Mnoho ľudí vie o takom materiáli, ako je liatina a jej pevnostné charakteristiky. Dnes si tieto znalosti prehĺbime a zistíme, čo je to liatina, z čoho sa skladá, aké druhy sa vyrába a ako sa vyrába.

Zlúčenina

Čo je liatina? Ide o zliatinu železa, uhlíka a rôznych nečistôt, vďaka čomu získava potrebné vlastnosti. Materiál musí obsahovať aspoň 2,14 % uhlíka. V opačnom prípade to bude oceľ, nie liatina. Práve vďaka uhlíku má liatina zvýšenú tvrdosť. Tento prvok zároveň znižuje ťažnosť a kujnosť materiálu, čím sa stáva krehkým.

Okrem uhlíka liatina nevyhnutne zahŕňa: mangán, kremík, fosfor a síru. Niektoré značky obsahujú aj ďalšie prísady, ktoré dodávajú materiálu špecifické vlastnosti. Medzi bežne používané legujúce prvky patrí chróm, vanád, nikel a hliník.

Materiál má hustotu 7,2 g/cm3. Pre kovy a ich zliatiny je to dosť vysoké číslo. Liatina sa dobre hodí na výrobu všetkých druhov výrobkov odlievaním. V tomto ohľade je lepšia ako všetky zliatiny železa okrem niektorých druhov ocele.

Teplota topenia liatiny je 1200 stupňov. Pre oceľ je toto číslo o 250-300 stupňov vyššie. Dôvodom je zvýšený obsah uhlíka v liatine, ktorý spôsobuje menej blízkych vzťahov medzi atómami železa. Pri tavení liatiny a jej následnej kryštalizácii uhlík nestihne úplne preniknúť do štruktúry železa. Preto sa materiál ukáže ako krehký. Štruktúra liatiny neumožňuje jej použitie na výrobu výrobkov, ktoré sú neustále vystavené dynamickému zaťaženiu. Ale na čo je liatina ideálna, je pre diely, ktoré musia mať zvýšenú pevnosť.

Potvrdenie

Výroba liatiny je veľmi nákladný a materiálovo náročný proces. Na získanie jednej tony zliatiny je potrebných 550 kg koksu a 900 litrov vody. Čo sa týka rudy, jej množstvo závisí od obsahu železa v nej. Spravidla sa používa ruda s hmotnostným podielom železa najmenej 70 %. Spracovanie menej bohatých rúd nie je ekonomicky realizovateľné.

Pred roztavením sa materiál obohatí. Výroba liatiny sa v 98% prípadov vyskytuje v vysoké pece.

Technologický proces zahŕňa niekoľko etáp. Najprv sa ruda naloží do vysokej pece, ktorá obsahuje magnetickú železnú rudu (zlúčeninu dvoj- a trojmocného oxidu železa). Môžu sa použiť aj rudy, ktoré obsahujú hydratovaný oxid železa alebo jeho soli. Okrem surovín sa do pece vkladajú koksovateľné uhlie, ktoré sú potrebné na vytvorenie a údržbu vysoká teplota. Na chemických reakciách sa zúčastňujú aj produkty spaľovania uhlia ako reduktory železa.

Okrem toho sa do pece dodáva tavivo, ktoré hrá úlohu katalyzátora. Urýchľuje proces tavenia hornín a uvoľňovanie železa. Je dôležité poznamenať, že pred vstupom do pece sa ruda musí podrobiť špeciálnemu spracovaniu. Keďže sa malé časti lepšie roztavia, preddrví sa v drviarni. Ruda sa potom premyje, aby sa odstránili nekovové nečistoty. Potom sa suroviny sušia a vypaľujú v peciach. Vďaka vypaľovaniu sa z neho odstraňuje síra a iné cudzie prvky.

Po úplnom naložení pece začína druhá etapa výroby. Pri spustení horákov koks postupne ohrieva surovinu. Tým sa uvoľňuje uhlík, ktorý reaguje s kyslíkom za vzniku oxidu. Ten sa aktívne podieľa na redukcii železa zo zlúčenín v rude. Čím viac plynu sa v peci nahromadí, tým pomalšie prebieha reakcia. Kedy požadovaný pomer dosiahnutá, reakcia sa úplne zastaví. Prebytočné plyny následne slúžia ako palivo na udržanie požadovanej teploty v peci. Táto metóda má niekoľko silné stránky. Po prvé, umožňuje znížiť náklady na palivo, čo znižuje náklady na výrobný proces. A po druhé, produkty spaľovania nevstupujú do atmosféry a neznečisťujú ju, ale naďalej sa podieľajú na výrobe.

Prebytočný uhlík sa zmieša s taveninou a absorbuje železo. Takto sa vyrába liatina. Nečistoty, ktoré sa neroztopili, vyplávajú na povrch zmesi a sú odstránené. Nazývajú sa troska. Troska sa používa pri výrobe určitých materiálov. Keď sa z taveniny odstránia všetky prebytočné častice, pridajú sa do nej špeciálne prísady.

Odrody

Už sme zistili, čo je liatina a ako sa získava, teraz pochopíme klasifikáciu tohto materiálu. Rúrková a zlievarenská liatina sa vyrába vyššie opísaným spôsobom.

Surové železo sa používa pri výrobe ocele cestou kyslíkového konvertora. Tento typ sa vyznačuje nízkym obsahom kremíka a mangánu v zliatine. Zlievárenská liatina sa používa pri výrobe všetkých druhov výrobkov. Je rozdelená do piatich typov, z ktorých každý bude posudzovaný samostatne.

biely

Táto zliatina sa vyznačuje obsahom nadbytočného uhlíka vo forme karbidu alebo cementitu. Názov tohto druhu bol daný pre biela farba v mieste zlomeniny. Obsah uhlíka v takejto liatine zvyčajne presahuje 3 %. Biela liatina je veľmi krehká a krehká, preto je jej použitie obmedzené. Tento typ sa používa na výrobu dielov jednoduchej konfigurácie, ktoré vykonávajú statické funkcie a nenesú veľké zaťaženie.

