• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Żeliwo

    Przeczytaj także...
    Molibden (Mo, łac. molybdenum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Nazwa w dosłownym przekładzie brzmi "podobny do ołowiu" i pochodzi od greckiego określenia ołowiu – μόλυβδος molybdos.Żeliwiak – piec hutniczy stosowany do wytopu żeliwa. Służy do przetapiania w nim surówki, z dodatkiem złomu żeliwnego lub stalowego, gdzie paliwem jest zmieszany razem z nimi koks.
    Patelnia – naczynie kuchenne służące do smażenia, pieczenia lub duszenia potraw. Typowa patelnia jest okrągła i płaska, jej średnica wynosi 20–30,5 cm (8–12 cali).

    Żeliwo – wysokowęglowy stop żelaza z węglem, zazwyczaj także z krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami. Zawiera od 2,11 do 6,67% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu. Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę. Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2% (obecność dużych zawartości składników węglikotwórczych może zmienić podaną zawartość węgla).

    Cementyt – metastabilny węglik żelaza o wzorze empirycznym Fe3C (25% atomów C, co stanowi 6,67% masowych C). Jest jednym ze składników strukturalnych występującym w stali i żeliwach.Grafit kłaczkowy (węgiel żarzenia) - jedna z form wydzieleń grafitu w żeliwie szarym. Powstaje wskutek rozkładu cementytu w procesie wyżarzania grafityzującego żeliwa białego. Wydzielenia grafitu kłaczkowego są skupione przez co w niewielkim stopniu wpływają na osłabienie przekroju użytecznego żeliwa i nie powodują dużej koncentracji naprężeń.

    Krzem ma wpływ zarówno na proces modyfikowania grafitu, jak i na sam proces grafityzacji. W procesie modyfikowania dodawany najczęściej w postaci stopu, żelazokrzemu, do ciekłego żeliwa, wpływa na zarodkowanie grafitu, w wyniku czego płatki grafitu stają się drobniejsze i bardziej równomiernie rozmieszczone. Podczas procesu grafityzacji pierwiastek ten, działając podobnie jak węgiel, zwiększa skłonność do tworzenia grafitu, a nie cementytu podczas krystalizacji i przemiany eutektoidalnej. Krzem występuje w żeliwie w ilościach od 0,5 do 5%, ale najczęściej jego zawartość wynosi od 1,0 do 3,0%.

    Żeliwo białe – żeliwo, w którym węgiel występuje w postaci kruchego cementytu. Nazwa jego pochodzi od faktu, iż jego przełom ma jasnoszary kolor. Uznawane za żeliwo niższej jakości, jest mniej ciągliwe, gorzej obrabialne, charakteryzuje się nie najlepszą lejnością i posiada większy skurcz odlewniczy (do 2,0%) niż żeliwo szare. Jest to żeliwo kruche i nieobrabialne, nie nadaje się na części konstrukcyjne. Jest materiałem wyjściowym do otrzymywania żeliwa ciągliwego.Nikiel (Ni, łac. niccolum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Został odkryty w roku 1751 przez szwedzkiego chemika, Axela Cronstedta. W 1804 r. otrzymano go po raz pierwszy w stanie czystym. Przed naszą erą był używany w stopach z miedzią i cynkiem.

    Mangan wykazując większe powinowactwo do węgla niż żelazo, tworzy bardziej trwałe niż cementyt węgliki Mn3C lub (Fe, Mn)3C. W rezultacie mangan zapobiega grafityzacji. Dodatkowo łatwo wiąże się z siarką, usuwając jej niekorzystny wpływ w żeliwie.

    Siarka jest domieszką szkodliwą. Jej obecność powoduje pogorszenie właściwości odlewniczych żeliwa przez zmniejszenie rzadkopłynności i zwiększenie skłonności do tworzenia się pęcherzy gazowych.

    Sezonowanie – w odlewnictwie proces usuwania naprężeń odlewniczych poprzez poddanie odlewu działaniu warunków atmosferycznych na przeciąg co najmniej jednego roku. Ze względu na długotrwałość sezonowania najczęściej zastępowane jest wyżarzaniem stabilizującym.Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.

    Fosfor stosuje się w ilości od 0,2 do 1,8%. Nie wpływa w istotny sposób na proces grafityzacji, jednak tworzy eutektykę fosforową (steadyt), która charakteryzuje się niską temperaturą topnienia (około 950 °C) i bardzo dużą twardością (około 500 HB).

    Żeliwo otrzymuje się przez przetapianie surówki z dodatkami złomu stalowego lub żeliwnego w piecach zwanych żeliwiakami. Tak powstały materiał stosuje się do wykonywania odlewów. Wyroby odlewnicze po zastygnięciu, by usunąć ewentualne ostre krawędzie i pozostałości formy odlewniczej, poddaje się szlifowaniu. Odlew poddaje się także procesowi sezonowania, którego celem jest zmniejszenie wewnętrznych naprężeń, które mogą doprowadzić do odkształceń lub uszkodzeń wyrobu.

