Przegląd rodzajów żeliwa

Żeliwo białe: Podobnie jak cukier, który dodajemy do herbaty, węgiel całkowicie rozpuszcza się w ciekłym żelazie. Jeśli tego węgla rozpuszczonego w cieczy nie można oddzielić od ciekłego żelaza podczas krzepnięcia żeliwa, ale pozostaje on całkowicie rozpuszczony w strukturze, nazywamy powstałą strukturę żeliwem białym. Żeliwo białe, które ma bardzo kruchą strukturę, nazywane jest żeliwem białym, ponieważ po rozbiciu wykazuje jasną, białą barwę.

 

Żeliwo szare: Podczas krzepnięcia ciekłego żeliwa węgiel rozpuszczony w ciekłym metalu, taki jak cukier w herbacie, może podczas krzepnięcia wyłonić się jako oddzielna faza. Kiedy przyjrzymy się takiej strukturze pod mikroskopem, zobaczymy, że węgiel rozłożył się na odrębną, widoczną gołym okiem strukturę w postaci grafitu. Żeliwo tego typu nazywamy żeliwem szarym, gdyż gdy ta struktura, w której węgiel występuje lamelowo, czyli warstwowo, ulegnie przerwaniu, pojawia się matowa i szara barwa.

 

Żeliwo plamiste: Wspomniane powyżej żeliwa białe pojawiają się w warunkach szybkiego chłodzenia, podczas gdy żeliwa szare pojawiają się w stosunkowo wolniejszych warunkach chłodzenia. Jeśli szybkość chłodzenia wylanej części pokrywa się z zakresem, w którym następuje przejście od bieli do szarości, można zauważyć, że struktury szare i białe pojawiają się razem. Żeliwa te nazywamy cętkowanymi, ponieważ po rozbiciu takiego kawałka na białym tle pojawiają się szare wysepki.

 

Żeliwo hartowane: Ten rodzaj żeliwa jest w rzeczywistości zestalony jako żeliwo białe. Innymi słowy, zapewnione jest krzepnięcie żeliwa w taki sposób, że węgiel pozostaje całkowicie rozpuszczony w strukturze. Następnie zestalone żeliwo białe poddaje się obróbce cieplnej, w wyniku której rozpuszczony w strukturze węgiel zostaje oddzielony od struktury. Po tej obróbce cieplnej widzimy, że węgiel wyłania się w postaci skupionych kulek o nieregularnym kształcie.

Oprócz tej klasyfikacji, jeśli węgiel zdołał oddzielić się od struktury w wyniku krzepnięcia (jak w przypadku żeliwa szarego), możemy dokonać innej klasyfikacji, patrząc na właściwości formalne powstałego grafitu:

 

Żeliwo szare (grafit płytkowy): Jeśli węgiel zestalił się, tworząc warstwową strukturę grafitową, taką jak liście kapusty, nazywamy takie żeliwa, jak żeliwo szare lub żeliwo z grafitem płytkowym. Możemy zestalić tę strukturę, która występuje w stopach, w których tlen i siarka są stosunkowo wysokie, bez wykazywania dużej tendencji do skurczu ze względu na wysoką przewodność cieplną.

 

Żeliwo sferyczne: Jak sama nazwa wskazuje, widzimy, że w tej strukturze węgiel pojawia się w postaci kulistych kulek grafitowych. Aby grafit rozłożył się na strukturę kulistą, a nie lamelarną, zawartość tlenu i siarki w cieczy musi zostać obniżona poniżej pewnego poziomu. Dlatego też produkując żeliwo z grafitem sferoidalnym, ciekły metal traktujemy magnezem, który bardzo szybko reaguje z tlenem i siarką, a następnie wlewamy go do form.

 

Żeliwo z grafitem wermikularnym: Jeżeli obróbka magnezem zastosowana podczas produkcji żeliwa z grafitem sferoidalnym jest niewystarczająca i grafit nie może zostać całkowicie sferoidyzowany, może pojawić się ta struktura grafitowa, którą nazywamy wermikularną (lub zwartą). Grafit wermikularny, będący formą przejściową pomiędzy grafitem lamelowym i sferoidalnym, nie tylko zapewnia żeliwie wysokie właściwości mechaniczne grafitu sferoidalnego, ale także zmniejsza skłonność do skurczu dzięki wysokiej przewodności cieplnej. Konstrukcja ta, uważana za błąd w produkcji żeliwa sferoidalnego, w wielu odlewniach jest celowo odlewana ze względu na wymienione powyżej zalety.


Czas publikacji: 29 marca 2023 r