POLITECHNIKA POZNANSKA

WYDZIAL TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

KIERUNEK INZYNIERIA CHEMICZNA I PROCESOWA

STALIWA I ŻELIWA

Wykonano:

Rok akademicki 2010/11

STALIWO

STALIWO - wieloskładnikowy stop żelaza z węglem w postaci lanej (czyli odlany w formy odlewnicze), nie poddany obróbce plastycznej. W odmianach użytkowych zawartość węgla nie przekracza 1,5%, suma typowych domieszek również nie przekracza 1%. Właściwości mechaniczne staliwa są nieco niższe niż własności stali o takim samym składzie po obróbce plastycznej. Staliwo ma znacznie lepsze właściwości mechaniczne od żeliwa, w szczególności - jest plastycznie obrabialne, a odmiany o zawartości węgla poniżej 0,25% są również dobrze spawalne.

Rodzaje staliwa ze względu na skład chemiczny:

• węglowe - zawierające tylko składniki zwykłe i zanieczyszczenia z przerobu hutniczego

• stopowe - zawierające dodatkowo wprowadzone celowo domieszki stopowe

STALIWA WEGLOWE:

Staliwa te zawierają tylko i wyłącznie pierwiastki z przerobu hutniczego jak C, Mn, Si, P i S. Podzielone zostały na staliwa zwyklej jakości, oznaczone jako LI, wyższej jakości - LII I najwyższej jakości - LIII. Odlewy ze staliwa węglowego poddaje się najczęściej wyżarzaniu normalizacyjnemu. Własności staliw węglowych zależą głównie od zawart. C (podobnie jak w przypadku stali ),czystości i warunków odlewania(struktury pierwotnej).

Wpływ zawartości węgla na udarność wyżarzonego i surowego staliwa węglowego:

1. staliwo nieobrobione cieplnie

2. staliwo wyżarzone

STALIWA STOPOWE:

Staliwa te zawierają oprócz pierwiastków z przerobu hutniczego jeszcze dodatkowo pierwiastki wprowadzone celowo jak Cr, Mo, Ni, W, V i inne. Stosuje się je na odlewy wówczas, kiedy nie można w staliwie węglowym otrzymać żądanych właściwości mechanicznych lub innym właściwości fizycznych czy tez chemicznych.

Podział wg zastosowania:

- konstrukcyjne

- odporne na korozje (nierdzewne i kwasoodporne)

- żarowytrzymałe

- żaroodporne

- odporne na zużycie

- narzędziowe

- o szczególnych właściwościach magnetycznych

OZNACZENIA STALIWA

Oznaczenie staliwa składa się z litery L na początku, dwucyfrowej liczby określającej wytrzymałość na rozciąganie i liczby rzymskiej podającej grupę staliwa, w przypadku konieczności dodaje się na końcu literę wskazującą sposób wytopu: Z (proces zasadowy), K (kwaśny) i B (konwertorowy).

Tabela z oznaczeniami poszczególnych staliw:

Staliwa węglowe i konstrukcyjne stopowe
Oznaczenie	Normy
GS 45	DIN 1685
GS 52	DIN 1685
GS 60	DIN 1685
L 20	PN-89/H-83157
L20G	PN-89/H-83157
L35 GM	PN-87/H-83156
L30GS	PN-88/H-83160
L35 G	PN-87/H-83156
L35 HNM	PN-87/H-83156
GP 240GH	EN 10213
GS42CrMo4	DIN 17205
GS 25CrMo4	DIN 17205
GS 16MnCr5	DIN 17182
GS 30CrMo4	TGL 14395
GS 20Mn5	EN 10213-3
GS 30Mn5	DIN 17205
33H3MF	PN-84030/03
L403HT	PN-88/H-83160
L21HMF	PN-89/H-83157
34HNM	PN-84030/04
L35HMN	PN-87/H-83156

ŻELIWO

ŻELIWO - stop odlewniczy żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami, zawierający od 2 do 3,6% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Żeliwo otrzymuje się przez przetapianie surówki z dodatkami złomu stalowego lub żeliwnego w piecach zwanych żeliwiakami. Tak powstały materiał stosuje się do wykonywania odlewów. Żeliwo charakteryzuje się niewielkim - 1,0 do 2,0% skurczem odlewniczym, łatwością wypełniania form, a po zastygnięciu obrabialnością.

Klasyfikacja żeliwa:

ŻELIWO SZARE:

żeliwo, w którym węgiel występuje w postaci grafitu. Nazwa jego pochodzi od faktu, iż jego przełom ma szary kolor. Uznawane za żeliwo wyższej jakości, jest bardziej ciągliwe, łatwiej obrabialne, charakteryzuje się dobrą lejnością i posiada mniejszy skurcz odlewniczy - (rzędu 1,0%), niż żeliwo białe.

Zastosowanie:

Odlewy korpusów obrabiarek, wały korbowe, koła zamachowe, pierścienie tłokowe itp.

ŻELIWO SFEROIDALNE:

żeliwo szare, w którym grafit występuje w postaci kulkowej, pod postacią sferoidalnych skupień. Uzyskuje się je w wyniku modyfikowania żeliwa o tendencji krzepnięcia jako szare, lecz o bardzo małym stężeniu siarki i fosforu.

