cast iron sa mga standardized na grado na tumutukoy sa pinakamababang lakas ng tensile at, sa ilang mga pamantayan, mga hanay ng tigas. Ang mga pangunahing pamantayang ginagamit sa buong mundo ay ang ASTM A48, ISO 185, at EN 1561.

ASTM A48 (North America)

Inuuri ng ASTM A48 ang kulay abong bakal ayon sa pinakamababang lakas ng tensile sa ksi. Direktang katumbas ng grade number ang pinakamababang lakas ng tensile: Klase 20 = 138 MPa (20 ksi) minimum . Ang mga klase ay mula 20 hanggang 60, na may mas mataas na mga numero na nagpapahiwatig ng mas malakas, mas mahirap, mas pearlitic microstructure.

ISO 185 at EN 1561 (International)

Sa ilalim ng ISO 185 at European EN 1561 na pamantayan, ang mga gray na bakal na grado ay itinalaga bilang EN-GJL-100 hanggang EN-GJL-350 , kung saan ang bilang ay nagpapahiwatig ng pinakamababang lakas ng tensile sa MPa. Ang EN-GJL-250 (250 MPa minimum tensile) ay halos katumbas ng ASTM Class 35 hanggang 40 at ito ang pinakakaraniwang tinukoy na grado para sa automotive at general engineering application sa Europe at Asia.

Paano Ginawa ang Gray Cast Iron

Ang paggawa ng gray na cast iron ay mas tapat kaysa sa karamihan ng iba pang mga engineering metal, na isang makabuluhang dahilan para sa mababang halaga nito. Ang proseso ay malawak na pare-pareho sa mga foundry sa buong mundo, kahit na ang mga detalye ay nag-iiba ayon sa uri ng kagamitan at mga kinakailangan sa grado.

1. Paghahanda at pagtunaw ng singil: Ang mga hilaw na materyales—pig iron, steel scrap, cast iron returns (mga gate, risers, rejected castings), at ferroalloys—ay sinisingil sa isang electric induction furnace o cupola furnace. Ang mga cupola furnace, na gumagamit ng coke bilang panggatong, ay ang tradisyonal na pamamaraan at nananatiling karaniwan para sa mataas na dami ng produksyon dahil sa mas mababang gastos sa enerhiya. Ang mga induction furnace ay nag-aalok ng mas mahigpit na kontrol sa komposisyon at mas gusto para sa mas mataas na antas ng trabaho.
2. Pagsasaayos ng kimika: Ang molten iron composition ay sinusukat gamit ang optical emission spectrometry (OES) at inaayos sa pamamagitan ng pagdaragdag ng ferrosilicon, ferromanganese, o iba pang master alloys. Isinasaayos ang nilalaman ng carbon sa pamamagitan ng pagdaragdag ng carbon (graphite) o pagbabanto ng bakal na scrap. Ang target na CE ay itinakda ayon sa nilalayong grado at kapal ng seksyon ng paghahagis.
3. Inoculation: Bago ibuhos, ang ferrosilicon inoculant ay idinagdag sa sandok o direkta sa stream ng amag. Itinataguyod ng inoculation ang Type A graphite flake formation, binabawasan ang undercooled (Type D) graphite, at pinapaliit ang pagbuo ng chill sa manipis na mga seksyon. Late-stream inoculation —pagdaragdag ng inoculant sa agos ng metal habang pumapasok ito sa amag—ay ang pinakamabisang paraan at karaniwang kasanayan sa mga modernong pandayan.
4. Paghahanda at pagbuhos ng amag: Karamihan sa mga kulay-abo na bakal ay hinagis sa berdeng mga hulma ng buhangin (compacted moist sand sa paligid ng isang pattern). Ang metal ay ibinubuhos sa mga temperatura sa pagitan 1,300°C at 1,450°C depende sa kapal ng seksyon at pagiging kumplikado. Ang mahusay na pagkalikido ng gray na bakal—mas mahusay kaysa sa bakal at ductile iron—ay nagbibigay-daan dito upang mapunan ang manipis na mga seksyon at kumplikadong geometries nang mapagkakatiwalaan.
5. Solidification at shakeout: Ang gray na bakal ay sumasailalim sa eutectic expansion sa panahon ng solidification habang ang graphite ay namuo, na bahagyang nagbabayad para sa pangkalahatang pag-urong ng volume. Binabawasan nito ang kalubhaan ng shrinkage porosity kumpara sa steel castings. Pagkatapos ng solidification, ang amag ay inalog at ang paghahagis ay hiwalay sa buhangin.
6. Paglilinis at pagtatapos: Ang mga gate, risers, at flash ay tinanggal sa pamamagitan ng paggiling o shot blasting. Ang dimensional na inspeksyon at hardness testing ay nagpapatunay ng pagsunod sa detalye. Stress relief pagsusubo sa 500°C hanggang 600°C kung minsan ay ginagawa sa mga precision machine tool casting upang mabawasan ang mga pagbabago sa dimensional sa panahon ng kasunod na machining.