Pridaním legujúcich prísad do bielej liatiny je možné zvýšiť technické parametre materiálu. Na tento účel sa najčastejšie používa chróm alebo nikel, menej často vanád alebo hliník. Značka s týmto druhom prísad sa nazýva „sormite“. Používa sa v rôzne zariadenia ako vykurovacie teleso. „Sormite“ má vysoký odpor a funguje dobre pri teplotách nie vyšších ako 900 stupňov. Najčastejšie využitie bielej liatiny je pri výrobe vaní pre domácnosť.

Šedá

Toto je najbežnejší typ liatiny. Našiel uplatnenie v rôznych oblastiach Národné hospodárstvo. V sivej liatine je uhlík prítomný vo forme perlitu, grafitu alebo feritu-perlitu. V takejto zliatine je obsah uhlíka asi 2,5 %. Rovnako ako liatina, tento materiál má vysokú pevnosť, takže sa používa pri výrobe dielov, ktoré dostávajú cyklické zaťaženie. Sivá liatina sa používa na výrobu puzdier, konzol, ozubených kolies a krytov pre priemyselné zariadenia.

Sivá liatina vďaka grafitu znižuje trenie a zlepšuje účinok mazív. Preto sú diely zo sivej liatiny vysoko odolné voči tomuto druhu opotrebovania. Pri prevádzke v obzvlášť agresívnom prostredí sa do materiálu zavádzajú ďalšie prísady na vyrovnanie negatívny vplyv. Patria sem: molybdén, nikel, chróm, bór, meď a antimón. Tieto prvky chránia sivú liatinu pred koróziou. Niektoré z nich navyše zvyšujú grafitizáciu voľného uhlíka v zliatine. Vďaka tomu je vytvorená ochranná bariéra, ktorá zabraňuje deštruktívnym prvkom dostať sa na povrch liatiny.

Polovičatý

Medziproduktom medzi prvými dvoma odrodami je polovičná liatina. Uhlík, ktorý obsahuje, je prítomný vo forme grafitu a karbidu v približne rovnakých pomeroch. Okrem toho môže takáto zliatina obsahovať malé množstvo lideburitu (nie viac ako 3 %) a cementitu (nie viac ako 1 %). Celkový obsah uhlíka v polovičnej liatine sa pohybuje od 3,5 do 4,2 %. Táto odroda sa používa na výrobu dielov, ktoré sa prevádzkujú v podmienkach konštantného trenia. Patria sem brzdové doštičky pre automobily, ako aj kotúče pre brúsky. Na ďalšie zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu sa do zliatiny pridávajú všetky druhy prísad.

Kujné

Táto zliatina je typom bielej liatiny, ktorá je podrobená špeciálnemu vypaľovaniu za účelom grafitizácie voľného uhlíka. V porovnaní s oceľou má takáto liatina zlepšené tlmiace vlastnosti. Okrem toho nie je tak citlivý na rezy a funguje dobre v podmienkach nízkej teploty. V takejto liatine nie je hmotnostný podiel uhlíka väčší ako 3,5%. V zliatine je prezentovaný vo forme feritu, granulovaného perlitu obsahujúceho inklúzie grafitu alebo ferit-perlitu. Temperovaná liatina, podobne ako polovičná liatina, sa používa hlavne pri výrobe dielov pracujúcich v podmienkach nepretržitého trenia. Na zlepšenie výkonnostných charakteristík materiálu sa do zliatiny pridáva horčík, telúr a bór.

Vysoká pevnosť

Tento typ liatiny sa získava v dôsledku tvorby inklúzií sférického grafitu v kovovej mriežke. Z tohto dôvodu sa kovová základňa kryštálovej mriežky oslabuje a zliatina získava zlepšené mechanické vlastnosti. K tvorbe sférického grafitu dochádza v dôsledku zavádzania horčíka, ytria, vápnika a céru do materiálu. Vysokopevnostná liatina sa svojimi parametrami približuje k oceli s vysokým obsahom uhlíka. Dobre sa hodí na odlievanie a môže úplne nahradiť oceľové časti mechanizmov. Vďaka svojej vysokej tepelnej vodivosti je možné tento materiál použiť na výrobu potrubí a vykurovacích zariadení.

Priemyselné výzvy

Dnes má odlievanie liatiny pochybné vyhliadky. Faktom je, že vzhľadom na vysokú úroveň nákladov a veľká kvantita odpad, priemyselníci čoraz viac opúšťajú liatinu v prospech lacných náhrad. Vďaka rýchlemu rozvoju vedy je už dlho možné získať kvalitnejšie materiály pri nižších nákladoch. Obrana hrá v tejto veci hlavnú úlohu. životné prostredie, ktorá neakceptuje používanie vysokých pecí. Úplná premena tavenia železa na elektrické pece bude trvať roky, ak nie desaťročia. Prečo tak dlho? Pretože je to veľmi drahé a nie každý štát si to môže dovoliť. Zostáva teda už len počkať, kým sa rozbehne masová výroba nových zliatin. Samozrejme, prestaňte úplne priemyselná aplikácia liatina tak skoro nebude fungovať. Je však zrejmé, že rozsah jeho produkcie bude každým rokom klesať. Tento trend začal pred 5-7 rokmi.

Záver

Po riešení otázky: "Čo je liatina?", môžeme vyvodiť niekoľko záverov. Po prvé, liatina je zliatina železa, uhlíka a prísad. Po druhé, má šesť typov. Po tretie, liatina je preto veľmi užitočný a všestranný materiál na dlhú dobu jeho nákladná výroba sa oplatila. Po štvrté, dnes sa už liatina považuje za pozostatok minulosti a systematicky stráca svoju pozíciu v prospech spoľahlivejších a lacnejších materiálov.

