Żeliwo– jest to stop żelaza, otrzymany w drodze przetopienia surówki, zawierający ponad 2,5 ÷ 4,5% C oraz inne składniki, z których krzem, mangan, fosfor i siarka są zawsze obecne. Podstawowe to ferryt, cementyt, perlit
żeliwa szare - węgiel w postaci grafitu,
- żeliwa białe - węgiel związany w cementycie,
- żeliwa połowiczne (pstre) z węglem występującym zarówno w postaci wolnej jak i związanej. Grafit i cementyt
Wpływ: grafitu: obniża właściwości mechaniczne, duża zdolność tłumienia drgań, obrabialność mechaniczna, polepsza skrawalność, tłumi drgania
siarki: zabielanie odlewów, zwiększa gęstopłynność,
fosforu: duża twardość, zwiększa odporność na ścieranie, kruchość, rozpuszczając się w ferrycie tworzy steadyt
szybkości chłodzenia: wzrost wytrzymałości
Główną zaletą żeliwa szarego są dobre własności odlewnicze: wysoka rzadkopłynność, mały skurcz odlewniczy (0,6 do 1,25%), dobre wypełnianie wnęki form. Inne zalety żeliwa szarego związane z obecnością grafitu w strukturze to dobre własności przeciwcierne, zdolność tłumienia drgań, dobra obrabialność. Dodatkową zaletą tych żeliw jest niska cena. Żeliwa szare są powszechnie stosowanym materiałem konstrukcyjnym w przemyśle maszynowym, kolejowym, samochodowym (np. korpusy maszyn, płyty fundamentowe, pierścienie tłokowe, bębny hamulcowe, tuleje cylindrowe, armatura itd.). Własności wytrzymałościowe żeliw szarych zależą przede wszystkim od postaci i wielkości wydzieleń grafitu. Klasyfikacja żeliwa szarego:
Żeliwo szare zwykłe- występuje grafit płytkowy, steadyt
Żeliwo modyfikowane- modifikacja żeliw za pomocą modyfikatora- żelazo-krzemu lub aluminium.
Żeliwo sferoidalne: bardzo dobre własności wytrzymałościowe jak i plastyczne. Żeliwami sferoidalnymi nazywa się żeliwa, w których grafit powstaje podczas krzepnięcia w postaci kulkowej. Uzyskuje się je w wyniku procesu modyfikacji, polegającym na prowadzeniu do metalu (bezpośrednio przed odlaniem) dodatku sferoidyzującego w postaci magnezu, ceru, lantanu, wapnia itp. Zastosowanie: wały rozrządu, wały korobwe
Żeliwa białe stanowi ledeburyt przemieniony i steadyt. Jako materiał konstrukcyjny prawie nie mają szerszego zastosowania technicznego, natomiast powierzchniowa warstwa żeliwa białego na żeliwie szarym, powstająca przez tzw. zabielenie (tj. szybkie lokalne ochłodzenie odlewu) jest stosowana w celu zwiększenia odporności materiału na ścieranie. Zabielenie żeliwa szarego stosuje się czasem w przypadku mniej odpowiedzialnych prowadnic korpusów maszyn, bieżni kół wagoników roboczych.
Żeliwo połowiczne- mieszanina struktur szarych i białych. Składa się z perlitu, ledeburytu przemienionego, cementytu, grafitu i steadytu.
Żeliwami ciągliwymi są otrzymywane z żeliwa białego w wyniku wyżarzania grafityzującego. Cementyt ulega rozpadowi i wydziela się węgiel żarzenia. Plastyczne i wytrzymałe. Np. części maszyn rolniczych, maszyny do szycia= niskie koszty produkcji. Białe i Czarne
Żeliwami stopowymi nazywa się żeliwa zawierające dodatkowo pierwiastki takie jak chrom, nikiel, aluminium, tytan, miedź, bor lub zwiększone ilości krzemu i manganu. (żarowytrzymałe, odporne na korozje, do pracy w niskiej temp, o specjalnych właściwościach)
Podział ze względu na zastosowanie: żaroodporne(wyższych temperaturach odporne jest na utlenianie), żarowytrzymałe(które w wysokich temperaturach zachowuje dużą wartość właściwości mechanicznych, a przede wszystkim stosunkowo dużą wartość wytrzymałości na pełzanie), odporne na korozję(martenzytyczne- w przemyśle mleczarskim i chemicznym, wały turbin wodnych i parowych, śruby okrętowe; austenityczne- rurociągi, odlewy do pracy pod ciśnieniem, elementy kotłów parowych ), odporne na ścieranie(magmowe i chromowe; stosuje się do otrzymywania odlewów elementów koparek, szczęk i młotków do kruszarek, rozjazdów kolejowych itp.), konstrukcyjne ( wytrzymałość i plastyczność oraz odporność na zmienne i dynamiczne obciążenia- koła zębate, zwrotnice i piasty kół samochodowych), narzędziowe. Pierwiastki zwiększające żaroodporność: chrom, nikiel, krzem.