Temat: Staliwa.
1. Staliwo to stop żelaza z węglem o zawartości węgla do 2%, otrzymywany w stanie ciekłym i przeznaczony
na odlewy i nie poddawany obróbce plastycznej. Staliwo otrzymuje się podobnie jak stal w piecach
konwertorowych i elektrycznych. Po obróbce cieplnej własności staliwa są zbliżone do własności stali o
takim samym składzie chemicznym, jednak gorsze.
Stosujemy je na odlewy: silnie obciążonych o skomplikowanych kształtach (trudne dla kucia). Wadą jest
duży skurcz odlewniczy (około 2%), dwukrotnie większy od żeliwa.
2. Podział staliwa
a) staliwo węglowe (niestopowe) wg PN-ISO 3755:1994. Występuje w postaci ośmiu gatunków staliw
węglowych konstrukcyjnych ogólnego przeznaczenia.
Przykład oznaczenia:
230-450 gdzie Re = 230 MPa, Rm(rozciąganie)=450 MPa
230-450W gdzie W - określona zawartość poszczególnych pierwiastków
200-400
Norma dzieli staliwa na dwie grupy:
1) grupa I (zwykłej jakości), np. LI400, gdzie I  oznacza jakość, Rm = 400 MPa
2) grupa II (wyższej jakości), np. LII450, LII500
Zastosowanie:
- w produkcji maszyn energetycznych,
- w maszynach górniczych i rolniczych,
- w taborze kolejowym,
- do obudów łożysk ślizgowych
- stosowane na odlewy do pracy pod ciśnieniem. Staliwa te poddaje się wyżarzaniu normalizującemu
w temperaturze 900-980*C lub ulepszaniu cieplnemu polegającemu na hartowaniu w temperaturze 890-
980*C i odpuszczaniu w 600-700*C
Obróbka cieplna staliw niestopowych.
W celu usunięcia niekorzystnej struktury pierwotnej, niejednorodności składu chemicznego, a także
naprężeń odlewniczych, odlewy staliwne poddaje się obróbce cieplnej, głównie wyżarzaniu
ujednorodniającemu lub normalizującemu, a także wyżarzaniu odprężającemu. Odlewy staliwne można
również hartować i odpuszczać, a także obrabiać cieplno-chemicznie,
b) staliwo stopowe  posiadają dodatki stopowe w celu uzyskania założonych własności
(PN-H/83156:1997)
L  staliwo / średnia wartość węgla x 100 / pierwiastki stopowe (malejąco)
G- mangan, S- krzem, H- chrom, M- molibden, T-tytan, F(V)- vanad, J- aluminium
Przykład oznaczenia:
L20G  staliwo manganowe, 0,2% C
L30GS  staliwo manganowo-krzemowe, 0,3% C
Zastosowanie staliwa stopowego:
konstrukcyjne,
do pracy w podwyższonych temperaturach (do 600oC),
do pracy w niskich temperaturach (do -196oC),
odporne na korozję (nierdzewne i kwasoodporne),
żaroodporne i żarowytrzymałe,
odporne na ścieranie,
narzędziowe; o wysokiej twardości stosowane do obr. metali i innych materiałów na zimno i gorąco,
głównie to: budowa części maszyn budowlanych, kół zębatych, szczęk do kruszarek, kół jezdnych
do suwnic, korpusów sprzęgieł, elementy czerpaków
Podział staliwa ze względu na zawartość węgla:
1) niskowęglowe  o zawartości węgla 0,1  0,25%
- o niskich własnościach odlewniczych i skłonności do pękania,
- stosowane na części maszyn przenoszące niewielkie obciążenia (części samochodowe, korpusy
silników elektrycznych),
2) średniowęglowe  o zawartości węgla 0,2  0,4%
- stosowane na części maszyn bardziej obciążone np. koła zębate, podstawy maszyn, korpusy pras
i młotów, cienkościenne odlewy kształtowe,
3) wysokowęglowe  o zawartości węgla 0,4  0,6%
- stosowane na części maszyn bardzo silnie obciążone i narażone na ścieranie np. koła zębate napę-
dów walcowniczych,
3. Zastosowanie ogólne:
- stosowane na elementy podwozi samochodów ciężarowych (wsporniki, dz
wignie, obudowy przekładni
głównej, pochwy mostów, elementy sprzęgające ciągników siodłowych.
