Mnoho ľudí vie o takom materiáli, ako je liatina a jej pevnostné charakteristiky. Dnes si tieto znalosti prehĺbime a zistíme, čo je liatina, z čoho sa skladá, aké druhy sa vyskytuje 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 zloženie liatiny bez problémov zahŕňa: mangán, kremík, fosfor a síru. Niektoré značky tiež pridávajú 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 prekonáva 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 úzkych väzieb medzi atómami železa. Pri tavení liatiny a jej následnej kryštalizácii uhlík nestihne úplne preniknúť do štruktúry železa. Preto je materiál 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

Získavanie liatiny je veľmi nákladný a materiálovo náročný proces. Na získanie jednej tony zliatiny potrebujete 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 odchodom do huty sa materiál obohacuje. Výroba surového železa v 98% prípadov prebieha vo vysokých peciach.

Technologický proces zahŕňa niekoľko etáp. Najprv sa ruda naloží do vysokej pece, ktorej súčasťou je magnetická železná ruda (zlúčenina dvoj- a trojmocného oxidu železa). Môžu sa použiť aj rudy obsahujúce hydratovaný oxid železa alebo jeho soli. Okrem surovín sa do pece vkladajú koksovateľné uhlie, ktoré sú potrebné na vytvorenie a udržanie vysokej teploty. Na chemických reakciách sa podieľajú aj produkty spaľovania uhlia ako redukčné činidlá 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. Potom sa ruda premyje, aby sa zbavili nekovových nečistôt. Potom sa surovina vysuší a vypáli v sušiarňach. Vďaka praženiu 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 a vytvára oxid. Ten sa aktívne podieľa na redukcii železa zo zlúčenín v rude. Čím viac plynu sa v peci nahromadí, tým pomalšie prebieha reakcia. Keď sa dosiahne požadovaný pomer, reakcia sa úplne zastaví. Prebytočné plyny ďalej slúžia ako palivo na udržanie požadovanej teploty v peci. Táto metóda má niekoľko silných stránok. 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 nachádza využitie pri výrobe určitých materiálov. Keď sa z taveniny odstránia všetky prebytočné častice, pridajú sa do nej špeciálne prísady.

Odrody

Čo je liatina a ako sa získava, už sme zistili, teraz sa budeme zaoberať klasifikáciou tohto materiálu. Vyššie opísaným spôsobom sa získa konverzné a zlievarenské železo.

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

biely

Táto zliatina sa vyznačuje obsahom prebytočného uhlíka vo forme karbidu alebo cementitu. Názov tohto druhu bol daný pre bielu farbu na vine. Obsah uhlíka v takejto liatine je zvyčajne vyšší ako 3 %. Biela liatina je vysoko krehká a krehká, preto sa používa v obmedzenej miere. Tento typ sa používa na výrobu dielov jednoduchej konfigurácie, ktoré vykonávajú statické funkcie a nenesú ťažké bremená.

Pridaním legujúcich prísad do zloženia 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 nazývala "sormite". Používa sa v rôznych zariadeniach ako vykurovacie teleso. "Sormite" má vysoký odpor a funguje dobre pri teplotách nie vyšších ako 900 stupňov. Najčastejšie využitie bielej liatiny je pri výrobe domácich vaní.

Šedá

Toto je najbežnejší typ liatiny. Našiel uplatnenie v rôznych oblastiach národného hospodárstva. V sivej liatine je uhlík prítomný vo forme perlitu, grafitu alebo feritového perlitu. V takejto zliatine je obsah uhlíka asi 2,5 %. Pokiaľ ide o liatinu, 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 puzdier priemyselných zariadení.

Sivá liatina vďaka grafitu znižuje trenie a zlepšuje výkon mazív. Diely vyrobené zo sivej liatiny majú preto vysokú odolnosť voči tomuto druhu opotrebovania. Pri prevádzke v obzvlášť agresívnom prostredí sa do materiálu zavádzajú ďalšie prísady, ktoré umožňujú vyrovnať 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. To vytvára ochrannú bariéru, ktorá zabraňuje škodlivým prvkom dostať sa na povrch liatiny.

polovičatý

Medziproduktom medzi prvými dvoma odrodami je polovičná liatina. Uhlík v ňom obsiahnutý je prítomný vo forme grafitu a karbidu v približne rovnakých pomeroch. Okrem toho môžu byť v takejto zliatine prítomné malé množstvá olovnatého buritu (nie viac ako 3 %) a cementitu (nie viac ako 1 %). Celkový obsah uhlíka v 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 automobilové brzdové doštičky, ako aj kotúče pre brúsky. Do zliatiny sa pridávajú všetky druhy prísad na ďalšie zvýšenie odolnosti proti opotrebovaniu.