Definícia pojmu liatina

Druhy liatiny

Klasifikácia a vlastnosti liatina

Peredelny liatina

Liatina

Liatina a jej použitie

Značenie liatiny

Liatina v umení

Umelecké odlievanie z liatiny. Ľudové umenie a remeslá

História odlievania železa Kasli

Rhapsody of Cast Iron: Mýty a realita

Zdroje

Synonymá

Dodatočné podmienky

Definícia pojmuliatina

Liatina je

Liatina je zliatina železa a uhlíka (obsah viac ako 2,14%). Uhlík v liatine môže byť obsiahnutý vo forme cementitu a grafitu. Podľa tvaru grafitu a množstva cementitu sa rozlišujú: biele, sivé, kujné a vysokopevnostné liatiny. Liatiny obsahujú trvalé nečistoty (Si, Mn, S, P), v niektorých prípadoch aj legujúce prvky (Cr, V, Al atď.). Liatina je spravidla krehká. Svetová produkcia surového železa v roku 2007 predstavovala 953 miliónov ton (vrátane 477 miliónov ton v Číne).

Liatina (turecká), zliatina žľaza(základ) s uhlíkom (2-4,5%), obsahujúci trvalé nečistoty (mangán do 1,5%, kremík do 4,5%, do 0,08%, fosfor do 1,8%) a niekedy legujúce prvky (chróm, hliník atď.). Typicky krehké. Prevažná časť liatiny (nad 85 %) sa spracováva na, zvyšok sa používa na výrobu tvarových odliatkov.

Liatina (Tur.) - zliatina Fe (základ) s C (zvyčajne 2-4%), obsahujúca trvalé nečistoty (Si, Mn, S, P) a niekedy legujúce prvky (Cr, nikel,V, Al atď.); zvyčajne krehké. Získava sa z materiálov železnej rudy vo vysokých peciach. Prevažná časť liatiny (viac ako 85 %) sa spracováva na oceľ(surové železo), zvyšok sa používa na výrobu tvarových odliatkov (zlievarenská liatina). Na základe ich mikroštruktúry sa rozlišuje šedá liatina (uhlík vo forme vločkového alebo nodulárneho grafitu), biela liatina (uhlík vo forme cementitu) a temperovaná liatina získaná žíhaním bielej liatiny (vločkovitý grafit).

Druhy liatiny. Biela liatina je druh liatiny, v ktorej má uhlík vo viazanom stave vo forme cementitu po rozbití bielu farbu a kovový lesk. V štruktúre takejto liatiny nie sú viditeľné žiadne inklúzie grafitu a iba jeho malá časť (0,03-0,30%) je detekovaná jemnými metódami chemickej analýzy alebo vizuálne pri veľkých zväčšeniach. Hlavná kovová hmota bielej liatiny pozostáva z cementitového eutektického, sekundárneho a eutektoidného cementitu a legovaná biela liatina pozostáva z komplexných karbidov a legovaného feritu.

Fyzikálne a mechanické vlastnosti

Odliatky z bieleho železa sú odolné voči opotrebovaniu, relatívne teplu a korózii. Prítomnosť časti ich prierezu štruktúry odlišnej od štruktúry bielej liatiny tieto vlastnosti znižuje. Pevnosť bielej liatiny klesá so zvyšujúcim sa obsahom uhlíka v nej, a teda aj karbidov. Tvrdosť bielej liatiny sa zvyšuje so zvyšujúcim sa podielom karbidov v jej štruktúre a následne so zvyšujúcim sa obsahom uhlíka.

Najvyššiu tvrdosť má biela liatina s martenzitickou štruktúrou hlavnej kovovej hmoty. Koagulácia karbidov prudko znižuje tvrdosť liatiny.

Pri rozpustení v karbidu žľaza nečistôt a tvorby komplexných karbidov, zvyšuje sa ich tvrdosť a biela liatina. Podľa intenzity ich vplyvu na tvrdosť bielej liatiny sú hlavné a legujúce prvky zoradené v nasledujúcom poradí, počnúc uhlíkom, ktorý určuje množstvo karbidov a zvyšuje tvrdosť liatiny intenzívnejšie ako ostatné prvky.

C- nikel- P - Mn - Cr - Mo - V - Si - Al - Cu - Ti - S.

Vplyv niklu a mangánu a čiastočne chrómu a molybdénu je daný ich vplyvom na tvorbu martenzit-karbidovej štruktúry a ich obsahom v množstvách zodpovedajúcich obsahu uhlíka v liatine, zaisťuje maximálnu tvrdosť bielej liatiny.

Liatina s obsahom 0,7-1,8% bóru má obzvlášť vysokú tvrdosť HB 800-850. Biela liatina je veľmi cenným materiálom pre diely pracujúce v podmienkach tlmenia nárazov pri veľmi vysokých špecifických tlakoch a hlavne bez mazania.

Neexistuje žiadny priamy vzťah medzi odolnosťou proti opotrebovaniu a tvrdosťou; Tvrdosť neurčuje odolnosť proti opotrebeniu, ale musí sa brať do úvahy v spojení so štruktúrou liatiny. Najlepšiu odolnosť proti opotrebeniu má biela liatina s tenkou štruktúrou hlavnej kovovej hmoty, v ktorej sa nachádzajú karbidy, fosfidy atď. vo forme samostatných malých a rovnomerne rozložených inklúzií alebo vo forme jemnej sieťoviny.

Štruktúra hlavnej kovovej hmoty tiež určuje špeciálne vlastnosti legovanej liatiny - jej odolnosť proti korózii, tepelnú odolnosť a elektrický odpor.