Kung Saan Ginagamit ang Gray Cast Iron: Mga Application ayon sa Industriya

Ang posisyon ng gray na cast iron sa pagmamanupaktura ay binuo sa isang pangunahing hanay ng mga katangian—vibration damping, compressive strength, wear resistance, castability, at machinability—na ginagawa itong mas gustong materyal para sa isang partikular at malaking klase ng mga application na walang ibang materyal na tumutugma sa cost-per-performance na batayan.

Automotive: Mga Block ng Engine at Mga Bahagi ng Preno

Ang gray na cast iron ay nananatiling nangingibabaw na materyal para sa brake rotors (discs) at brake drums sa mga pampasaherong sasakyan at komersyal sa kabila ng kompetisyon mula sa mga composite at ceramics. Ang mataas na thermal conductivity nito (mabilis na nakakawala ng init ng preno), mahusay na tribological na mga katangian (pare-parehong friction coefficient laban sa mga brake pad), at napakababang halaga sa bawat kilo ay ginagawa itong functionally at economically unbeatable para sa application na ito. Ang isang karaniwang pampasaherong sasakyan na brake rotor ay tumitimbang 7 hanggang 12 kg at ginawa sa Class 30 o Class 35 na gray na bakal.

Ang mga grey iron na bloke ng makina ay nananatiling karaniwan sa mga komersyal na sasakyan, diesel engine, at high-displacement na gasolina engine kung saan ang kapasidad ng damping ng materyal ay nagpapababa ng ingay at vibration kumpara sa aluminum. Ang mga cylinder liner sa mga bloke ng aluminyo ay madalas ding ginawa mula sa kulay abong bakal upang magbigay ng kinakailangang wear resistance sa ibabaw ng bore.

Mga Machine Tool at Industrial Equipment

Ang mga higaan, column, at headstock ng mga lathe, milling machine, machining center, at grinding machine ay halos lahat ay hinagis sa gray na bakal—pangunahin ang Class 30 hanggang 40. Ang kapasidad ng pamamasa ng kulay abong bakal ay ang mapagpasyang kadahilanan : isang machine tool base na nagbabasa ng vibration na epektibong gumagawa ng mas mahusay na surface finish at mas matagal na tool kaysa sa katumbas na steel weldment. Ang gray iron machine tool base ay mayroon ding superior dimensional stability sa paglipas ng panahon, na may mas mababang sensitivity sa natitirang stress relief kaysa sa mga welded steel structures.

Mga Pipe, Valve, at Imprastraktura ng Tubig

Ang mga gray na cast iron pipe ay ang backbone ng mga sistema ng pamamahagi ng tubig sa lungsod mula noong ika-19 na siglo. Habang ang ductile iron ay higit na pinalitan ang gray na bakal sa mga bagong water main installation, daan-daang libong kilometro ng gray iron water pipe ang nananatiling nasa serbisyo sa buong mundo , ang ilan ay mahigit 100 taong gulang na. Ang mga gray na iron valve, manhole cover, at drainage na bahagi ay patuloy na ginagawa sa mataas na volume para sa mga aplikasyon sa imprastraktura kung saan ang compressive loading at corrosion resistance ay higit na mahalaga kaysa sa tensile strength.