Kujné

Táto zliatina je druh bielej liatiny, ktorá sa podrobuje špeciálnemu vypaľovaniu za účelom grafitizácie voľného uhlíka. V porovnaní s oceľou má takáto liatina zlepšené tlmiace vlastnosti. Okrem toho nie je tak citlivý na zárezy a funguje dobre pri nízkych teplotách. V takejto liatine nie je hmotnostný podiel uhlíka väčší ako 3,5%. V zliatine sa vyskytuje vo forme feritu, granulovaného perlitu obsahujúceho inklúzie grafitu alebo feritového perlitu. Kujná liatina, podobne ako polovičná liatina, sa používa hlavne pri výrobe dielov pracujúcich v podmienkach nepretržitého trenia. Na zlepšenie vlastností 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 je kovová základňa kryštálovej mriežky oslabená a zliatina získava zlepšené mechanické vlastnosti. K tvorbe nodulárneho grafitu dochádza v dôsledku zavádzania horčíka, ytria, vápnika a céru do materiálu. Tvárna liatina sa svojimi parametrami približuje k oceli s vysokým obsahom uhlíka. Dobre sa hodí na odlievanie a môže úplne nahradiť oceľové časti mechanizmov. Vďaka vysokej tepelnej vodivosti je možné tento materiál použiť na výrobu potrubí a vykurovacích zariadení.

Ťažkosti v odvetví

Dnes má odlievanie liatiny pochybné vyhliadky. Faktom je, že z dôvodu vysokej úrovne nákladov a veľkého množstva odpadu priemyselníci čoraz viac opúšťajú liatinu v prospech lacnejších náhrad. Vďaka rýchlemu rozvoju vedy je už dlho možné získať kvalitnejšie materiály za nižšie náklady. Závažnú úlohu v tejto veci zohráva ochrana životného prostredia, 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. Preto zostáva len čakať, kým sa zavedie masová výroba nových zliatin. Samozrejme, v blízkej budúcnosti nebude možné úplne zastaviť priemyselné využitie liatiny. Je však zrejmé, že rozsah jeho produkcie bude každým rokom klesať. Tento trend začal pred 5-7 rokmi.

Záver

Keď sme sa zaoberali otázkou: „Čo je liatina?“, môžeme vyvodiť niekoľko záverov. Po prvé, liatina je zliatina železa, uhlíka a prísad. Po druhé, má šesť druhov. Po tretie, liatina je veľmi užitočný a všestranný materiál, takže jej nákladná výroba bola dlho účelná. Po štvrté, dnes sa liatina už považuje za pozostatok minulosti a postupne stráca svoju pozíciu v prospech spoľahlivejších a lacnejších materiálov.

Definícia liatiny

Druhy liatiny

Klasifikácia a vlastnosti liatina

Peredelny liatina

Liatina

Liatina a jej použitie

Liatinové označenie

Liatina v umení

Umelecká liatina. Ľudové remeslá a remeslá

História odlievania železa Kasli

Liatinová rapsódia: mýty a realita

Zdroje

Synonymá

Dodatočné podmienky

Definícia pojmuliatina

Liatina je

Liatina je zliatina železa s uhlíkom (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.). Zvyčajne krehké. Prevažná časť liatiny (viac ako 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 surového železa (viac ako 85 %) sa spracováva na oceľ(surové železo), zvyšok sa používa na výrobu tvarových odliatkov (liatina). Podľa mikroštruktúry sa rozlišuje šedá liatina (uhlík vo forme lamelárneho alebo nodulárneho grafitu), biela liatina (uhlík vo forme cementitu) a temperovaná liatina získaná žíhaním bielej liatiny (vločkový grafit).