V závislosti od zloženia a koncentrácie legujúcich prvkov môže byť hlavná kovová hmota legovanej bielej liatiny karbid-austenitická, karbid-perlitová a navyše môže obsahovať legovaný ferit.

Hlavným legujúcim prvkom je v tomto prípade chróm, ktorý viaže uhlík na karbidy chrómu a komplexné karbidy chrómu a železa.

Tuhé roztoky týchto karbidov majú vysoký elektródový potenciál, blízky potenciálu druhej štruktúrnej zložky hlavnej kovovej hmoty liatiny - chrómferitu a výsledné ochranné oxidové filmy určujú zvýšenú koróznu odolnosť vysokochrómovej bielej liatiny. .

V prítomnosti chrómu ako prídavnej zložky sa výrazne zvyšuje teplotná odolnosť karbidov v dôsledku výrazného spomalenia difúznych procesov pri komplexnom legovaní.

Títo vlastnosti Legovaná biela liatina si určila oblasti použitia v závislosti od konštrukcie ako nehrdzavejúca a magnetická liatina a liatina s vysokým elektrickým odporom.

Sivá liatina je zliatina železa a grafitu, ktorá je prítomná vo forme vločiek alebo vláknitého grafitu.

Encyklopédia investorov. 2013 .

Synonymá:

Pozrite sa, čo je „liatina“ v iných slovníkoch:

LIATINA- (turecká) zliatina Fe (základ) s C (zvyčajne 2 4 %), obsahujúca trvalé nečistoty (Si, Mn, S, P), niekedy aj legujúce prvky (Cr, Ni, V, Al atď.); zvyčajne krehké. Získava sa z materiálov železnej rudy vo vysokých peciach. Prevažná časť liatiny (st... Veľký encyklopedický slovník

LIATINA- manžel. prvé tavenie železnej rudy, z ktorej sa železo získava opätovným ohrevom a lisovaním pod kladivom. Biela liatina, tvrdá a krehká; šedá a čierna, jemná. | Liatinový, liatinový, liatinový hrniec, liatinový hrniec, liatinový hrniec, liatinový hrniec, liatinový hrniec... ... Slovník Dahl

LIATINA- LIATINA, všeobecné označenie pre rôzne formy železa, predovšetkým sivú liatinu a ingoty (ihneď po opustení VYSOKEJ PECE). To zahŕňa celý rad zliatin železa s uhlíkom a kremíkom; obsah uhlíka sa pohybuje od 1,7 do 4,5 %,... ... Vedecké a technické encyklopedický slovník - LIATINA, a, m 1. Blázon, hlupák, hlupák. Party liatina. 2. Hlava... Slovník ruského argotu

LIATINA- (Turkic), zliatina železa (základ) s uhlíkom (2-4,5%), obsahujúca trvalé nečistoty (mangán do 1,5%, kremík do 4,5%, síra do 0,08%, fosfor do 1,8%), a niekedy legujúce prvky (chróm, nikel, hliník atď.). Typicky krehké. Hlavná... Moderná encyklopédia

LIATINA- LIATINA, litina, manžel. 1. len jednotky Železo, ktoré obsahuje určité množstvo uhlíka a vyrába sa tavením železnej rudy vo vysokej peci, je krehkejšie a menej kujné ako oceľ. 2. Hrniec, nádoba z takého kovu. „Ženy prišli, postavili liatinu a... Ušakovov vysvetľujúci slovník

LIATINA- LIATINA, ach, manžel. 1. Zliatina železa s uhlíkom a niektorými ďalšími prvkami, krehkejšia a menej kujná ako oceľ. 2. Nádoba okrúhleho tvaru vyrobená z takejto zliatiny. Jeden vložte do rúry. | znížiť liatina, nka, manžel (do 2 číslic). Ch. | adj....... Ozhegovov výkladový slovník

LIATINA- tvrdá, krehká zliatina železa a uhlíka s obsahom uhlíka od 2 do 5 %; pevnosť v ťahu 8 12 kg/mm2; sa taví vo vysokých peciach priamo zo železnej rudy vo forme polotovaru ošípaných), používa sa na odlievanie alebo konverziu na ... Technický železničný slovník

Oceľ.

Zliatina na báze železa, po odliatí je kujná v určitých teplotných rozsahoch;

obsahuje mangán, uhlík a často aj iné legujúce prvky.

V uhlíkových a nízkolegovaných oceliach je maximálny obsah uhlíka do 2,0 %;

vo vysokolegovanej oceli do približne 2,5 %.

Za deliacu čiaru medzi nízkolegovanými a vysokolegovanými oceľami sa zvyčajne považuje približne 5 % prvkov legujúcich kovov.

Legujúci prvok.

Prvok pridaný a zachovaný v kove, ktorý mení jeho štruktúru a chemické zloženie.

Legované ocele.

Nízkolegované ocele s vysokou pevnosťou.

Oceľ navrhnutá tak, aby poskytovala lepšie mechanické vlastnosti a väčšiu odolnosť voči atmosférickej korózii ako uhlíková oceľ. Táto oceľ by nemala byť klasifikovaná ako legovaná oceľ, pretože bola vyrobená skôr pre špeciálne mechanické vlastnosti ako pre špeciálne chemické zloženie (HSLA ocele majú medzu klzu viac ako 275 MPa alebo 40 ksi). Chemické zloženie ocelí HSLA sa môže meniť v závislosti od požadovanej hrúbky a mechanických vlastností. Tieto ocele majú nízky obsah uhlíka (0,05 – 0,25 %), aby sa dosiahla primeraná deformovateľnosť a zvárateľnosť, a majú obsah mangánu do 2,0 %. Používajú sa malé množstvá chrómu, niklu, molybdénu, medi, dusíka, vanádu, nióbu, titánu, zirkónu v rôznych kombináciách.

