Navody

Hlavní druhy litiny a jejich klasifikace | MARKMET

Litina se obvykle nazývá slitiny železo-uhlík obsahující uhlík za normálních krystalizačních podmínek nad mez rozpustnosti v austenitu a eutektiku ve struktuře. Podle stavového diagramu slitin železo-uhlík jsou litinou slitiny obsahující více než 2 % uhlíku. Eutektikem ve struktuře těchto slitin, v závislosti na podmínkách jeho vzniku, může být karbid nebo grafit.

Výše uvedená definice, která tvoří základ pro klasifikaci konvenčních slitin železo-uhlík, není vždy dostatečná.

Karbidové eutektikum se ve skutečnosti nenachází pouze v litině, ale také ve vysoce legovaných ocelích obsahujících málo uhlíku (méně než 2 %), například v rychlořezných ocelích. Problematika grafitového eutektika je také komplikovaná, protože sekundární a eutektoidní grafit nejsou odděleně rozlišovány. Na základě samotné struktury může být obtížné správně odlišit grafitizovanou litinu od grafitizované oceli. Proto je často nutné uchýlit se k dalším definicím. Charakteristickým znakem litiny je zejména lepší odlévání a horší plastické vlastnosti ve srovnání s ocelí, což je důsledek vysokého obsahu uhlíku (mnohem vyšší mez rozpustnosti v austenitu). Obecně uznávané hranice mezi litinou a ocelí s obsahem uhlíku 2 % a více jsou libovolné, bez ohledu na stupeň legování a povahu struktury.

Struktura litiny zůstává nejdůležitějším klasifikačním znakem, protože určuje její základní vlastnosti. Strukturu grafitizovaných litin tvoří kovová základna prostoupená grafitovými vměstky. Ty mají velmi příznivý vliv na odolnost proti opotřebení a cyklickou viskozitu litiny.

Mezi nejdůležitější klasifikační charakteristiky dále patří mechanické vlastnosti (a u speciálních litin speciální vlastnosti), složení odlitků, technologie výroby, provedení odlitků a oblasti jejich použití.

Pevnostní vlastnosti litiny jsou dány povahou kovového podkladu a stupněm zeslabení tohoto podkladu grafitovými vměstky. Ty zahrnují především počet, tvar a povahu rozložení grafitových vměstků.

2. Klasifikace podle chemického složení

Litina kromě železa a uhlíku obsahuje (jak se obvykle určují trvalé nečistoty) křemík, mangan, fosfor a síru. Litiny také obsahují malé množství kyslíku, vodíku a dusíku.

Litiny se podle chemického složení dělí na nelegované a legované.

Za nelegované se považují litiny, ve kterých množství manganu nepřesahuje 2 % a křemíku 4 %. Pokud jsou tyto prvky přítomny ve velkém množství nebo pokud obsahují zvláštní nečistoty, považuje se litina za legovanou. Obecně se uznává, že v nízkolegované litině množství speciálních nečistot (Ni, Cr, Cu atd.) nepřesahuje 3 %.

S nízkým a mírným legováním se snaží zlepšit obecné vlastnosti litiny – jednotnost struktury, zachování pevnosti a pružnosti při zahřátí na relativně nízké teploty – 300-400 °, zvýšená odolnost proti opotřebení, zvýšená pevnost atd.

Se středním, zvýšeným a vysokým legováním získává litina speciální vlastnosti, protože složení pevných roztoků a karbidů se výrazně mění. V tomto případě je nejdůležitější změna povahy kovového základu. Legováním lze přímo v litém stavu získat martenzit, jehličkovitý troostit a austenit. To zvyšuje odolnost proti korozi, tepelnou odolnost a mění magnetické vlastnosti.

3. Klasifikace podle struktury a podmínek vzniku grafitu

Na základě stupně grafitizace, forem grafitu a podmínek jejich vzniku se rozlišují tyto druhy litiny:

Přečtěte si více

Správný pastinák

c) šedá s vločkovým grafitem,

d) vysokopevnostní s kulovým grafitem a

Uvedené názvy nelze považovat za zcela zdařilé, protože odrážejí pouze typ lomu nebo některé vlastnosti a vůbec charakterizují typ konstrukce. Tyto názvy se však historicky vyvíjely a jsou dodržovány.