Druhy liatiny. Biela liatina je druh liatiny, v ktorej má uhlík vo viazanom stave vo forme cementitu, v lomu, bielu farbu a kovový lesk. V štruktúre takejto liatiny nie sú žiadne viditeľné 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 bielej liatiny majú odolnosť proti opotrebovaniu, relatívnu tepelnú odolnosť a odolnosť proti korózii. Prítomnosť časti ich prierezu štruktúry, ktorá je odlišná od štruktúry bielej liatiny, znižuje tieto vlastnosti. Pevnosť bielej liatiny klesá so zvyšujúcim sa obsahom uhlíka a následne 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 vplyvu na tvrdosť bielej liatiny sú hlavné a legujúce prvky usporiadané v nasledujúcom poradí, počnúc uhlíkom, ktorý určuje množstvo karbidov a intenzívnejšie ako ostatné prvky zvyšuje tvrdosť liatiny .

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

Pôsobenie niklu a mangánu a čiastočne chrómu a molybdénu je determinované ich vplyvom na tvorbu martenziticko-karbidovej štruktúry a ich obsah v množstvách zodpovedajúcich obsahu uhlíka v liatine zaisťuje maximálnu tvrdosť bielej liatiny.

Obzvlášť vysoká tvrdosť HB 800-850 má liatinu s obsahom 0,7-1,8% bóru. Biela liatina je veľmi cenným materiálom pre diely pracujúce v podmienkach tlmenia pri veľmi vysokých špecifických tlakoch a prevažne bez mazania.

Neexistuje žiadny priamy vzťah medzi odolnosťou proti opotrebovaniu a tvrdosťou; tvrdosť neurčuje odolnosť proti opotrebovaniu, ale musí byť zohľadnená v spojení s liatinovou konštrukciou. Najlepšiu odolnosť proti opotrebovaniu má biela liatina s tenkou štruktúrou hlavnej kovovej hmoty, v ktorej sú karbidy, fosfidy atď. umiestnené vo forme samostatných malých a rovnomerne rozložených inklúzií alebo vo forme tenkej siete.

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-perlitická 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 vznikajúce 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.

Tieto charakteristické vlastnosti legovanej bielej liatiny predurčili jej použitie v závislosti od konštrukcie ako nehrdzavejúca a magnetická liatina a liatina s vysokým elektrickým odporom.

Sivá liatina je zliatina železa s grafitom, ktorý je prítomný vo forme lamelárneho alebo vláknitého grafitu.

Encyklopédia investora. 2013 .

Synonymá:

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

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

LIATINA- manžel. prvé tavenie železnej rudy, z ktorej sa tavením a lisovaním pod bucharom získava železo. Biela liatina, tvrdá a krehká; šedá a čierna, jemná. | Liatina, liatina, liatina, liatina, liatina, liatina, liatinový hrniec ... ... Dahlov vysvetľujúci slovník

LIATINA- LIATINA, všeobecné označenie rôznych foriem železa, v prvom rade je to sivá liatina a prírezy (hneď po opustení VYSOKEJ PECE). To zahŕňa množstvo zliatin železa s uhlíkom a kremíkom; obsah uhlíka sa pohybuje od 1,7 do 4,5 %, ... ... Vedecko-technický encyklopedický slovník- LIATINA, a, m. 1. Blázon, idiot, hlúpy. liatinová párty. 2. Hlava... Slovník ruského arga

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.). Zvyčajne krehké. Hlavná… Moderná encyklopédia

LIATINA- LIATINA, chuchgun, manžel. 1. iba jednotky Železo, obsahujúce určitú uhlíkovú prímes, získané tavením železnej rudy vo vysokej peci, je krehkejšie a menej kujné ako oceľ. 2. Hrniec, nádoba z takého kovu. "Ženy prišli, dali liatinu a ... Vysvetľujúci slovník Ushakova

LIATINA- LIATINA, manžel. 1. Zliatina železa s uhlíkom a niektorými ďalšími prvkami, krehkejšia a menej kujná ako oceľ. 2. Zaoblená nádoba vyrobená z takejto zliatiny. Vložte hodiny do rúry. | znížiť liatina, nka, manžel. (na 2 hodnoty). Ch s kapustovou polievkou. | adj…… Vysvetľujúci slovník Ozhegov

LIATINA- tvrdá krehká zliatina železa s uhlíkom 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, surového železa), ktorý sa používa na odlievanie alebo premenu na ... Technický železničný slovník

Oceľ.

Zliatina na báze železa po odliatí kujná pri 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 delenie na nízkolegované a vysokolegované ocele sa zvyčajne považuje hranica s obsahom približne 5 % kovových legujúcich prvkov.

legujúci prvok.