Nízkolegované ocele.

Trieda železných kovov, ktoré vykazujú pevnostné vlastnosti vyššie ako vlastnosti jednoduchých uhlíkových ocelí v dôsledku pridania legujúcich prvkov, ako je nikel, chróm a molybdén. Celkový obsah zliatin sa môže pohybovať od 2,07 % až tesne pod nehrdzavejúce ocele, ktoré obsahujú minimálne 10 % Cr.

Temperovaná liatina.

Liatina získaná dlhodobým žíhaním bielej liatiny, pri ktorom dochádza k procesom oduhličenia a grafitizácie, čím sa čiastočne alebo úplne eliminuje cementit. Grafit je vo forme žíhaného uhlíka. Ak prevláda oduhličovacia reakcia, potom má výrobok ľahkú lomovú plochu - kujná liatina s bielym jadrom. Ak je povrch lomu tmavý - tvárna liatina s tmavým srdcom. V Spojených štátoch sa vyrába iba kujné železo s tmavým srdcom. Tvárna liatina má prevažne feritickú matricu; perlitická tvárna liatina môže obsahovať nodulárny perlit alebo temperovaný martenzit, v závislosti od tepelného spracovania a požadovanej tvrdosti.

Šedá liatina.

Široká trieda zliatin liatiny (liatiny), typicky charakterizovaná mikroštruktúrou vločkového grafitu v železnej matrici. Sivá liatina typicky obsahuje 2,5 až 4 % C, 1 až 3 % kremíkových a mangánových prísad, v závislosti od požadovanej mikroštruktúry (od 0,1 % Mn vo feritickej sivej liatine do 1,2 % v perlitickej). Síra a fosfor sa tiež nachádzajú v malých množstvách ako zvyškové nečistoty.

Liatina.

Všeobecný pojem pre veľkú zbierku zliatin liatiny, v ktorých obsah uhlíka prevyšuje rozpustnosť uhlíka v austenite pri eutektickej teplote. Väčšina liatiny obsahuje aspoň 2 % uhlíka, plus kremík a síru a môže obsahovať ďalšie legujúce prvky. Pozri tiež tvárna liatina, tvárna liatina, sivá liatina, tvárna liatina a biela liatina.

Liatina s vermikulárnym grafitom.

Liatina s grafitom v tvare medzi vločkovým tvarom typickým pre sivú liatinu a guľovitým tvarom tvárnej liatiny. Štruktúra je bez vločkového grafitu a pozostáva z 20 % guľôčkového grafitu a 80 % vermikulárneho grafitu (ASTM A247 Typ IV). Tiež známy ako CG-liatina. Liatina s guľôčkovým grafitom je podobná liatine tvárnej liatiny, ale používa techniku, ktorá potláča tvorbu guľôčkového grafitu. Typické nominálne kompozície železa CG obsahujú 3,1 až 4,0 % C, 1,7 až 3,0 % kremíka a 0,1 až 0,6 % mangánu.

Polotichá oceľ.

Stav povrchu polotichého oceľového ingotu je blízky povrchu vriacej ocele. Zvyšné charakteristiky sú medzi vriacou a pokojnou oceľou.

Pokojná oceľ.

Oceľ ošetrená silným deoxidačným činidlom, ako je kremík alebo hliník, aby sa znížil obsah kyslíka na takú úroveň, že počas kryštalizácie nedochádza k žiadnej reakcii medzi uhlíkom a kyslíkom.

Uhlíková oceľ.

Oceľ obsahujúca nie viac ako štandardné koncentrácie 1,65 % mangánu, 0,60 % kremíka a 0,60 % medi – a len zanedbateľné množstvo akýchkoľvek iných prvkov okrem uhlíka, kremíka, mangánu, medi, síry a fosforu. Nízkouhlíkové ocele obsahujú do 0,30 % uhlíka, stredne uhlíkové ocele obsahujú od 0,30 do 0,60 % uhlíka a vysokouhlíkové ocele obsahujú od 0,60 do 1,00 % uhlíka.

Zliatinové liatiny.

Liatiny obsahujúce viac ako 3 % legujúcich prvkov. Existujú legované biele liatiny, sivé liatiny a temperované liatiny.

Zliatina.

Zliatina obohatená jedným alebo viacerými požadovanými legovacími prvkami, ktoré sa pridávajú do roztaveného kovu na získanie požadovanej koncentrácie.

Ložiskové ocele.

Legované ocele používané na výrobu valivých ložísk. Typicky vyrobené z ocelí s vysokým obsahom uhlíka (1,00 %) a nízkouhlíkových (0,20 %). Vysoko uhlíkové ocele sa používajú po indukčnom povrchovom kalení. Nízkouhlíkové ocele sú cementované, aby poskytli potrebnú tvrdosť povrchu pri zachovaní základných vlastností.

Nástrojová oceľ.

Akákoľvek z triedy uhlíkových a legovaných ocelí bežne používaných na výrobu nástrojov. Nástrojové ocele sa vyznačujú vysokou tvrdosťou a odolnosťou proti oderu, pri zachovaní vysokej tvrdosti pri zvýšené teploty. Tieto vlastnosti sa zvyčajne dosahujú vysokým obsahom uhlíka a legovaním.

Kovové.

1) Nepriehľadná, lesklá elementárna látka, ktorá je dobrým vodičom tepla a elektriny a po vyleštení sa vyznačuje dobrým odrazom svetla. Väčšina kovov je kujná a ťažná a je hustejšia ako iné elementárne látky.

2) Vo svojej štruktúre sa kovy líšia od nekovov svojou medziatómovou väzbou a elektronickým potenciálom. Atómy kovov majú tendenciu strácať elektróny zo svojich obežných dráh. Takto vytvorené kladné ióny drží pohromade elektrónový plyn. Schopnosť týchto „voľných elektrónov“ prenášať elektrické náboje a skutočnosť, že tieto schopnosti klesajú so zvyšujúcou sa teplotou, určujú hlavné rozdiely medzi kovovými pevnými látkami.

