Podział i własności żeliw
Podział i własności surówek (podział ze względu na strukturę i ilość węgla)
Różnice miedzy surówkami i żeliwami
Czynniki i ich wpływ na tworzenie grafitu
Sferoidyzacja
Metody otrzymywania żeliw
Struktura Widmanstattena
Wykres Fe-FeC3
Ad 1.)
Żeliwa są stopami odlewniczymi na osnowie żelaza o zawartości węgla w granicach 2-3,8%, szeroko stosowanymi w budowie maszyn.
Żeliwa szare (własności), w których węgiel występuje w postaci grafitu
Łatwość odlewania skomplikowanych kształtów w formach piaskowych lub metalowych
Możliwość ograniczenia obróbki skrawaniem do minimum, oraz dobra skrawalność
Dobra wytrzymałość
Duża zdolność tłumienia drgań
Dobra odporność na ścieranie
Mała rozszerzalność cieplna
Niski koszt wytwarzania
Do wad żeliw szarych zaliczamy:
Mała ciągliwość i udarność
Mała wytrzymałość na rozciąganie
-Żeliwa szare dzielimy na:
sferoidalne
ciągliwe
modyfikowane
stopowe
-Żeliwa białe, w których węgiel jest związany w cementycie
-Żeliwa stopowe, do których dodawane są dodatki stopowe występujące oprócz domieszek.
Ad 2.)
Surówka - stal zawierająca ponad 2,11 % węgla
Podział ze względu na skład i stukture:
-pod eutektyczne <4,3% węgla (perlit + ledeburyt + cementyt wtórny)
-nad eutektyczne >4,3% węgla (ledeburyt przemieniony + cementyt pierwotny)
-eutektyczne =4,3 % węgla (struktura ledeburyczna)
Podział ze względu na postać węgla:
-białe węgiel w postaci cementytu
-szare węgiel występuje w postaci grafitu
Najczęściej występują w postaci pośredniej (częściowo cementyt częściowo grafit).
Podział ze względu na ilość węgla związanego:
ferrytyczne (węgiel w postaci grafitu)
ferrytyczno -perlityczne (poniżej 0,77% węgla w postaci cementytu)
perlityczne (0,77% węgla w postaci cementytu)
nad perlityczne (tzw. pstre ponad 0,77% węgla w postaci cementytu)
Ad 3.)
Żeliwa oprócz węgla zawierają zawsze dodatki krzemu i manganu, oraz wiecej niż stale siarki i fosforu. Żeliwa zawierają 2,0-3,8% węgla . Żeliwa to surówki przetopione z dodatkiem złomu stalowego, czyli zawierają więcej zanieczyszczeń niż surówki
Ad 4.)
Domieszki Si (sprzyjają grafityzacji), Mn, S (przeciwdziałając grafityzacji „zabielają” żeliwo). Istotnym czynnikiem wpływającym na grafityzacje jest szybkość chłodzenia żeliwa.
Ad 5.)
Sferoidyzacja to zmiana kształtu grafitu na kulisty, poprzez wprowadzenie do ciekłego żeliwa, cząstek stanowiących zarodki krystalizacji grafitu (cer, stopy magnezu z niklem, miedzią i krzemem). Żeliwo takie musi być dobrze odsiarczone.
Ad 6.)
Amerykańska:
Wyżarzanie odlewów w atmosferze o obojętnej. Następuje jedynie zmiana postaci występowania węgla. Uzyskujemy żeliwo ciągliwe czarne
Europejska
Wyżarzanie odlewów w atmosferze o utleniającej. Następuje wydyfundowanie węgla do atmosfery. Uzyskujemy żeliwo ciągliwe białe.
Ad 7.)
Jest to struktura powstająca w wyniku przegrzania stali. Tworzą się płytkowe wydzielenia ferrytu pod katem 60o i 120o w osnowie perlitu. Prowadzi to do obniżenia własności mechanicznych materiałów. Można ją usunąć drogą normalizowania.