A A A

Żeliwo

Żeliwo jest to odlany stop żelaza z węgłem i innymi pierwiastkami, przetopiony uprzednio w żeliwiaku i zawierający ponad 2% węgla. W zależności od tego, czy węgiel ten występuje w postaci grafitu czy cementytu, rozróżnia się żeliwo szare (głównie z grafitem), żeliwo białe (głównie z cementytem) i żeliwo poło­wiczne (z grafitem i cementytem). Żeliwo szare. Żeliwo szare ma największe znaczenie techniczne. Charaktery­zuje się bardzo dobrymi właściwościami odlewniczymi, dobrą skrawalnością i wytrzy­małością do 400 MPa (40 kG/mmJ), przy czym koszt jego produkcji jest stosunkowo niski. Powstawaniu żeliwa szarego sprzyja zwiększona zawartość krzemu oraz powolne chłodzenie. Właściwości żeliwa szarego zależą w dużym stopniu od kształtu, wielkości i ilości wydzieleń grafitowych. Grafit obniża wytrzymałość, podwyższa natomiast odporność na ścieranie oraz zdolność tłumienia drgań. Według PN-75/H-04661 ocena struktury żeliwa jest przeprowadzana w zależności od charakteru wydzieleń grafitu, przy czym kla­syfikacja rozróżnia dziewięć różnych ich postaci. Według PN-76/H-83101 żeliwo szare oznacza się symbolem ZI oraz dwucyfrowym znakiem, określającym jego najmniejszą wytrzymałość na rozciąganie. Właściwość żeliwa szarego, sferoldalnego i dągliwego Żeliwa sferoidalne. Stanowią one osobną grupę żeliw szarych. Wytwarza się je przez modyfikację żeliwa szarego, tj. przez dodanie do niego w stanie ciekłym tzw. mody­fikatorów, takich jak stop magnezu z niklem, stop magnezu z miedzią lub żelazokrzem. Dzięki temu uzyskuje się drobne wydzielenia grafitu w postaci kuleczek. Żeliwo takie charakteryzuje się podwyższonymi właściwościami wytrzymałościowymi. Żeliwo sfero­idalne ma symbol Zs z czterema cyframi, z których dwie pierwsze określają najmniejszą wytrzymałość na rozciąganie, a dwie następne najmniejsze wydłużenie w %. Żeliwa białe. Są one bardzo twarde i kruche, dlatego stosuje się je w praktyce tylko wyjątkowo na odlewy, natomiast normalnie przerabia się je przez obróbkę cieplną na żeliwo ciągliwe. Powstawaniu struktury żeliwa białego sprzyja zwiększona zawartość manganu i szybkie chłodzenie podczas krzepnięcia. Żeliwa ciągliwe. Otrzymuje się je z żeliwa białego przez długotrwałe wyżarzanie (40 do 60 h) w temperaturze 900-r950'3C. Rozróżnia się trzy rodzaje żeliwa ciągliwego: żeliwo ciągliwe czarne, żeliwo ciągliwe białe i żeliwo ciągliwe perlityczne. Żeliwo ciągliwe czarne jest bardziej popularne. Uzyskuje się je, gdy obróbkę cieplną przeprowadza się w atmosferze obojętnej, a chłodzenie od temperatury wyżarzania odbywa się powoli, ok. 5°C/h. Według PN-68/H-83221 żeliwo ciągliwe czarne dzieli się na cztery klasy i ma ono symbol ZcC z czterema cyframi, z których dwie pierwsze oznaczają najmniejszą wytrzymałość Da rozciąganie, a dwie następne najmniejsze wydłużenie w %. Żeliwo ciągliwe białe jest stosowane znacznie rzadziej. Otrzymuje się je przez odwęgla-nie żeliwa białego w atmosferze utleniającej. Proces ten trwa znacznie dłużej, jest mniej ekonomiczny i daje gorszą jakość wyrobu. Żeliwo to oznacza się symbolem ZeB. Odlewy z żeliwa ciągliwego stosuje się we wszystkich przypadkach, gdy od drobnych części o złożonych kształtach wymaga się dobrej udarności i skrawalności oraz [przecięt­nych właściwości wytrzymałościowych. Istotne jest, że żeliwo białe przy krzepnięciu ma Właściwości mechaniczne żeliw stopowych (wg PN-70/H-83111, PN-75/H-83112, PN-70/ /H-83113) znacznie większy skurcz w porównaniu z żeliwem szarym, dlatego też większa jest skłon­ność żeliwa białego do powstawania wad odlewniczych. W przypadku odlewów pracu­jących na ścieranie korzystniejsza jest struktura perlityczna, a na obciążenia dynamiczne — struktura ferrytyczna. Żeliwa stopowe. Dodatki stopowe, jak chrom, krzem, glin, miedź, nikiel i molib­den, podwyższają znacznie właściwości fizykochemiczne żeliwa.