* obecnie ogranicza się wykorzystanie staliwa na rzecz żeliwa sferoidalnego, które ma dwukrotnie mniejszy
skurcz odlewniczy
4. Tabela z oznaczeniami  przykłady
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
5. Dawne oznaczenie staliwa wg PN-74/H-01002
6. Wyciąg z normy (NOWEJ ISO)  analiza staliwa GS-52
STALIWO W
GLOWE KONSTRUKCYJNE PN-ISO 3755:1994 270-480 PN-85/H-83152 LI500 (stare)
Zamiennik z kraju/organizacji NIEMCY
Oznaczenie materiału GS-52
Symbol i numer normy DIN 1681/1985
Numer materiału 1.0552
Skład chemiczny:
+---------------------------------------------------------------+
Ś Nazwa składnika Ś Symbol Ś Wartość Ś Jednostka Ś
Ś Ś Ś min Ś max Ś miary Ś
+---------------------------------------------------------------+
Własności mechaniczne:
+--------------------------------------------------------------------------+
Ś Rm Ś Re min ŚA5 min Ś Z min ŚKCU3 minŚ KV min Ś Twardość Ś
Obróbka Ś
Ś MPa Ś MPa Ś % Ś % Ś MJ/m^2 Ś J Ś HB Ś
cieplna Ś
+--------------------------------------------------------------------------+
min. 520 260 18 25 - 27 - /*1
/*1 - obróbka cieplna wg. uzgodnienia,
Indukcja magnetyczna przy natężeniu pola magnetycznego:
min. 1,35 T 2500 A/m
min. 1,55 T 5000 A/m
min. 1,70 T 10000 A/m
Koniec: 03035
STALIWO W
GLOWE KONSTRUKCYJNE PN-ISO 3755:1994 270-480
+------------------------------------------------------------------------+
Ś ŚTempŚKod obr.Ś Wielk. właściw. Ś Jedn. Ś
Ś Nazwa właściwości Śbad.Ś 1 2 3 Ś min max Ś miary Ś
+------------------------------------------------------------------------+
Własności mechaniczne - uwagi XXXXXX OPIS010/03035
Gęstość XXXXXX 7.80 7.80 g/cm^3
Skład chemiczny XXXXXX wg. uznania wytwórcy
Zawartość siarki S XXXXXX 0.035 % wag
Zawartość fosforu P XXXXXX 0.035 % wag
Warunki zamawiania i odbioru XXXXXX OPIS019/03035
Zastosowanie - ogólnie XXXXXX OPIS001/03035
Zamienniki - ogólnie XXXXXX OPIS002/03035
Dokument(y) z
ródłowy(e) XXXXXX OP35028/03030
Data wprowadzenia/aktualizacji XXXXXX 99.03
Próbka z wlewka o grubości XXXXXX 28 28 mm (oddzielnie odlewanego lub przylanego)
+------------------------------------------------------------------------+
Ś ŚTempŚKod obr.Ś Wielk. właściw. Ś Jedn. Ś
Ś Nazwa właściwości Śbad.Ś 1 2 3 Ś min max Ś miary Ś
+------------------------------------------------------------------------+
Wyraz
gran plast/ rozciąg Re 293 00XXXX 270 MPa /*1
Wytrzymałość na rozciąganie Rm 293 00XXXX 480 630 MPa /*1
Wydłużenie A5 293 00XXXX 18 % /*1
Przewężenie Z 293 00XXXX 25 % /*1
Praca łamania KV 293 00XXXX 22 J /*1
00 ODLEWANIE /*1
- Według PN-ISO 3755:1994 'Staliwo węglowe konstrukcyjne ogólnego przeznaczenia' własności
mechaniczne, sprawdzane na próbkach z wlewków próbnych odlewanych oddzielnie lub przylanych
prezentują jakość wytopu staliwa - nie odzwierciedlają jednak wystarczająco własności odlewów, które
zależą od warunków stygnięcia i obróbki cieplnej, kształtu, wymiarów i grubości przekrojów.
Rodzaj obróbki cieplnej - według uznania producenta, o ile przy zamawianiu nie uzgodniono inaczej.
/* - dla grubości ścianki g=(28-40) mm Re min=260 i Rm=(500-650) MPa;
staliwo 270-480
Własności mechaniczne:
----------------------
Według PN-ISO 3755:1994, w zależności od wymaganej spawalności, wśród gatunków staliwa węglowego
konstrukcyjnego można wyróżnić dwie grupy:
- gatunki staliwa węglowego konstrukcyjnego nie przeznaczone do spawania. W normie nie określono
ograniczeń odnośnie zawartości podstawowych składników (C, Mn, Si) składu chemicznego, podając
wyłącznie dopuszczalne granice zanieczyszczeń: fosforu P i siarki S. Dobór składu chemicznego
pozostawiono do uznania producenta.
- gatunki staliwa węglowego konstrukcyjnego o wymaganej jednolitej spawalności. W normie podano
granice zawartości głównych składników (C, Mn, Si) oraz dopuszczalne granice zanieczyszczeń i
domieszek.
Na końcu znaku tych gatunków umieszczona jest litera 'W' (welding). Próbę rozciągania przeprowadza się
zgodnie z ISO 6892:1984 'Próba statyczna rozciągania metali' (nieekwiwalentność normy ISO 6892:1984 z
PN-91/H-04310 'Próba statyczna rozciągania metali' nie ma w tym przypadku wpływu na wykorzystanie tej
normy). Próbę udarności w temperaturze pokojowej określa się wg. ISO 148:1983 'Stal. Próba udarności na
próbkach z karbem V', eqv. PN-EN 10045-1:1994 (zamiast: PN-79/H-04370). Jeśli w wymaganiach
dodatkowych ustalono sprawdzanie umownej granicy plastyczności w podwyższonej temperaturze, to
badanie powinno być przeprowadzone według PN-ISO 2605/1:1994 'Wyroby stalowe przeznaczone
do pracy pod ciśnieniem. Wyznaczenie i weryfikacja własności w podwyższonych temperaturach. Granica
plastyczności lub umowna granica plastyczności wyrobów ze stali węglowych i niskostopowych.'
Nieekwiwalentność normy ISO 783:1989 'Materiały metalowe. Badanie wytrzymałości w podwyższonych
temperaturach.' z PN-81/H-04312 'Próba statyczna rozciągania metali w podwyższonych i wysokich
temperaturach' nie ma w tym przypadku wpływu na korzystanie z tej normy.
staliwo 270-480
(na podstawie podobieństwa do staliwa LI500)
Zastosowanie - ogólnie:
-----------------------
Stosuje się na odlewy o twardości do 190 HB, przeznaczone
na części maszyn poddawane wyższym obciążeniom, takie jak
na przykład:
- koła zębate, pracujące z niewielką prędkością obrotową,
- koła łańcuchowe,
- koła biegowe,
- koła linowe,
- podstawy maszyn,
- dobra skrawalność.