Prvok pridaný a ponechaný v kovu, ktorý mení jeho štruktúru a chemické zloženie.

Legované ocele.

Nízkolegované ocele s vysokou pevnosťou.

Oceľ navrhnutá tak, aby poskytovala lepšie mechanické vlastnosti a vyššiu odolnosť proti 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 spracovateľnosť 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 lepšie ako jednoduché uhlíkové ocele v dôsledku pridania legujúcich prvkov, ako je nikel, chróm a molybdén. Celkový obsah legujúcich prvkov sa môže pohybovať od 2,07 % až po úrovne tesne pod nehrdzavejúce ocele, ktoré obsahujú minimálne 10 % Cr.

tvárnej liatiny.

Surové železo získané predĺženým žíhaním bielej liatiny, pri ktorom dochádza k procesom oduhličenia a grafitizácie, čiastočne alebo úplne vylučujúcim cementit. Grafit je vo forme uhlíkového žíhania. Ak prevláda oduhličovacia reakcia, potom má výrobok ľahkú lomovú plochu - kujná liatina s bielym srdcom. Ak je povrch lomu tmavý - tvárna liatina s tmavým srdcom. V Spojených štátoch sa vyrába iba tvárna liatina 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 na odlievanie železa (liatiny) typicky charakterizovaná mikroštruktúrou lamelárneho grafitu v matrici železa. Sivá liatina zvyčajne obsahuje 2,5 až 4 % C, 1 až 3 % prísad kremíka a mangánu, 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 tvárnu liatinu, kujnú liatinu, sivú liatinu, tvárnu liatinu a bielu liatinu.

Liatina s vermikulárnym grafitom.

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

Polotichá oceľ.

Stav povrchu ingotu z polotichej ocele je blízky povrchu varnej ocele. Zvyšné charakteristiky sú medzi vriacou a pokojnou oceľou.

Pokojná oceľ.

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

Uhlíková oceľ.

Oceľ obsahujúca nie viac ako normálnu koncentráciu 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 ho zadržiavajú od 0,60 do 1,00 % C.

zliatinové liatiny.

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

legovaná zliatina.

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

Ložiskové ocele.

Legované ocele používané na výrobu valivých ložísk. Zvyčajne sa vyrába z ocelí s vysokým obsahom uhlíka (1,00 %) a nízkouhlíkových (0,20 %). Ocele s vysokým obsahom uhlíka sa používajú po indukčnom povrchovom kalení. Nízkouhlíkové ocele sú nauhličované, aby poskytli požadovanú tvrdosť povrchu pri zachovaní základných vlastností.

Nástrojová oceľ.

Akákoľvek trieda uhlíkových a legovaných ocelí bežne používaných na výrobu nástrojov. Nástrojové ocele sa vyznačujú vysokou tvrdosťou a odolnosťou proti oderu, zachovávajúc si vysokú tvrdosť pri zvýšených teplotách. 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 má dobrú odrazivosť svetla. Väčšina kovov je kujná a ťažná a je hustejšia ako iné elementárne látky.

2) Kovy sa svojou štruktúrou líšia od nekovov medziatómovou väzbou a elektrónovým potenciálom. Atómy kovov majú tendenciu strácať elektróny zo svojich obežných dráh. Takto vytvorené kladné ióny sú držané pohromade elektrónovým plynom. 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.
Liatina je primárnym produktom železiarskeho a oceliarskeho priemyslu, zatiaľ čo oceľ je konečným produktom.
Liatina nie je kalená a niektoré druhy ocelí musia byť podrobené procesu kalenia.
Výrobky z liatiny sú iba odlievané az ocele - kované a zvárané.

Medzi železné kovy patria liatiny a ocele, čo sú zliatiny železa s uhlíkom, medzi ktoré patrí aj kremík, mangán, síra a ďalšie prvky.

Liatina- zliatina železo-uhlík, v ktorej obsah uhlíka presahuje 2 %. Obsahuje tiež kremík, mangán, fosfor a síru. Liatina 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 červenej, hnedej a magnetickej železnej rudy.