3) Z chemického hľadiska elementárna látka, ktorej hydroxid je zásaditý.

Prenájom

Akýkoľvek technický výrobok valcovne.

Hlavné rozdiely medzi liatinou a oceľou:
Liatina je ľahšia ako oceľ
Liatina má nižšiu teplotu topenia.
Oceľ je vhodná na spracovanie (zváranie, rezanie, valcovanie, kovanie).
Výrobky vyrobené z liatiny sú poréznejšie a ich tepelná vodivosť je oveľa nižšia.
Liatina má nízku tepelnú vodivosť, zatiaľ čo oceľ má vyššiu tepelnú vodivosť.
Liatina je primárnym produktom metalurgie železa a oceľ je konečným produktom.
Liatina nie je kalená, ale niektoré druhy ocelí musia byť podrobené procesu kalenia.
Výrobky z liatiny sa iba odlievajú a výrobky z ocele sa kujú a zvárajú.

Medzi železné kovy patrí liatina a oceľ, čo sú zliatiny železa a uhlíka, ktoré obsahujú aj kremík, mangán, síru a ďalšie prvky.

Liatina- zliatina železa a uhlíka, v ktorej obsah uhlíka presahuje 2 %. Obsahuje tiež kremík, mangán, fosfor a síru. Surové železo sa taví vo vysokých peciach zo železných rúd. Východiskovým materiálom na jeho výrobu sú okrem rudy palivo a tavivá.

Železná ruda je hornina, ktorá obsahuje zlúčeniny železa a nečistoty iných prvkov. Liatina sa získava z červených, hnedých a magnetických železných rúd.

Ako palivo sa používa hlavne uhoľný koks. Tavivá sa používajú na oddelenie odpadových hornín (oxidy kremíka, vápnika, mangánu) od železnej rudy, ktorá prispieva k tvorbe trosky a má zlý vplyv pre proces tavenia železa.

IN liatina uhlík je obsiahnutý vo voľnom stave vo forme grafitu alebo vo viazanom stave vo forme karbidu železa alebo cementitu.

Liatiny, v ktorých je uhlík vo forme grafitu, majú lom sivej farby a hrubozrnná štruktúra. Dobre sa spracovávajú reznými nástrojmi, majú vysokú kvalitu odlievania, relatívne nízky bod tavenia (1100-1200°C), nízke zmrštenie (1%) a používajú sa na výrobu mnohých častí strojov a mechanizmov. Tieto liatiny sa nazývajú šedé alebo liatiny.

Liatina, v ktorej je uhlík obsiahnutý len vo forme chemická zlúčenina so železom, majú pri zlomení bielu farbu. Ťažko sa obrábajú reznými nástrojmi a zvyčajne sa používajú na výrobu ocele. Tieto liatiny sa nazývajú biele alebo surové železo.

Okrem bielej a šedej liatiny sa na odlievanie dielov v traktorovom, automobilovom a inom priemysle používa aj takzvaná temperovaná liatina, ktorá sa z bielej liatiny získava špeciálnym žíhaním (dusením) v špeciálnych vykurovacích peciach pri teplote 950-1000 °C. Zároveň sa výrazne zníži nadmerná krehkosť a tvrdosť charakteristická pre bielu liatinu. Kujná liatina, podobne ako sivá liatina, sa nedá kovať a názov „kujná“ iba naznačuje jej významnú ťažnosť.

Na zvýšenie pevnosti sa liatiny legujú, to znamená, že sa do ich zloženia zavádza nikel, chróm, molybdén, meď a ďalšie prvky (legovaná liatina), ktoré sa tiež upravujú, t.j. pridať horčík, hliník, vápnik, kremík (upravená liatina).

Najpoužívanejšie sú tieto druhy liatiny: odliatky zo sivej liatiny: SCh-10, SCh-15, SCh-18, SCh-20 atď. (GOST 1412-79); odliatky z kujnej liatiny: KCh30-6, KCh33-8, KCh35-10, KCh37-12 atď (GOST 1215-79).

Písmená a čísla druhov liatiny označujú: SCh - sivá liatina, KCH - temperovaná liatina. Čísla za písmenami pre sivú liatinu označujú pevnosť v ťahu.

Oceľ- zliatina železa a uhlíka obsahujúca najviac 2 % uhlíka. Oceľ má v porovnaní s liatinou výrazne vyššie fyzikálne a mechanické vlastnosti. Vyznačuje sa vysokou pevnosťou, dobre sa spracováva rezaním, je možné ho kovať, valcovať, kaliť. Okrem toho je oceľ v roztavenom stave tekutá, vyrábajú sa z nej rôzne odliatky. Preto má široké uplatnenie vo všetkých oblastiach národného hospodárstva, najmä v strojárstve.

Oceľ získavané zo surového železa jeho pretavením a odstránením prebytočného uhlíka, kremíka, mangánu a iných nečistôt a tavené v otvorených ohniskách, elektrických peciach a konvertoroch.

Najbežnejšou metódou na výrobu bežných druhov ocele je otvorená pec a na tavenie vysokokvalitných ocelí sa používa elektrické tavenie.

Oceľ, tavený z liatiny v hutníckych prevádzkach, vo forme ingotov sa dodáva do valcovní, kováčov alebo lisovní, kde sa spracováva na tvarovky a plechy, ako aj na výkovky rôznych tvarov a veľkosti.

Všetky v súčasnosti používané ocele sú klasifikované podľa nasledujúcich kritérií:

podľa chemického zloženia - uhlík, legovaný;

z hľadiska kvality - oceľ bežnej kvality, kvalitná, kvalitná;

podľa účelu - štrukturálne, inštrumentálne.

