30560

względów, jak również z uwagi na małą odporność na uderzenia (obciążenia dynamiczne), żeliwa używa się jedynie do wykonania elementów ściskanych o znaczeniu drugorzędnym (łożyska, trzewiki w konstrukcjach drewnianych). Szersze zastosowanie znalazło żeliwo do wyrobu urządzeń sanitarnycii, elementów grzejnych, a szczególnie w urządzeniach wodociągowych do wyrobu przewodów kanalizacyjnych spustowych, odprowadzających i łączących. Z żeliwa ciągliwego wyrabia się okucia budowlane, wsporniki, przeguby, pokrywy włazów, korpusy zaworów itp. Zastosowanie określonych dodatków stopowych do surówki pozwala uzyskać żeliwo o właściwościach specjalnych, np. żeliwo kwasoodpome, żaroodporne itp. Z surówki białej (przeróbczej) przez jej świeżenie - tj. usuwanie nadmiaru węgla, krzemu i innych domieszek, w piecach Siemensa-Martina lub piecach elektrycznych bądź też w konwertorach Bessemera lub Thomasa- otrzymuje się stal płynną. Stopioną stal odlewa się do form, uzyskując po jej ostygnięciu tzw. wlewki, przydatne do dalszej przeróbki plastycznej, mającej na celu zmianę kształtu metalu, poprawienie jego jakości oraz otrzymanie wymaganej postaci użytkowej.

Do przeróbki plastycznej, która może być realizowana na zimno i gorąco, zalicza się: kucie, walcowanie, tłoczenie i przeciąganie. Przeróbce plastycznej na gorąco towarzyszy nieznaczne polepszenie właściwości mechanicznych metalu; przy przeróbce na zimno następuje zjawisko utwardzania, czyli wzrostu wytrzymałości przy równoczesnym obniżeniu plastyczności.

Przy wykonywaniu przedmiotów o dużych wymiarach, szczególnie w przypadkach gdy jakość i wytrzymałość materiału są mniej istotne od względów ekonomicznych, celowe jest stosowanie techniki odlewania wyrobu. Zależnie od rodzaju stopu odlewniczego i właściwości odlewu stosuje się odlewanie: w formach piaskowych pod ciśnieniem, kokilowe, odśrodkowe, precyzyjne i ciągłe. Należy podkreślić, że staliwo używane w odlewniach jest po prostu stalą odlaną do formy odlewniczej nie przerobioną plastycznie. W zależności od składu chemicznego rozróżnia się staliwo węglowe i stopowe, przy czym to pierwsze zawiera tyiko pierwiastki pochodzące z wytopu (C, Mn, Si, P, S), natomiast staliwo stopowe ma celowo wprowadzone pierwiastki (nikiel, clirom, wolfram, wanad) polepszające jego właściwości. Staliwo z uwagi na niejednorodną budowę gruboziarnistą ma nieco gorsze właściwości mechaniczne od stali o tym samym składzie, natomiast nieco lepsze od żeliwa (szczególnie plastyczność). Staliwo charakteryzuje się także większym - w porównaniu z żeliwem - skurczem odlewniczym, wskutek czego wykonywanie odlewów staliwnych jest znacznie trudniejsze.

4.2.2. Odmiany stali i ich właściwości ogólne

Z omówionych wyżej trzech postaci stopów żelaza stosowanych w technice: żeliwa, staliwa i stali istotne znaczenie w budownictwie ma praktycznie tylko stal. Stal tworzy stop żelaza i węgla o zawartości tego ostatniego nie przekraczającego 2,0% (zwykle- 0,01-1,6%). Gdy wszystkie składniki stali pochodzą z przerobu hutniczego, to podobnie jak w przypadku staliwa, mamy do czynienia ze stalami węglowymi, natomiast gdy do składu stali są celowo wprowadzone pierwiastki dodatkowe, stale noszą nazwę stopowych. Przy zawartościach dodatków stopowych nie przekraczających 1,5% stale określa się jako niskostopowe w odróżnieniu od stali wysokostopowycli, zawierających więcej niż 5% dodatków. Stale o zawartości dodatków stopowych w granicach 1,5 - 5,0% są średniostopowe. Właściwości stali można w dość istotnym zakresie modyfikować przez poddanie jej obróbce cieplnej, polegającej na ogrzaniu stali do odpowiedniej temperatury, wygrzaniu jej i ochłodzeniu, Stosowane są trzy rodzaje obróbki cieplnej: wyżarzanie, hartowanie i odpuszczanie.

Wyżarzanie polega na ogrzaniu, wygrzaniu i powolnym studzeniu stali. W zależności od czasu i temperatury wygrzania, wyżarzanie może być ujednorodniające, normalizujące, zmiękczające, rekrystalizujące, odprężające itp. W sensie technicznym wyraża się to w ujednoliceniu struktury, zlikwidowaniu naprężeń wewnętrznych, polepszeniu właściwości mechanicznych, podwyższeniu spawałności i plastyczności stali.

Hartowanie jest zabiegiem cieplnym, w którym następuje gwałtowne ochłodzenie uprzednio ogrzanej stali; stosowane do tzw . stali narzędziowych daje podwyższenie ich właściwości wytrzymałościowych i odporności na Ścieranie, przy równoczesnym pogorszeniu właściwości plastycznych.