Ogólnie żeliwo sferoidalne można podzielić na:

a) żeliwo sferoidalne czysto ferrytyczne o najwyższych właściwościach plastycznych, uzyskiwane przy użyciu najlepszych surowców i dobrze opanowanej produkcji, wykazujące wydłużenie A₅ co najmniej 17%,

b) żeliwo sferoidalne ferrytyczne o wydłużeniu A₅ równym od 12-17 %, zawierające niekiedy śladowe ilości perlitu wskutek niezupełnie opanowanej technologii i ewentualnie surowców niższej jakości,

c) żeliwo sferoidalne ferrytyczno-perlityczne, tj. o strukturze pośredniej o wytrzymałości na rozciąganie ok. 55 kG/mm² (daN/mm²) i wydłużeniu A₅ ok. 7%,

d) żeliwo sferoidalne perlityczno-ferrytyczne o wytrzymałości na rozciąganie 60 kG/mm² (daN/mm²) i powyżej,

e) żeliwo sferoidalne perlityczne o wytrzymałości na rozciąganie

70 kG/mm² (daN/mm²) i powyżej.

ŻELIWO CIAGLIWE:

żeliwo otrzymane w wyniku długotrwałego wyżarzania żeliwa białego. W czasie tego procesu cementyt ulega rozkładowi na grafit i ferryt. Żeliwo takie posiada bardzo dobre własności wytrzymałościowe, porównywalne do stali.

Zastosowanie:

w przemyśle górniczym, samochodowym, ciągnikowym, rolniczym do wytwarzania licznych drobnych części: np. złączki rurowe, klucze do drzwi, śrub i nakrętek, rury wydechowe, bębny hamulcowe itp.

ŻELIWO STOPOWE:

żeliwo, do którego w celu modyfikacji jego własności fizycznych i chemicznych dodawane są dodatki stopowe takie jak krzem, nikiel, chrom, molibden, aluminium i inne. Wyróżnia się następujące typy żeliw stopowych:

- odporne na korozję

- kwasoodporne

- żaroodporne

OZNACZENIA ŻELIWA

Oznaczenie żeliwa składa się z liter EN-GJ, litery określającej postać grafitu lub cementytu jeśli to konieczne następnej litery identyfikującej mikro- lub makrostrukturę. Następne części znaku klasyfikują żeliwo wg własności lub składu chemicznego i podaja ewentualne wymagania dodatkowe.

Żeliwa stopowe
Oznaczenie	Normy
ZlCr0,8	PN-88/H-83144
ZlCr1,5	PN-88/H-83144
ZlSi4Cr	PN-88/H-83144
ZlCr13Mo	PN-88/H-83144
ZlNi1,8	PN-88/H-83144
ZsNi20Cr3	PN-88/H-83144
G-X 260Cr27	DIN 1695
G-X 300 CrMo 15 3	DIN 1695
G-X 300 CrMo 27 1	DIN 1695
GX 260 NiCr 42	DIN 1695
GX 330 NiCr 42	DIN 1695
GX 300 CrNiSi 952	DIN 1695

Tabele z oznaczeniami poszczególnych żeliw:

Żeliwa szare
Oznaczenie	Normy
EN-GJL-150	PN-EN 1561
EN-GJL-200	PN-EN 1561
EN-GJL-250	PN-EN 1561
EN-GJL-300	PN-EN 1561

Żeliwa sferoidalne
Oznaczenie	Normy
EN-GJS-400-15	PN-EN-1563
EN-GJS-400-18-LT (GGG40.3)	PN-EN-1563
EN-GJS-400-18-RT (GGG40.3)	PN-EN-1563
EN-GJS-500-7	PN-EN-1563
EN-GJS-600-3	PN-EN-1563
EN-GJS-700-2	PN-EN-1563
EN-GJS-800-2	PN-EN-1563

BIBLIOGRAFIA:

Jerzy Pikoń „Podstawy konstrukcji aparatury chemicznej cz.1 Tworzywa konstrukcyjne”, Warszawa 1979, Wydawnictwo PWN

Gabriel Kniaginin „Staliwo. Metalurgia i odlewnictwo”, Wydawnictwo Śląsk

W. i B. Sakwa „Żeliwo szare” Gliwice 1972, Wydawnictwo Politechnika Śląska

J. Piaskowski, A. Jankowski „Żeliwo sferoidalne”, Warszawa 1974, Wydawnictwo Naukowo Techniczne

http://www.magnus-nord.pl/index.php?strona=30&jezyk=1&back=1

http://www.magnus-nord.pl/index.php?strona=29&jezyk=1&back=1

http://www.magnus-nord.pl/index.php?strona=31&jezyk=1&back=1

http://www.magnus-nord.pl/index.php?strona=32&jezyk=1&back=1

http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BBeliwo

http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%BBeliwo_ci%C4%85gliwe

http://www.interneo.pl/porady/staliwo-weglowe.html

http://pl.wikipedia.org/wiki/Staliwo

---