Staliwo:
staliwem nazywamy stop żelaza z węglem odlany do form i stosowany w tym stanie bez obróbki plastycznej. Staliwo może zawierać do 2% węgla (zwykle stosuje się staliwa węglowe o zawartości 0,25-0,45%) i pierwiastki stopowe. Staliwa węglowe zawierają oprócz węgla pierwiastki konieczne do odtleniania i odsiarczania : Si(do 0,5%), Mn(do 0,9%), Al(do0,5%) i inne (zawartość ich nie przekracza 0,2-0,3%). Dopuszczalny poziom domieszek siarki i fosforu jest wyższy niż w stalach i dochodzi do 0,07-0,09%.
STALIWO
WĘGLOWE STOPOWE
Staliwa (niestopowe) węglowe:
staliwa niestopowe (węglowe) dzieli się na dwie grupy podlegające odpowiednio odbiorowi:
-na podstawie własności mechanicznych
-na podstawie własności mechanicznych oraz składu chemicznego
Znak staliwa składa się z:
-dwóch liczb określających wyrażone w Mpa wartości:
-minimalnej granicy plastyczności Re
-minimalnej wytrzymałości na rozciąganie Rm
-w przypadku staliw węglowych podlegających odbiorowi także na podstawie składu chemicznego umieszcza się także literę W
Staliwa niestopowe konstrukcyjne są także stosowane na odlewy do pracy pod ciśnieniem. Oznaczenia tych staliw zaczynają się od litery G poczym są identyczne ??????????????????????
Struktura staliw:
Staliwo jako materiał lany ma wszelkie cechy tego stanu, a więc:
-budowę dendrytyczną
-porowatość gazową i skurczową
-obecność wtrąceń niemetalicznych i innych faz
-gruboziarnistość
Składnikami strukturalnymi występującymi w staliwie węglowym w warunkach równowagi są ferryt i perlit. W zależności od sposobu i szybkości chłodzenia odlewa w stanie surowym w staliwie ????????
Staliwa stopowe:
staliwa stopowe zawierają dodatki stopowe o stężeniu przekraczającym wartości graniczne, takie same jak dla stali stopowych.
STALIWA STOPOWE
NISKOSTOPOWE ŚREDNIOSTOPOWE WYSOKOSTOPOWE
Przeważnie stosowane są staliwa zawierające kilka składników stopowych tym głównie Ni, Cr, Si, Mn często dodatki Mo, V, W, Ti, Nb, Co i B. Staliwa stopowe zawie???????????????????????????????
Podział staliw stopowych ze względu na zastosowanie:
-konstrukcyjne i maszynowe
-odporne na ścieranie
-odporne na korozje
-żaroodporne i żarowytrzymałe
-narzędziowe
Staliwa stopowe konstrukcyjne:
-staliwa ogólnego przeznaczenia:
-do pracy w pokojowej i podwyższonej temperaturze
-do pracy w niskiej temperaturze
-staliwa odporne na ścieranie
Obróbka cieplna staliw:
w celu usunięcia niekorzystnej struktury pierwotnej, niejednorodności składu chemicznego, a także naprężeń odlewniczych odlewy staliwne najczęściej poddaje się:
-wyżarzanie ujednorodniające (homogenizowanie)
-wyżarzanie normalizujące ( normalizowanie)
-wyżarzanie zmiękczające (sferoidyzacja)
-wyżarzanie odprężające (odprężanie)
-hartowanie i odpuszczanie
W przypadku staliwa węglowego ??????????????????????????????????????????????????????????
Staliwa stopowe odporne na korozję:
podstawowym ich dodatkiem stopowym jest Cr, a w staliwach o strukturze austenitycznej – ponadto Ni i N. Staliwa zawierające ponad 18% Ni są nazywane super austenitycznymi lub całkowicie austenitycznymi (GX4NiCrCuMo30-20-4) ze względu na bardzo stabilną strukturę austenityczną. ?????
Staliwa stopowe żaroodporne i żarowytrzymałe:
głównymi składnikami tych staliw SA Cr i Si lub Cr i Ni. Zapewniają:
-dużą żaroodporność i żarowytrzymałość, ale także dobrą odporność na korozję
-wystarczającą plastyczność umożliwiającą produktom z niektórych staliw pracę w obniżonej temperaturze
Żeliwa:
żeliwa są stopami odlewniczymi na osnowie żelaza o zawartości węgla w granicach 2-4,5% szeroko stosowanymi w budowie maszyn. Na tą powszechność stosowania składa się wiele zalet:
-niski koszt wytwarzania
-łatwość nadania kształtu przez odlewanie
-niska temperatura topnienia
-dobre własności wytrzymałościowe
-dobra skrawalność
Do wad żeliw zaliczyć należy głównie ich małą ciągliwość, ?????????????????????????????????????