Ako palivo sa používa hlavne uhoľný koks. Tavivá sa používajú na oddelenie hlušiny od železnej rudy (oxidy oxidu kremičitého, vápnika, mangánu), ktoré prispievajú k tvorbe trosky a majú škodlivý vplyv na 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, sú sivej farby a majú hrubozrnnú štruktúru. Dobre sa spracovávajú rezným nástrojom, majú vysoké odlievacie vlastnosti, relatívne nízky bod tavenia (1100-1200°C), mierne zmrštenie (1%) a používajú sa na výrobu mnohých častí strojov a mechanizmov. Tieto liatiny sa nazývajú šedé alebo zlievarenské.

liatina, v ktorých je uhlík obsiahnutý len vo forme chemickej zlúčeniny so železom, majú v lomu bielu farbu. Sú zle opracované reznými nástrojmi a bežne sa používajú na výrobu ocele. Tieto liatiny sa nazývajú biele alebo surové liatiny.

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 (chradnutím) v špeciálnych vykurovacích peciach pri teplota 950-1000°C. Zároveň sa výrazne zníži nadmerná krehkosť až tvrdosť charakteristická pre bielu liatinu. Kujná liatina, podobne ako sivá, nie je kovaná a názov „ťažná“ označuje iba jej významnú ťažnosť.

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

Najväčšie uplatnenie našli liatiny týchto akostí: 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 a vyrábajú sa z nej rôzne odliatky. Preto má široké uplatnenie vo všetkých oblastiach národného hospodárstva, najmä v strojárstve.

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

Najbežnejšou metódou na získanie obyčajných ocelí je otvorená pec a na tavenie vysokokvalitných ocelí sa používa elektrické tavenie.

Oceľ, tavený z liatiny v hutníckych prevádzkach, sa vo forme ingotov dostáva do valcovní, kováčov alebo lisovní, kde sa spracováva do tvarov a plechov, ako aj do výkovkov rôznych tvarov a veľkostí.

Všetky v súčasnosti používané ocele sú klasifikované podľa nasledujúcich kritérií:

podľa chemického zloženia - uhlík, legovaný;

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

menovaním - 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 ocele bežnej kvality (GOST 380-78) a ocele vysokej kvality (GOST 1050-74). Podľa podmienok a stupňa dezoxidácie sa rozlišujú ocele pokojné (cn), polopokojné (ps) a varné (kp).

Oceľ štandardnej kvality označte 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- ocele s garantovaným chemickým zložením (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 málo zaťažované diely, ktorých výroba je spojená so zváraním a lisovaním.

Zo stredne uhlíkových ocelí triedy 40, 45, 50, 55 sú vyrobené nápravy, hriadele, prevody a ďalšie diely.

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

Oceľ kvality nástroja sa označuje písmenom Y, za ktorým nasleduje číslo označujúce obsah uhlíka v desatinách percenta, napríklad U7, U8, U10 atď.

Kvalitná nástrojová oceľ obsahuje menej než kvalitných škodlivých nečistôt (síra, fosfor). Označujú ho rovnako ako kvalitný, 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.

legujúcich prvkov dať oceli v závislosti od jej účelu potrebné vlastnosti. Zvážte, aký vplyv majú na vlastnosti ocele.

Chromium zvyšuje pevnosť ocele, jej tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu. Nikel zvyšuje pevnosť, húževnatosť a tvrdosť ocele, zvyšuje jej odolnosť proti korózii a prekaliteľnosť. Kremík pri svojom obsahu viac ako 0,8% zvyšuje pevnosť, tvrdosť a elasticitu ocele a zároveň znižuje jej húževnatosť. Mangán zvyšuje tvrdosť a pevnosť ocele, zlepšuje jej zvárateľnosť 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 konštrukčnú a nástrojovú.

Legujúce prvky zavedené do zloženia ocele podľa normy majú tieto označenia:

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

vysoko kvalitná oceľ označené s pridaním písmena A na konci označenia.

Legovaná oceľ označené kombináciou číslic a písmen.

Prvé dve číslice označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta, písmená sú legujúce prvky, čísla za písmenami označujú percento týchto prvkov v oceli.

Značka 40X teda označuje chrómovú oceľ s obsahom 0,4% uhlíka a 1% chrómu;

12XNZA - chrómniklová oceľ s obsahom cca 0,12% uhlíka, 1% chrómu a 3% niklu atď.