Charakter kovového základu litiny je dán stupněm grafitizace, stavem legování a typem tepelného zpracování.

Podle stupně grafitizace je bílá litina téměř negrafitizovaná, poloviční litina je grafitizovaná mírně a zbylá litina je grafitizována výrazně (obr. 1).

1. Schéma klasifikace litin podle stupně grafitizace, typu lomu, tvaru a podmínek vzniku grafitu Obr.

V bílých a polovičních litinách je přítomnost ledeburitu povinná, ale ve vysoce grafitizovaných litinách by neměl být žádný ledeburit.

Struktura litiny v jednom odlitku může být různá a patří k různým typům litiny; někdy je dokonce vynaloženo zvláštní úsilí k získání různých struktur v různých vrstvách, například při výrobě bělených mlýnských válců a drticích koulí. Vnější vrstvy se skládají z bílé litiny, přechodové vrstvy z poloviční litiny, jádro z vysoce grafitizované litiny.

Podívejme se podrobněji na hlavní vlastnosti uvedených litin.

) Bílá litina. Bílá litina je taková, ve které je téměř všechen uhlík v chemicky vázaném stavu. Bílá litina je velmi tvrdá, křehká a velmi obtížně se opracovává frézami (i těmi z tvrdých slitin).

Rýže. 2. Struktura bílé litiny (ledeburit, perlit a sekundární cementit)

Na Obr. Obrázek 2 ukazuje mikrostrukturu nelegované bílé hypoeutektické litiny sestávající z ledeburitu, perlitu a sekundárního cementitu. V legovaných nebo tepelně zpracovaných litinách může být místo perlitu troostit, martenzit nebo austenit.

Odlitky z bílé litiny mají omezené použití pro svou vysokou tvrdost a křehkost. Používají se jako odolné proti opotřebení, korozivzdorné a žáruvzdorné.

Říká se jí bílá litina, protože její lomový vzor je světle krystalický, zářivý (obr. 3).

Rýže. 3. Typ lomu bílé litiny.

b) Poloviční litina. Poloviční litina se vyznačuje tím, že kromě karbidového eutektika obsahuje struktura také grafit. To znamená, že množství fixovaného uhlíku překračuje jeho limitní rozpustnost v austenitu za reálných podmínek tuhnutí.

Struktura poloviční litiny je ledeburit + perlit + grafit. V legovaných a tepelně zpracovaných litinách lze získat martenzit, austenit nebo jehličkovitý trostit.

Říká se jí poloviční litina, protože její lomový vzor je kombinací světlých a tmavých oblastí krystalické struktury. Poloviční litina je tvrdá a křehká; použití výrobků z poloviční litiny je omezeno. Nejčastěji se tato struktura nachází u bělených odlitků jako přechodová zóna mezi bělenou vrstvou a grafitizovanou částí.

c) Šedá litina (GC). Šedá litina je nejběžnějším strojírenským materiálem. Hlavní rozdíl mezi šedou litinou je ten, že grafit v rovině broušení má lamelový tvar (obr. 4). Když jsou desky velmi rozptýlené, grafit se nazývá disperzní nebo tečkovaný. Získání deskové formy grafitu nevyžaduje tepelné zpracování ani povinnou úpravu.

Lamelový grafit se vyznačuje stupněm izolace, povahou uspořádání, tvarem a velikostí desek

Přečtěte si více

Jaké jsou výhody pampelišky a jak ji správně jíst - Ukrajina

Rýže. 4. Vločkový grafit (rovný). x100

Rýže. 5. Lamelový grafit, kolonie s vysokým stupněm izolace. x100.

Na Obr. Obrázek 5 ukazuje lamelární grafit lokalizovaný v koloniích s vysokým stupněm izolace a na Obr. 6 nízký stupeň izolace. Poslední grafit (dispergovaný) se nachází mezi dendrity a nazývá se interdendritický bodový grafit. Na Obr. & ukazuje interdendritický lamelární grafit a Obr. 8 rozeta grafit.