Uhlíková oceľširoko používaný v priemysle. Hlavnou zložkou, ktorá určuje jeho mechanické a iné vlastnosti, je uhlík. Zvýšenie obsahu uhlíka v oceli zvyšuje pevnosť a tvrdosť, ale znižuje húževnatosť a robí ju krehkejšou.

V závislosti od účelu sa uhlíková oceľ delí na konštrukčnú a nástrojovú.

Karbónová konštrukcia ocele sa delia na oceľ bežnej kvality (GOST 380-78) a oceľ vysokej kvality (GOST 1050-74). Podľa podmienok a stupňa dezoxidácie sa rozlišujú ocele pokojné (sp), polotiché (ps) a varné ocele (kp).

Obyčajná kvalitná oceľ označené písmenami St (oceľ) a číslami 1, 2, 3.....6 (St0, St1, St2 atď.). Čím je toto číslo vyššie, tým viac uhlíka obsahuje.

V závislosti od účelu sa tieto ocele delia do troch skupín:

skupina A- ocele dodávané podľa mechanických vlastností bez uvedenia ich chemického zloženia (St0, St1kp, St2ps, St1sp, St2kp, St2sp, St3kp atď.);

skupina B- oceľ so zárukou chemické zloženie(BSt0, BSt1kp, BSt1sp, BSt2kp, atď.);

skupina B- vysokokvalitné ocele s garantovaným chemickým zložením a mechanickými vlastnosťami (VSt2, VSt3, VSt4, VSt5).

Čísla označujúce triedu ocele ukazujú priemerný obsah uhlíka v oceli v stotinách percenta (napríklad oceľ triedy 45 obsahuje v priemere 0,45 % uhlíka).

Nízkouhlíkové ocele triedy 05, 08, 10, 20, 25 sa používajú na ľahko zaťažené diely, ktorých výroba zahŕňa zváranie a lisovanie.

Nápravy, hriadele, prevody a ostatné diely sú vyrobené zo stredne uhlíkovej ocele triedy 40, 45, 50, 55.

Ocele s vysokým obsahom uhlíka sa používajú na výrobu špirálových pružín, káblov a iných kritických častí.

Kvalitná nástrojová oceľ sa označuje písmenom U, za ktorým nasleduje číslo označujúce obsah uhlíka v desatinách percenta, napríklad U7, U8, U10 atď.

Kvalitná nástrojová oceľ obsahuje menej škodlivých nečistôt (síra, fosfor) ako kvalitná oceľ. Označuje sa rovnako ako kvalitná, ale s pridaním písmena A, napríklad U7A, U8A atď.

Nástrojová uhlíková oceľ sa používa na výrobu rôznych nástrojov (príklepové, rezacie, meracie atď.).

Zloženie legovanej ocele okrem karbónu sa zavádzajú prvky, ktoré zlepšujú jeho vlastnosti. Medzi tieto prvky patria: chróm, nikel, kremík, volfrám, mangán, vanád, kobalt atď.

V závislosti od zavedených legujúcich prvkov sa ocele delia na chróm, nikel, kremík, chróm-nikel, chróm-vanád atď.

Legujúce prvky dodávajú oceli potrebné vlastnosti v závislosti od jej účelu. Uvažujme, aký vplyv majú na vlastnosti ocele.

Chromium pomáha zvyšovať pevnosť ocele, jej tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Nikel zvyšuje pevnosť, húževnatosť a tvrdosť ocele, zvyšuje jej odolnosť proti korózii a prekaliteľnosť. Obsah kremíka viac ako 0,8 % zvyšuje pevnosť, tvrdosť a elasticitu ocele a zároveň znižuje jej húževnatosť. Mangán zvyšuje tvrdosť a pevnosť ocele, zlepšuje jej zvariteľnosť a prekaliteľnosť.

Legovaná oceľ podľa počtu do nej zavedených legujúcich prvkov sa delí na nízkolegované (do 5 % legujúcich prvkov), stredne legované (od 5 do 10 %) a vysokolegované (nad 10 %).

Podľa účelu sa legovaná oceľ, podobne ako uhlíková oceľ, delí na konštrukčné a inštrumentálne.

Legujúce prvky zavedené do ocele podľa normy majú nasledujúce označenia:

• X - chróm,
• B - volfrám,
• M - molybdén,
• F - vanád,
• K - kobalt,
• G - mangán,
• T - titán,
• C - kremík,
• N - nikel,
• D - meď,
• Yu - hliník,
• R - bór,
• A - dusík.

Vysoko kvalitná oceľ označené pridaním písmena A na koniec označenia.

Legovaná oceľ označené kombináciou číslic a písmen.

Prvé dve čísla označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta, písmená označujú legujúce prvky a čísla nasledujúce za písmenami označujú percentuálny obsah týchto prvkov v oceli.

Stupeň 40X teda označuje chrómovú oceľ obsahujúcu 0,4 % uhlíka a 1 % chrómu;

12ХНЗА - chrómniklová oceľ obsahujúca asi 0,12% uhlíka, 1% chrómu a 3% niklu atď.

Z konštrukčnej legovanej ocele sú vyrobené kritické časti strojov a rôzne kovové konštrukcie. Pre zlepšenie mechanických vlastností sú diely vyrobené z tejto ocele podrobené tepelnému spracovaniu.

Konštrukčné legované ocele zahŕňajú:

• chróm (15X, 20X, 30X atď.),
• chróm-vanád (15HF, 20HF, 40HF),
• chróm-kremík (33ХС, 38ХС, 40ХС),
• chróm-nikel (12ХН2, 12ХНЗА atď.).