Konštrukčná legovaná oceľ sa používa na výrobu kritických častí strojov a rôznych kovových konštrukcií. Na zlepšenie mechanických vlastností sú časti tejto ocele podrobené tepelnému spracovaniu.

Konštrukčné legované ocele zahŕňajú:

• chróm (15X, 20X, 30X atď.),
• chróm-vanád (15HF, 20HF, 40HF),
• chróm-kremík (33XC, 38XC, 40XC),
• chróm-nikel (12XH2, 12XHZA atď.).

V porovnaní s uhlíkovou oceľou je legovaná nástrojová oceľ odolná proti opotrebovaniu, tvrdne 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 u uhlíkových ocelí, pretože majú nízku tepelnú odolnosť, ktorá sa rovná 200-250 ° C.

Účel niektorých druhov legovaných nástrojových ocelí je nasledujúci:

oceľ 9XC sa používa na výrobu zápustiek, vrtákov, výstružníkov, fréz, hrebeňov a závitníkov;

oceľ 11X a 13X - na pilníky, holiace 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, červenú tvrdosť, t.j. schopnosť udržiavať vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu pri zvýšených teplotách.

Nástroj vyrobený z rýchloreznej ocele, zahriaty pri rezaní na 550-600°C, 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. Najčastejšie používané vo výrobe a v každodennom živote sú výrobky z liatiny a ocele.

Liatina aj oceľ patria do skupiny železných kovov, tieto materiály sú zliatinami 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 je deformovaná zliatina železa a uhlíka, čo je vždy maximálne 2 %, ako aj ostatné prvky. Uhlík je dôležitou zložkou, pretože dodáva zliatinám železa pevnosť, ako aj tvrdosť, čím sa znižuje mäkkosť a ťažnosť. Do zliatiny sa často pridávajú legujúce prvky, čo v konečnom dôsledku dáva legovanú a vysokolegovanú oceľ, keď zloženie nie je menšie ako 45 % železa a nie viac ako 2 % uhlíka, zvyšných 53 % sú prísady.

Oceľ je najdôležitejším materiálom v mnohých odvetviach, používa sa v stavebníctve a s rastom technickej a ekonomickej úrovne krajiny rastie aj rozsah výroby ocele. V dávnych dobách používali remeselníci tavenie téglikov na výrobu liatej ocele a takýto proces bol neefektívny a pracný, ale oceľ bola vysokej kvality.

Postupom času sa zmenili procesy získavania ocele, téglik bol nahradený Bessemerom a metóda otvoreného krbu získavanie ocele, čo umožnilo zaviesť hromadnú výrobu liatej ocele. Potom začali taviť oceľ v elektrických peciach, po ktorých bol zavedený proces kyslíkového konvertora, ktorý umožnil získať obzvlášť čistý kov. Z počtu a typov viazacích komponentov môže byť oceľ:

• nízka zliatina
• stredne legované
• Vysoko legované

V závislosti od obsahu uhlíka to sa stáva:

• s nízkym obsahom uhlíka
• stredný uhlík
• Vysoký uhlík.

Zloženie kovu často zahŕňa nekovové zlúčeniny - oxidy, fosfidy, sulfidy, ich obsah sa líši od kvality ocele, existuje určitá klasifikácia kvality.

Hustota ocele je 7700-7900 kg / m3 a všeobecné charakteristiky ocele tvoria také ukazovatele, ako je pevnosť, tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a vhodnosť na rôzne druhy spracovania. V porovnaní s liatinou má oceľ väčšiu ťažnosť, pevnosť a tvrdosť. Vďaka svojej ťažnosti je ľahko spracovateľná, oceľ má vyššiu tepelnú vodivosť, 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, zvyšuje jeho antikorózne vlastnosti a kaliteľnosť. Kremík znižuje húževnatosť a mangán zlepšuje zvárateľnosť a žíhanie.

Všetky existujúce druhy ocele majú teplota topenia od 1450 do 1520 °C a sú to silné 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 to vďaka obsahu ďalších prvkov liatina je rozdelená do nasledujúcich odrôd:

Teplota topenia liatiny závisí od obsahu uhlíka v nej, čím viac je v zložení zliatiny, tým nižšia je teplota a tiež sa zvyšuje jej tekutosť pri zahrievaní. To spôsobuje, že kovová neplastová kvapalina je krehká a ťažko sa obrába. Jeho teplota topenia je od 1160 do 1250 asi С.