Struktura żeliwa zależy od składu chemicznego i grubości ścianki odlewu. Składa się z:
-osnowy metaliczne (ferryt, perlit, cementyt)
-grafit
-zanieczyszczenia (np. siarczki, wtrącenia niemetaliczne)
Własności wytrzymałościowe są więc wypadkową występujących składników, a zwłaszcza postaci i rozmieszczania grafitu przedzielającego osnowę.
Grafit jako składnik struktury żeliwa:
grafit jako faza niemetaliczna wpływa osłabiająco na metal, gdyż sam ma małą wytrzymałość i twardość. Stąd wytrzymałość na rozciąganie, udarność i ciągliwość żeliw są znacznie mniejsze niż stali o strukturze analogicznej jak osnowa żeliwa. Wytrzymałość na ściskanie i twardość, mało zależne od obecności grafitu są zbliżone do odpowiednich wartości dla stali o takiej samej strukturze jak osnowy grafitu. Grafit może się tworzyć:
-przy krzepnięciu z cieczy jako płatkowy
-na skutek przemiany eutektoidalnej austenitu
-w wyniku rozpadu cementytu w żeliwie białym poddanym długotrwałemu wyżarzaniu w temperaturze ?????????????????????????????????
Grafit nadaje żeliwu jednak pewne cechy specjalne:
-dużą zdolność tłumienia drgań
-lepsze własności odlewnicze
-niemożliwość na działanie karbu
-odporność na zmęczenie
-dobre właściwości przeciwcierne
-dobra obrabialność mechaniczna
Wpływ szybkości chłodzenia na strukturę i własności żeliw:
oprócz składu chemicznego na strukturę i własności żeliw w sposób istotny wpływa szybkość chłodzenia odlewu, którą można z dopuszczalnym przybliżeniem sprowadzić do grubości ścianek odlewu ????????????????????????????????????????????????
Podział żeliwa w zależności od postaci w jakiej występuje węgiel:
-szare
-białe
-połowiczne
Żeliwo szare niestopowe (węglowe):
żeliwo szare niestopowe (węglowe) można podzielić na trzy grupy:
-żeliwo szare zwykłe
-żeliwo modyfikowane
-żeliwo sferoidalne
Steadyt – eutektyka fosforowa
Żeliwo szare zwykłe:
twardość, wytrzymałość żeliwa szarego zwiększa się w miarę zwiększania udziału perlitu w strukturze. Struktura ferrytyczna wykazuje małą wytrzymałość, lecz sprzyja dobrej obrabialności skrawaniem. Im grubsza ścianka odlewu tym grubszy grafit powstaje w ????????????????????
Oznaczamy używając EN-GJL-
Żeliwo modyfikowane:
polepszenie własności i ujednorodnienie struktury odlewu z żeliwa o składzie wykazującym tendencję do krzepnięcia jako białe lub połowiczne jest możliwe dzięki modyfikacji. Bezpośrednio przed odlaniem do kąpieli metalicznej o temperaturze ok. 1400 stopni Celsjusza w rynnie spustowej lub kadzi, dodaje się ok. 0,1-0,5% sproszkowanego modyfikatora. Działanie modyfikatora polega na odgazowaniu kąpieli i wymuszaniu heterogenicznego zarodkowania grafitu na licznych drobnych cząsteczkach tlenków. Najkorzystniejsze własności ma ??????????????????????????????????
Żeliwo sferoidalne:
uzyskuje się je w wyniku modyfikowania podczas odlewania żeliwa o tendencji do krzepnięcia jako szare lecz o bardzo małym stężeniu siarki i fosforu. Do ciekłego żeliwa wprowadza się modyfikatory na bazie magnezu lub cezu. W wyniku tego zabiegu technologicznego grafit ???????
Znakujemy EN-GJS-
Żeliwo białe:
strukturę żeliwa białego stanowi ledeburyt przemieniony i ewentualnie steadyt. Ze względu na bardzo dużą kruchość i złą skrawalność żeliwa białe nie znalazły bezpośredniego zastosowania, chociaż stanowią półprodukt do wytwarzania ???????????????????????????
Żeliwo ciągliwe:
żeliwo ciągliwe jest otrzymywane z żeliwa białego w wyniku długotrwałego wyżarzania w wysokiej temperaturze (wyżarzania grafityzującego). Podczas tej operacji cementyt ulega rozpadowi na żelazo i węgiel wydzielający się jako grafit nazywamy węglem żarzenia (grafitem żarzania).