Nástrojová legovaná oceľ je v porovnaní s uhlíkovou oceľou odolná voči opotrebovaniu, je žíhaná hlbšie, poskytuje zvýšenú húževnatosť v kalenom stave a je menej náchylná na deformácie a praskliny pri kalení.

Rezné vlastnosti legovaných ocelí sú približne rovnaké ako uhlíkové ocele, pretože majú nízku tepelnú odolnosť, rovnajúcu sa 200-250°C.

Účel niektorých druhov legovaných nástrojových ocelí je nasledujúci:

Oceľ 9ХС sa používa na výrobu zápustiek, vrtákov, výstružníkov, fréz, hrebeňov a kohútikov;

oceľ 11X a 13X - na pilníky, žiletkové nože, chirurgické a gravírovacie nástroje;

HVG oceľ - pre dlhé závitníky, výstružníky a iné nástroje.

Na výrobu rezných nástrojov sa používa rýchlorezná oceľ, ktorá je tak pomenovaná pre svoje vysoké rezné vlastnosti.

Vďaka prítomnosti volfrámu a vanádu vo svojom zložení má táto oceľ vysokú tepelnú odolnosť a odolnosť proti červenej farbe, t.j. schopnosť udržiavať vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu pri zvýšených teplotách.

Nástroj vyrobený z rýchloreznej ocele, zahriaty na 550-600°C počas procesu rezania, nestráca svoje rezné vlastnosti.

Výrobky železnej metalurgie sú široko používané v mnohých odvetviach národného hospodárstva a železný kov je vždy žiadaný v stavebníctve a strojárstve. Hutníctvo sa vďaka vysokému technickému potenciálu dlhodobo úspešne rozvíja. Výrobky z liatiny a ocele sa najčastejšie používajú vo výrobe av každodennom živote.

Liatina a oceľ patria do skupiny železných kovov; tieto materiály sú zliatiny železa a uhlíka, ktoré sú jedinečné svojimi vlastnosťami. Aké sú rozdiely medzi oceľou a liatinou, ich hlavné vlastnosti a charakteristiky?

Oceľ a jej hlavné vlastnosti

Oceľ predstavuje deformovaná zliatina železa a uhlíka, čo je vždy maximálne do 2 %, ako aj ostatné prvky. Uhlík je dôležitou zložkou, pretože dodáva zliatinám železa pevnosť, ako aj tvrdosť, čím znižuje mäkkosť a ťažnosť. Do zliatiny sa často pridávajú legujúce prvky, čo v konečnom dôsledku vedie k legovanej a vysokolegovanej oceli, keď zloženie obsahuje aspoň 45 % železa a nie viac ako 2 % uhlíka, zvyšných 53 % tvoria prísady.

Oceľ je najdôležitejší materiál v mnohých odvetviach sa používa v stavebníctve a s rastom technickej a ekonomickej úrovne krajiny rastie aj rozsah výroby ocele. V dávnych dobách používali remeselníci tavenie v tégliku na výrobu liatej ocele a tento proces bol málo produktívny a náročný na prácu, ale oceľ bola vysokej kvality.

Postupom času sa procesy výroby ocele menili, téglikový proces bol nahradený Bessemerovým a metóda otvoreného ohniska získavanie ocele, čo umožnilo založiť masová výroba liatej ocele. Potom začali taviť oceľ v elektrických peciach, po ktorých bol zavedený proces kyslíkového konvertora, ktorý umožnil získať obzvlášť čistý kov. V závislosti od počtu a typov spojovacích prvkov môže byť oceľ:

• Nízka zliatina
• Stredne legované
• Vysoká zliatina

V závislosti od obsahu uhlíka to sa stáva:

• Nízky obsah uhlíka
• Stredný uhlík
• Vysoký uhlík.

Zloženie kovu často zahŕňa nekovové zlúčeniny - oxidy, fosfidy, sulfidy, ich obsah sa líši v závislosti od kvality ocele;

Hustota ocele je 7700-7900 kg/m3 a všeobecné charakteristiky ocele pozostávajú z ukazovateľov, ako je pevnosť, tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu a opracovateľnosť rôzne druhy. V porovnaní s liatinou má oceľ väčšiu ťažnosť, pevnosť a tvrdosť. Vďaka svojej ťažnosti je ľahko spracovateľná oceľ má vyššiu tepelnú vodivosť a jej kvalita sa zlepšuje kalením.

Prvky ako nikel, chróm a molybdén sú legujúce zložky, z ktorých každá dodáva oceli jej vlastné charakteristiky. Vďaka chrómu sa oceľ stáva pevnejšou a tvrdšou a zvyšuje sa jej odolnosť proti opotrebovaniu. Nikel tiež dodáva pevnosť, ako aj húževnatosť a tvrdosť a zvyšuje jeho antikorózne vlastnosti a kaliteľnosť. Kremík znižuje viskozitu a mangán zlepšuje zvárateľnosť a vytvrdzovacie vlastnosti.

Všetky existujúce druhy oceľ mať teplota topenia od 1450 do 1520 o C a sú to pevné kovové zliatiny odolné voči opotrebovaniu a deformácii.

Liatina a jej hlavné vlastnosti

Základom na výrobu liatiny je tiež železo a uhlík, no na rozdiel od ocele obsahuje viac uhlíka, ako aj iných nečistôt v podobe legujúcich kovov. Je krehký a láme sa bez viditeľnej deformácie. Uhlík tu pôsobí ako grafit alebo cementit a vďaka obsahu iných prvkov Liatina je rozdelená do nasledujúcich typov:

Teplota topenia liatiny závisí od obsahu uhlíka v nej, čím viac je v zliatine, tým nižšia je teplota a tiež sa zvyšuje jej tekutosť pri zahrievaní. Vďaka tomu je kov neplastický, tekutý a tiež krehký a ťažko spracovateľný. Jeho teplota topenia je od 1160 do 1250 °C.