Cookware at Culinary Equipment

Ang cast iron cookware—mga kawali, Dutch oven, griddles—ay gray na cast iron sa pinaka-nakikitang paggamit nito sa consumer. Ang mataas na kapasidad ng init ng materyal at pantay na pamamahagi ng init ay ginagawa itong mas mataas kaysa sa manipis na hindi kinakalawang na asero para sa mga gawaing nangangailangan ng matagal at pare-parehong paghahatid ng init. Ang isang well-seasoned na gray iron skillet ay bumubuo ng natural na non-stick layer ng polymerized oil, na pinagsasama ang porosity ng materyal at texture sa ibabaw sa isang functional na ibabaw ng pagluluto. Ang kalidad ng cast iron cookware ay tumatagal ng mga henerasyon kapag maayos na pinananatili.

Mga Compressor, Pump, at Hydraulic na Bahagi

Ang mga cylinder at frame ng compressor, mga katawan ng bomba, at mga bloke ng hydraulic valve ay karaniwang inihagis sa gray na bakal na Class 30 hanggang 40. Ang kakayahan ng materyal na naglalaman ng presyon sa ilalim ng mga compressive hoop stresses, na sinamahan ng mahusay na machinability para sa precision bore at sealing surface, at mahusay na resistensya sa galling at pagkasira mula sa fluid-borne particles, ginagawa itong isang mapagkakatiwalaan at cost-effective na kagamitan para sa mga fluid-borne na particle, na ginagawa itong isang mapagkakatiwalaan at cost-effective na kagamitan para sa pressure na fluid. 250 bar .

Gray Cast Iron kumpara sa Iba pang Uri ng Cast Iron: Kailan Gagamitin ang Alin

Ang cast iron ay hindi iisang materyal—ito ay isang pamilya. Ang pagpili ng tamang miyembro ng pamilyang iyon ay nangangailangan ng pag-unawa kung ano ang inaalok ng bawat uri at kung saan ang mga katangian ng gray na bakal ay nagbibigay dito ng kalamangan o kawalan.

Pumili ng kulay abong bakal kapag ang vibration damping, compressive strength, machinability, at low cost ang mga priyoridad at ang tensile loading o impact resistance ay hindi mga kinakailangan sa disenyo. Pumili ng ductile iron kapag kailangan ang tensile strength, elongation, o shock resistance. Pumili lamang ng puting bakal para sa matinding abrasion application kung saan hindi kinakailangan ang machinability.

Machinability: Bakit Isa ang Gray Cast Iron sa Pinakamadaling Metal sa Machine

Ang gray na cast iron ay ang benchmark para sa machinability sa mga ferrous na metal. Ang mga graphite flakes ay nagsisilbing mga chip breaker, na gumagawa ng maikli, malutong na chips kaysa sa mahaba, stringy chips na nauugnay sa bakal. Ito ay kapansin-pansing binabawasan ang mga puwersa ng pagputol, mga temperatura ng tool, at mga rate ng pagsusuot ng tool. Ang grapayt ay gumaganap din bilang isang tuyong pampadulas sa pagitan ng tool at workpiece, na higit na nagpapababa ng friction.