    Grafit – pospolity i szeroko rozpowszechniony minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Stosowany jako naturalny suchy smar. Jest – obok diamentu i fulerytu – odmianą alotropową węgla. Nazwa pochodzi od gr. graphein = pisać, nawiązuje do tradycyjnego zastosowania tego minerału.Odlewnictwo – technologia (niekiedy sztuka lub umiejętność) polegająca na zalewaniu uprzednio przygotowanej formy ciekłym materiałem, najczęściej stopem metali, ale również gipsem, woskiem czy tworzywami sztucznymi oraz takim sterowaniu procesem krzepnięcia lub reakcji chemicznej tężenia odlewu, aby otrzymać wyrób o odpowiedniej strukturze i właściwościach. Do odlewnictwa zalicza się także techniki przygotowania form odlewniczych (formierstwo) oraz obróbki odlanych obiektów.
    Wykres równowagi stabilnego układu żelazo-węgiel i metastabilnego żelazo-cementyt

    Żeliwo dzieli się na następujące kategorie:

  • żeliwo szare:
  • szare zwykłe (zawiera grafit płatkowy różnej wielkości)
  • żeliwo sferoidalne – zawiera grafit sferoidalny
  • żeliwo modyfikowane – zawiera drobny grafit płatkowy
  • żeliwo wermikularne
  • żeliwo białe
  • żeliwo połowiczne
  • żeliwo ciągliwe – zawiera grafit postrzępiony (grafit kłaczkowy)
  • żeliwo stopowe – zawiera dodatki stopowe, takie jak krzem, nikiel, chrom, molibden, aluminium i inne.
  • Przykłady zastosowania żeliwa:

    Żeliwo stopowe – żeliwo, do którego w celu modyfikacji jego własności fizycznych i chemicznych dodawane są dodatki stopowe takie jak krzem, nikiel, chrom, molibden, aluminium i inne. Wyróżnia się następujące typy żeliw stopowych:Stal – stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,10%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla, cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.
  • przemysł motoryzacyjny, np. obudowy skrzyni biegów, kadłuby silników, głowice.
  • piece żeliwne, kaloryfery
  • inżynieria sanitarna (włazy kanałowe, rury, wpusty uliczne)
  • wyposażenie kuchenne (m.in. patelnie, garnki lub brytfanny).
  • Zobacz też[]

  • staliwo
  • Przypisy

    1. Norma PN-EN 10052:1999. Słownik terminów obróbki cieplnej stopów żelaza. 1999-09-24.
    Żeliwo połowiczne zwane też żeliwem pstrym – żeliwo, w którym węgiel występuje w postaci grafitu, jak i cementytu. Nazwa jego pochodzi od faktu, iż na jego przełomie, obserwując go okiem uzbrojonym, można zauważyć obszary jaśniejsze i ciemniejsze. Ma właściwości pośrednie pomiędzy żeliwem szarym, a białym.Żeliwo sferoidalne – żeliwo szare, w którym grafit występuje w postaci kulkowej, pod postacią sferoidalnych skupień. Uzyskuje się je w wyniku modyfikowania żeliwa o tendencji krzepnięcia jako szare, lecz o bardzo małym stężeniu siarki i fosforu. Jako sferoidyzatorów używa się ceru lub magnezu. W wyniku tego zabiegu grafit występuje w tych żeliwach w postaci kulistej. Skupienia te mogą występować w osnowie perlitu lub ferrytu. Żeliwo sferoidalne posiada dobre własności wytrzymałościowe. Może ulegać odkształceniu bez uszkodzeń, odporne na ściskanie i zginanie. Odporne na wysokie ciśnienia. Dzięki cieńszym ściankom rury z tego materiału są lżejsze. Dzięki swoim własnościom znalazło zastosowanie do wyrobu wałów korbowych silników spalinowych.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Stop żelaza z węglem – stopy, w których węgiel rozpuszczany jest w żelazie. Węgiel może występować w nich w postaci węgla czystego – grafitu, roztworu stałego w sieci krystalicznej ferrytu lub austenitu albo jako węglik żelaza, np. Fe3C, zwanego cementytem.
    Fosfor (P, gr. phosphoros ‘niosący światło’, łac. phosphorus) – pierwiastek chemiczny, niemetal. Jedynym stabilnym izotopem fosforu jest P.
    Dodatek stopowy - metal lub inna substancja dodana w niewielkich ilościach do stopu w celach modyfikacji pewnych jego charakterystyk.
    Żeliwo wermikularne – żeliwo szare, w którym grafit ma morfologię grafitu wermikularnego (krętkowego), tj. pośrednią między grafitem płatkowym, a grafitem sferoidalnym. Żeliwo wermikularne stosuje się głównie do produkcji bloków silnika dla samochodów wyższej klasy.
    Mangan (Mn, łac. manganum) – pierwiastek chemiczny należący w układzie okresowym do grupy metali przejściowych.
    Przemysł motoryzacyjny – pojęcie obejmujące szerokie spektrum firm i organizacji zaangażowanych w projektowanie, produkcję, marketing i sprzedaż samochodów. Jest to jedna z najważniejszych gałęzi przemysłu według przychodów.
    Żeliwo modyfikowane – żeliwo, do którego dodaje się, tuż przed zalaniem formy, pewną niewielką ilość(zwykle ok. 0,3-0,5%) sproszkowanego modyfikatora. Najczęściej jest to żelazokrzem, stosuje się też żelazowapniokrzem (stop żelazokrzemu z wapniem) oraz modyfikatory złożone, zawierające szereg innych pierwiastków. Działanie ich polega na zwiększeniu ilości ośrodków krystalizacji, co wpływa na podniesienie drobnoziarnistości żeliwa oraz poprawienie jego właściwości odlewniczych i wytrzymałościowych.

    Reklama