• Mga bilis ng pagputol: Ang mga ferritic grade (Class 20–25) ay maaaring i-machine sa 200 hanggang 300 m/min may coated carbide tooling. Ang mga perlas na grado (Class 40–60) ay nangangailangan ng pinababang bilis na 100 hanggang 200 m/min dahil sa mas mataas na tigas at abrasivity.
• Ang dry machining ay pamantayan: Hindi tulad ng bakal, ang kulay-abo na bakal ay karaniwang ginagawang tuyo. Ang coolant ay maaaring magdulot ng thermal shock crack sa gray na bakal sa interface ng tool-workpiece at sa pangkalahatan ay iniiwasan sa pagliko, paggiling, at pagbubutas ng mga operasyon.
• Ibabaw na tapusin: Mga gray na bakal na makina sa mga surface finish ng Ra 0.8 hanggang 3.2 μm na may karaniwang carbide tooling sa pagliko at pagbubutas ng mga operasyon, sapat para sa karamihan ng mga bearing at sealing surface nang walang karagdagang paggiling.
• Abrasive wear sa tooling: Sa kabila ng madaling pagputol, ang mga graphite flakes ay bahagyang nakasasakit sa mga gilid ng tool sa pagputol, lalo na sa mga high-silicon na grado. Ang coated carbide (TiN, TiCN, Al₂O₃) o CBN tool ay ginagamit para sa mataas na volume na produksyon upang mapanatili ang pare-parehong buhay ng tool.

Mga Limitasyon ng Gray Cast Iron at Kailan Hindi Ito Gamitin

Ang bawat materyal ay may mga hangganan ng naaangkop na paggamit. Ang pag-unawa sa mga limitasyon ng gray na bakal ay humahadlang sa mga sakuna na pagkakamali sa disenyo at gumagabay sa mga tamang pagpapasya sa pagpapalit ng materyal.

• Walang gamit sa mga pangunahing istrukturang nagdadala ng tensyon: Ang gray na bakal ay hindi dapat maging pangunahing miyembrong nagdadala ng kargada sa isang istraktura na sumasailalim sa makabuluhang tensile o bending stresses. Ang malapit-zero elongation nito ay nangangahulugan na hindi ito nagbibigay ng babala bago ang bali at walang plastic na muling pamimigay ng mga overload.
• Walang epekto o shock loading: Ang mga application na kinasasangkutan ng biglaang pag-load ng epekto—mga ulo ng martilyo, mga kawit sa pag-angat, mga bracket na kritikal sa kaligtasan—ay pangunahing hindi tugma sa gawi ng malutong na bali ng gray na bakal. Ang malagkit na bakal o bakal ay dapat gamitin sa halip.
• Mahirap magwelding: Ang mataas na carbon content at brittleness ng gray iron ay ginagawang teknikal na hamon at hindi maaasahan ang welding. Ang pag-aayos ng hinang ay posible sa preheating sa 300°C hanggang 600°C at nickel-base electrodes, ngunit ang welded gray iron joints ay hindi kailanman kasing maaasahan ng parent metal at hindi dapat gamitin sa pressure-containing o structural applications.
• Hindi maaaring maging malamig na trabaho: Ang kulay-abo na bakal ay walang kakayahan sa pagpapapangit ng plastik sa temperatura ng silid. Hindi ito maaaring baluktot, mabuo, igulong, o iguhit. Ang lahat ng paghubog ay dapat gawin sa pamamagitan ng casting o machining.
• Kaagnasan sa mga agresibong kapaligiran: Ang gray na bakal ay nabubulok sa basa, acidic, o asin na kapaligiran. Ang mga proteksiyon na coating—pintura, epoxy, bituminous coating—ay kinakailangan para sa panlabas o nakabaon na serbisyo. Ang mga graphite flakes ay maaaring kumilos bilang mga cathode sa mga galvanic na selula, na nagpapabilis sa pagkatunaw ng bakal sa mga kapaligiran na naglalaman ng electrolyte na walang proteksyon.
• Seksyon sensitivity: Malaki ang pagkakaiba ng mga katangian sa kapal ng seksyon sa parehong paghahagis. Ang mga manipis na seksyon ay lumalamig nang mas mabilis, na gumagawa ng mas pino, mas mahirap na microstructure; mabagal na lumalamig ang makapal na mga seksyon, na gumagawa ng mas magaspang na grapayt at mas malambot na mga matrice. Dapat isaalang-alang ng disenyo ang pagkakaiba-iba na ito o tukuyin ang mga hanay ng katigasan sa mga kritikal na lokasyon.